摩擦生热之谜

冬天,气温很低时,读书写字总感觉到手足僵硬,这时,你可起来活动活动,两只手来回摩擦多次,就会感到温暖。如果你的自行车轮胎瘪了,用打气筒打气,这时你尽力来回抽动活塞,当加气完毕,你用手摸摸打气筒外壁,就会感到烫手。这是因为活塞迅速而多次摩擦筒壁生出大量热的缘故。     

有序运动能量与不规则热运动能量闻的转换

众所周知，用打气筒向自行车轮胎里打气，筒壁会发热；在一个装有活塞的玻璃圆筒中放入浸有乙醚的棉花，若使活塞急速下压，棉花就会燃烧起来．此类现象，用热力学第一定律不难解释，压缩过程近似绝热过程，外力通过活塞对筒内气体做功，气体的内能增加，分子热运动加剧，气体的温度升高．但对其微观过程，气体分子如何获得(或失去)能量问题，一直为很多学生困惑不解．本文对此提出解释和计算．     

有序运动能量与不规则热运动能量间的转换

众所周知 ,用打气筒向自行车轮胎里打气 ,筒壁会发热 ;在一个装有活塞的玻璃圆筒中放入浸有乙醚的棉花 ,若使活塞急速下压 ,棉花就会燃烧起来 .此类现象 ,用热力学第一定律不难解释 ,压缩过程近似绝热过程 ,外力通过活塞对筒内气体做功 ,气体的内能增加 ,分子热运动加剧 ,气体的温度升高 .但对其微观过程 ,气体分子如何获得 (或失去 )能量问题 ,一直为很多学图 1生困惑不解 .本文对此提出解释和计算 .设理想气体盛在一圆柱形筒内 ,活塞可以无摩擦地沿轴向移动 ,如图 1 ,在竖直方向不能运动 .气体分子间的碰撞及分子与筒壁间、分子与活塞间均…     

钢内筒气压顶升倒装法施工方法

利用活塞运动原理,内筒与底座间靠活塞(密封圈)连接,形成一个封闭的腔体,利用外部加压设备向密封腔内加压,压力差克服钢内筒的重力和摩擦力,钢内筒在气压作用下,向上滑动.     

验证玻意耳——马略特定律分组实验的一点改进意见

统编高中物理和中师物理课本中,都选用医用注射器进行学生分组实验,来验证玻意耳—马略特定律。注射器活塞与筒之间的摩擦力是造成误差较大的原因之一。我们用各种不同的润滑油做过试验,都不理想。后来把活塞用6B型软铅加以涂抹,这样不但摩擦明显减小,而且增加了注射器的密闭性,实验效果很好。我们试验的结果,多数注射器的最大静摩擦力能从100—150克减少到20克左右。做法是,首先把注射器用清水刷洗净晒干,再用6B型软铅笔把活塞均匀地涂抹一遍,最后把活塞插入筒中进行适当研磨即可。     

打气筒活塞的双重功能

<正>打气筒是生活中常用的一种充气用具。在教学中发现,许多高中学生并没有真正认识它的构造在充气过程中的作用。为此,在讲述气体性质时,结合课本内容和有关习题,提出以下问题让学生思考。 首先,为什么把打气筒活塞制成凹形?如果在安装时把凹面向上是否能行?其次,如果把皮制的活塞改换成密封良好的金属活塞可以吗? 先来分析一下充气过程。当推动活塞充气时,活塞应密封良好;当上提活塞时,却不允许活塞密封。由此看出,只有用皮制的活塞并制成凹形,并且安装时让其凹面向下,才能满足以上特点。在充气下压活塞时,由于下方气体压强作用,使具有一定弹性的皮制活塞密封良好,而在上提活塞时,由于下方气体的压强小于大气压强,就会使上方的空气能够从活塞的周围顺利到达活塞下方。由此可见,活塞本身起到一个自动单向阀门的作用。 假若把皮制的活塞改成密封良好的金属活塞,由于金属活塞与气筒壁之间密封良好,上提时,上方气体就无法从活塞周围顺利到达活塞下方。所以,要达到此目的,必须另外再安装单向阀门才行。     

