题目内容
科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状,然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状,那么当降到原来较低温度时,它会自行恢复到低温时的形状.现用它制成如图所示装置:在可绕圆O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈,它在温度低时收紧、在温度高时放松.实验表明:当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时,只要给圆盘一个起始转动的力,圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来.
(1)上述装置能否看作是一个“永动机”?为什么?
答:______.
(2)发挥你的想像力,提出一个巧妙应用形状记忆合金的设想(参照示例,另举1例).
示例:用形状记忆合金制作一个“保险丝”,安装在电器内易发热物体附近,当温度过高时,记忆合金就恢复到它高温时的形状,断开电路,防止电器过热.
设想:(所提的设想应是制作“保险丝”以外的)______.
【答案】分析:自然界中的能量是守恒,它既不会消灭,也不会创生,但由于能量的转化或转移具有方向性(如水只能从高处流向低处;热量只能从高温物体传向低温物体),所以无法制造“永动机”.
解答:解:(1)由于能量的转化或转移具有方向性,如果不给它提供热水,消耗热能(或者如果热水变成了冷水),它也就不转了,
因此永动机违背了能量守恒定律.
(2)可类比上述应用,用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起.
故答案为:(1)不能.因为它需用热水,消耗热能,如果热水变成了冷水,它也就不转了.
(2)用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起(本题属开放题,只要符合题意均可).
点评:本题的解题关键是知道能量在转移过程中具有方向性,如果不补充能量,将不能永远循环.
解答:解:(1)由于能量的转化或转移具有方向性,如果不给它提供热水,消耗热能(或者如果热水变成了冷水),它也就不转了,
因此永动机违背了能量守恒定律.
(2)可类比上述应用,用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起.
故答案为:(1)不能.因为它需用热水,消耗热能,如果热水变成了冷水,它也就不转了.
(2)用形状记忆合金制作一个“警示铃”,安装在仓库门口附近,当发生火灾温度升高时,记忆合金恢复到高温时的形状,接通电路,电铃响起(本题属开放题,只要符合题意均可).
点评:本题的解题关键是知道能量在转移过程中具有方向性,如果不补充能量,将不能永远循环.
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