(2006·蘇州)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某種合金具有“形狀記憶功能”:如果在較低溫度時(shí)將它彎曲成某一形狀,然后加熱到較高溫度時(shí)再?gòu)澢闪硪恍螤睿荒敲,?dāng)降到原來較低溫度時(shí),它會(huì)自行恢復(fù)到低溫時(shí)的形狀.

  現(xiàn)用它制成如圖所示的裝置:在可繞圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)的均勻輕質(zhì)圓盤上安裝了一個(gè)用形狀記憶合金做成的螺旋圈,它們?cè)跍囟鹊蜁r(shí)收緊、在溫度高時(shí)放松.實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)把該圓盤的下半部分浸在盛有一定量熱水的水槽中時(shí),只要給圓盤一個(gè)起始轉(zhuǎn)動(dòng)的力,圓盤就能克服摩擦和水的阻力連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來.

(1)上述裝置能否看做是一個(gè)“永動(dòng)機(jī)”?為什么?

答:__________________________________________________________

(2)發(fā)揮你的想象力,提出一個(gè)巧妙應(yīng)用形狀記憶合金的設(shè)想(參照示例,另舉1)

示例:用形狀記憶合金制作一個(gè)“保險(xiǎn)絲”,安裝在電器內(nèi)易發(fā)熱物體附近,當(dāng)溫度過高時(shí),記憶合金就恢復(fù)到它高溫時(shí)的形狀,斷開電路,防止電器過熱.

設(shè)想:___________________________________________(所提的設(shè)想應(yīng)是制作“保險(xiǎn)絲”以外的)

答案:略
解析:

答案:(1)不能,因?yàn)楦鶕?jù)能量守恒定律可知,此裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)肯定要消耗能量,當(dāng)沒有能量供應(yīng)時(shí),它就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),從而無法實(shí)現(xiàn)永動(dòng).(2)用形狀記憶合金制作成彈簧,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長(zhǎng)度立即伸長(zhǎng);再放到冷水中,它會(huì)立即恢復(fù)原狀.利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時(shí)通過“記憶”功能,調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道,避免燙傷.還可以用記憶合金制作汽車的外殼,如果不小心碰癟了,只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀,既省錢又省力,實(shí)在方便.

解析:根據(jù)能量守恒定律可知此裝置肯定不會(huì)實(shí)現(xiàn)永動(dòng),原因可從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度進(jìn)行表述,而所提的設(shè)想應(yīng)能反映記憶合金的特點(diǎn),并具有一定優(yōu)越性.

點(diǎn)評(píng):能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律,所有能量轉(zhuǎn)化過程都遵守能量守恒定律,所以任何一種“永動(dòng)機(jī)”都不可能被制成.第二問為開放性試題,沒有唯一答案,只要符合題意即正確.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

同步練習(xí)冊(cè)答案