说理类竞赛题类型概要

初中物理教材的特点之一是定性说理多,定量研究少。根据这一特点,教材说理题占的比例较大。这对于提高学生的说理能力和逻辑思维能力,牢固掌握基础知识具有重要意义。纵观历年全国初中物理知识竞赛试题,说理题也是常见的题型之一。现结合近几年竞赛题,浅述几种常见的说理类竞赛题题型。1.解释现象其特点是将生活中的一些物理现象,用学过的物理知识给予分析,得出正确的解答。例1(2005年全国竞赛题)小明用打气筒给自行车轮胎打气后,发现气筒壁的温度明显高于打气前的温度。对于这个现象,你做怎样的解释?解析:气筒壁温度升高有两方面的原因:一…     

美国高中物理奥林匹克竞赛半决赛热力学二题

问题1一种简单的"气枪"可以利用一个高度为L₀、内半径为r（?）的匀质圆筒制造出来。圆筒的一端用可移动的活塞密封,另一端用圆柱形的软木塞子弹塞住。子弹由于与筒壁的摩擦力而静止。外界气压为p₀。若筒内的气压超过p_σ,则子弹就会从简中弹出。（1）现有两种发射子弹的方法:一种是固定活塞并加热筒中气体,另一种是快速推动活塞。假设筒中充入的是单分子理想气体。初始情况下,筒内气体温度为T₀,气压为p₀。（A）（8分）假设我们采用第一种方法发射子弹。请计     

全面思考，分析原因

例1 用活塞式打气筒给自行车轮胎充气,一段时间后,气筒壁会变热,实际体会一下并分析气筒壁变热的原因．     

提高《验证玻—马定律实验》精确度的措施

《验证玻—马定律实验》,误差较大,这是一个普遍性的问题,已引起各地同行的注意。我们认为,产生较大误差的原因主要在原实验装置本身:①注射器对气体的密封性不好,实验中难免漏气,被测量的封闭气体难于做到是定量的气体;②注射器的活塞与器壁紧密接触,有相对摩擦力,因而活塞下面受到的压力,     

如何判断热机的冲程

如果给出一个热机工作的示意图,怎样判定它处在一个什么冲程中？要正确解答这类问题,关键是要把握气门的开、闭以及活塞上下移动的规律．仔细观察课本第34页图3－8,我们不难得到如下规律：1．当一个气门打开时,若活塞是向下运动,则为吸气冲程;若活塞向上运动,则为排气冲程;2．当两个气门都关闭时,若活塞向下运动,则为做功冲程;活塞向上运动时则为压缩冲程,上述规律可概括成如下两句顺口溜：“一开上排下吸气,两闭上压下做功”。结合所给示意图和上述规律,热机工作冲程的判定问题也就迎刃而解了．例题如图1所示,四冲程汽油机…     

滚动与摩擦

滚动,是一种常见的比较复杂的运动。当圆柱体(或圆球)在斜面上向下运动时,如果料面比较粗糙,圆柱体与斜面之间存在着足够大的摩擦力,那么圆柱体将向下滚动;如果斜面比较光滑,圆柱体与斜面之间的摩擦力不够大,那么就会出现有滚动,又有滑动的现象。可见,对于滚动来说,摩擦力起着重要的作用。     

初中摩擦力题型归纳

摩擦力是初中物理中考考察的重点内容,但许多学生在做此类题型时,都感到模糊不清,无从下手。为了解决这一问题,特总结如下:一、知识点1、摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当一个物体沿另一个物体表面将要运动或已经运动时,在接触面之间产生了一种阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。     

证明大气压存在的一个学生实验

人教版初中物理第一册第十一章第一节大气的压强，这一节课的重点是让学生知道大气压强的存在和大气压强的值。课本已有几个演示实验证明了大气压强的存在，但是有些学生还是心存疑虑。因此，本人在上这一节课时设计了一个简单的学生实验，让他们自己动手证明大气的存在，比演示实验更具有说服力，取得了良好的效果。a．实验器材。每组：砝码一盒（５０g×１０），蜡烛一支，１０mL注射器一支，长约２０cm细线一根。b．实验过程。①将细线系住注射器活塞的底部，将活塞推至注射器顶部，在细线上挂两个砝码，观察活塞是否向下运动？（运动）…     

