20.小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。
请回答下列问题:
(1)打气筒内壁的热量是通过
的方式传递到外壁。
(2)活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的
冲程相同。
(3)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作。实验数据记录如下表:
实验次数 | 时间t/s | 活塞往复次数 | 上部温度t/℃ | 下部温度t/℃ |
1 | 10 | 20 | 30.7 | 36.6 |
2 | 10 | 20 | 30.2 | 36.2 |
3 | 10 | 20 | 30.5 | 36.3 |
小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是
。
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是
。于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是
。