Question

17．运用知识解决问题：
（1）如图1，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧，说明对物体做功，物体的内能增加．
（2）请运用平面镜成像规律，画出图2中点光源S的像．
（3）质量为0.5kg的水，吸收了8.4×10⁴J的热量后，温度升高到60℃，则水原来的温度是20℃．

Answer 1

分析 （1）做功可以改变物体的内能，物体的内能与其本身的温度有关，温度越高内能越大．
（2）平面镜成像的特点：像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反，即像与物关于平面镜对称；
（3）知道水的质量、水的比热容、水的末温和水吸收的热量，利用吸热公式Q_吸=cm△t的变形公式求水的原来的温度．

解答 解：
（1）当把活塞迅速压下去后，活塞压缩筒内空气做功，筒内空气的内能增加，温度也会随之升高，当温度达到硝化棉的燃点时，会看到硝化棉燃烧，这说明对物体做功，物体的内能增加；
（2）作出S在平面镜中的对称点S′，使得S到镜面的距离和S′到镜面的距离相等，如下图所示：

（3）由Q_吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.5kg}$=40℃，
因为△t=t-t₀，
所以水原来的温度：
t₀=t-△t=60℃-40℃=20℃．
故答案为：（1）做功；增加；（2）见上图；（3）20．

点评 本题考查了学生改变内能的方法、平面镜成像作图、对吸热公式Q_吸=cm△t的掌握和运用，属于基础题目．