对一个演示实验的改进

初二物理第十一章第四节———气体的压强与体积的关系 ,引入了这样的演示实验 :采用改变封闭在注射器里一定质量的气体的体积 ,根据手指的感觉判断压强的大小。由于做这个实验 ,压强的变化不是很大 ,人的感觉也不是十分灵敏 ,很难比较出压强的大小。为此作了如下的改进 :1　改进部分将“手指的感觉如何 ?”改为“松开右手 ,观察活塞如何运动 ?”2　实验观察以压缩气体的情况为例 ,教师实验 ,学生观察。3　现象活塞向外运动。4　分析向筒内压活塞使筒内空气体积缩小 ,松手前 ,活塞不动时的受力情况 :Ｆ内 + ｆ =Ｆ外 +Ｆ压 松手后 ,活塞向外…     

深井吸石器

我设计的深井吸石器是利用压差原理和吸附作用制成、用于打深井或淘井时吸取井内泥沙、石头和其他杂物的器械。使用时,用井架和卷扬机上的钢丝绳将吸石器吊入井内,置于井底。放松钢丝绳,由于活塞杆上配重的压力,活塞下降到缸底。这时用卷扬机上的曲杆挑动钢丝绳,使活塞像打气筒一样上下运动1-3     

封闭气体压强求解的几种方法

我们知道,气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强,它是由大量气体分子在热运动中频繁地碰撞器壁而产生的,它的大小决定于气体的密度和气体分子的平均动能.也就是说,压强在宏观上是单位面积上所受的压力;而微观上是大量气体分子对器壁的频繁碰撞所致.压强既是气体的状态参量,也是重要的力学参量.气体的压强既跟温度有关,也跟其体积有关.对于压强的确定,一方面可选择与气体相关联的固体,如活塞、汽缸、玻璃管等为研究对象,同时也可以取液体,如水银柱、水柱等物体为研究对象进行压强的求解.一、运用平衡条件求解气体压强问题如果气体被液体或其他物体所封闭,且处于平衡状态.可以利用力的平衡条件来求解.必须注意的是,该方法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态封闭气体压强的计算.【例1】气缸截面积为S,质量为m的梯形活塞上面是水平的,下面倾角为θ,如右图所示.当活塞上放质量为M的重物而处于静止.设外部大气压为p0,若活塞与缸壁之间无摩擦,求气缸中气体的压强.解析气体与活塞和气缸直接接触,但从汽缸的受力情况不便于计算气体的压强.故取活塞和重物为研究对象,进行受力分析.它们首先受重力(M+m)g作用,活塞还受到大气竖直向下的压力p0S,同时...     

对“估测大气压的值”活动的教学建议

估测大气压的值,是初中物理教学的一个难点.苏科版教科书设计了用2 mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等估测大气压的值的实验活动.由于注射器活塞与筒壁之间的摩擦比较大,致使实验结果差异很大,使得这一活动的效果不够理想,预设达不成.为了达成预设,结合笔者的教学实际,建议增加一个实验     

谈谈摩擦力

摩擦力是力学中常见的三种力之一,在物理教学中,发现学生学起来感到吃力,对相关的问题也元所适从.从摩擦力的概念、分类、产生的条件、方向的判断、大小的计算、对运动的影响及在不同参照系下做功特性进行了研究分析.     

验证玻—马定律实验的改进

中师《物理学》第二册(83年版)中,安排了一个验证玻—马定律的学生实验。课本上介绍的实验装置有两个主要缺点:①槽码易从活塞上端滑落;②只要注射器简略有倾斜,由于槽码的压力的力矩作用会使它倾斜更甚,致使活塞与注射器筒间的摩擦力增大,甚至卡住,因而误差增大,甚至不能成功。为了克服上述缺点,只要将注射器倒过来使用,变压槽码为挂钩码就行了,如图所示。采用挂钩码的方法,即