Question

2．阅读短文，回答问题
沸水也能结冰？
沸水也能结冰吗？在地球表面自然环境中的确不可能，但人为改变外界环境因素后一切皆有可能．科学家将盛有适量水的杯子放置在玻璃罩中密封（如图甲），用抽气机向外抽气，奇怪的现象发生了：杯子中的水沸腾了，继续抽气，杯子中上层水仍在沸腾，下层水开始结冰，最终水全部结成了冰．原来随着玻璃罩中的空气被抽出，玻璃杯中水面上方的气体压强越来越小，水的沸点降低，一直降到室温，故杯中的水沸腾了．研究表明晶体的熔点（或凝固点）也与压强有关，压强越小，晶体的熔点（或凝固点）越高，所以当玻璃罩中气体压强减小到足够低时，水的凝固点升高到室温，故沸腾的水很快结冰了．

（1）由于能量的转移和转化具有方向性，所以地球表面自然环境中，杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象不可能（可能/不可能）存在；
（2）如图乙．在温度较低的环境中将一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上．一段时间后，钢丝穿冰块而过，而冰块完整无缺．使用细金属丝和悬挂重物的目的都是增大（钢丝对冰块的）压强，从而使冰的熔点降低（降低/提高/保持不变），所以细金属丝下方的冰块熔化，由于环境温度较低，熔化而成的水又很快凝固（填写物态变化名称）故钢丝穿冰块而过且不留缝隙；
（3）滑冰运动员所穿滑冰鞋都带有冰刀，如图丙所示，在滑冰过程中，冰刀通过做功的方式使得冰的内能变大，同时增大（增大/减小）了对冰面的压强，从而改变了冰的熔点，使得冰刀划过的冰面容易熔化，最终能起到减小摩擦力的作用．

Answer 1

分析 （1）能量守恒定律指：能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变；能量转化具有方向性．
（2）增大压强方法：在压力一定时，可以通过减小受力面积的方法来增大压强．在受力面积一定时，可以通过增大压力来增大压强．增大压强可以降低固体的熔点．物质从液态变为固态叫凝固．
（3）克服摩擦做功，物体的内能增加．冰刀表面非常的光滑，这是在压力一定的前提下，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的；冰刀鞋与冰面的接触面积要比普通的鞋小得多，然后结合决定压强大小的因素，即可知道对冰的压强大小的变化．使冰的熔点发生变化，从而改变了与冰面的摩擦．

解答 解：（1）能量转化具有方向性，热量能自发地从高温物体传到低温物体，所以杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象是不可能存在的；
（2）使用细金属丝，在压力一定时，可以通过减小受力面积的方法来增大压强．悬挂重物是在受力面积一定时，可以通过增大压力来增大压强．
因此使用细金属丝和悬挂重物的目的都是增大（钢丝对冰块的）压强，增大压强可以降低冰的熔点．
物质从液态变为固态叫凝固．由于环境温度较低，熔化而成的水又很快凝固成冰，故钢丝穿冰块而过且不留缝隙；
（3）刷冰时刷子和冰面之间有摩擦，克服摩擦做功，两者的内能都增加，温度升高，达到冰的熔点，继续吸热，开始熔化，冰壶和冰之间有水，减小摩擦．
同时冰刀的刀刃做的非常锋利，冰刀减小了与冰面的接触面积，从而增大了压强．
冰的熔点与压强有关，且压强越大，熔点越低．这样就使部分冰熔化成水．水将冰刀与冰面分开，减小了两者之间的摩擦．
故答案为：（1）方向性；不可能；
（2）增大（钢丝对冰块的）压强；降低；凝固；
（3）做功；增大；减小摩擦力．

点评 本题考查学生对生活中常见现象了解情况，需要学会利用物理语言来解释身边现象，同时要熟练掌握常见现象的产生原因．