Question

小宇同學(xué)參加了學(xué)�！把芯啃詫W(xué)習(xí)小組”，探究了“保溫瓶塞跳出來的原因”和“研究磁性強(qiáng)弱是否與溫度有關(guān)”的兩個(gè)課題．他做的實(shí)驗(yàn)如下：

①取兩只同樣的玻璃瓶，一只灌滿開水，另一只不灌滿．灌好后，立即在兩個(gè)瓶口上用橡皮圈箍上一層橡膠薄膜．不一會(huì)兒就會(huì)發(fā)現(xiàn)，灌滿開水的瓶口薄膜保持動(dòng)，未灌滿開水的瓶口的薄膜向上凸了起來．如圖A所示．
②將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺(tái)上，另一端吸著一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖B（甲）所示，經(jīng)過一段時(shí)間后，當(dāng)磁鐵被燒紅時(shí)，發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下．
根據(jù)小宇的實(shí)驗(yàn)①進(jìn)行分析，薄膜向上凸出來的原因：一是瓶內(nèi)溫度高的水

汽化

成水蒸氣（填物態(tài)變化），二是瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)

大于

（填：“大于”、“小于”、“等于”）外界大氣壓．他又想到，第二天會(huì)出現(xiàn)較難拔出木塞的現(xiàn)象，這是因?yàn)槠績?nèi)溫度降低，水蒸氣

液化

成水，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)低于外界大氣壓．
從小宇的實(shí)驗(yàn)②可得出的初步結(jié)論是

溫度升高磁鐵的磁性減弱

． 根據(jù)這一結(jié)論，他大膽設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度報(bào)警器，裝置如圖B（乙）所示，請(qǐng)簡述它的工作原理

溫度較低時(shí)磁體吸引彈簧開關(guān)，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，磁鐵的磁性減弱直至消失，無法吸引彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)向下恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報(bào)警

．

Answer 1

分析：薄膜向上凸的現(xiàn)象，是因?yàn)槠績?nèi)的氣壓與瓶外的大氣壓不相等造成的，分析瓶內(nèi)的氣壓變化可以得出原因；
通過磁體吸引鐵釘?shù)亩嗌僬f明磁體磁性的強(qiáng)弱．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：溫度影響磁性強(qiáng)弱，利用這一結(jié)論解釋問題．

解答：解：①薄膜向上凸起，一是瓶內(nèi)溫度高的水汽化成水蒸氣；二是因?yàn)槠績?nèi)氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓，內(nèi)外產(chǎn)生向上的壓力差；難拔出木塞是因?yàn)槠績?nèi)溫度降低，水蒸氣液化成水，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，內(nèi)外產(chǎn)生向下的壓力差；
②如圖甲所示，開始上磁體的右端吸引了很多的鐵釘，說明磁體的磁性很強(qiáng)，加熱一段時(shí)間后，當(dāng)磁鐵被燒紅時(shí)，發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下，說明沒有了磁性．實(shí)驗(yàn)表明溫度影響磁體的磁性，即溫度升高磁鐵的磁性減弱．
如圖乙所示，開始時(shí)磁體吸引彈簧開關(guān)，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，磁鐵的磁性減弱直至消失，無法吸引彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)向下恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報(bào)警．
（1）溫度升高磁鐵的磁性減弱（或磁性強(qiáng)弱與溫度有關(guān)等）．
（2）給磁鐵加熱，磁鐵的溫度升高磁性減弱，對(duì)彈簧片的吸引力減小，彈簧片被彈回，電鈴電路接通，電鈴發(fā)聲而報(bào)警．Q_放=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（98℃-78℃）=8.4×10⁴J．
故答案為：汽化；大于；液化；溫度升高磁鐵的磁性減弱；溫度較低時(shí)磁體吸引彈簧開關(guān)，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，磁鐵的磁性減弱直至消失，無法吸引彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)向下恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報(bào)警．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)放熱公式Q_放=cm△t、物態(tài)變化以及磁體的磁性強(qiáng)弱和溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究，會(huì)利用所學(xué)的知識(shí)解釋身邊的現(xiàn)象，同時(shí)也能利用轉(zhuǎn)換法判斷磁體的磁性強(qiáng)弱．