Question

3．閱讀短文，回答問題
沸水也能結冰？
沸水也能結冰嗎？在地球表面自然環(huán)境中的確不可能，但人為改變外界環(huán)境因素后一切皆有可能．科學家將盛有適量水的杯子放置在玻璃罩中密封（如圖甲），用抽氣機向外抽氣，奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了：杯子中的水沸騰了，繼續(xù)抽氣，杯子中上層水仍在沸騰，下層水開始結冰，最終水全部結成了冰．原來隨著玻璃罩中的空氣被抽出，玻璃杯中水面上方的氣體壓強越來越小，水的沸點降低，一直降到室溫，故杯中的水沸騰了．研究表明晶體的熔點（或凝固點）也與壓強有關，壓強越小，晶體的熔點（或凝固點）越高，所以當玻璃罩中氣體壓強減小到足夠低時，水的凝固點升高到室溫，故沸騰的水很快結冰了．

（1）由于能量的轉移和轉化具有方向性，所以地球表面自然環(huán)境中，杯子中上層水沸騰、下層水結冰的現(xiàn)象不可能（可能/不可能）存在；
（2）如圖乙．在溫度較低的環(huán)境中將一根兩端拴有重物的細金屬絲，掛在一個粗大的冰塊上．一段時間后，鋼絲穿冰塊而過，而冰塊完整無缺．使用細金屬絲和懸掛重物的目的都是增大（鋼絲對冰塊的）壓強，從而使冰的熔點降低（降低/提高/保持不變），所以細金屬絲下方的冰塊熔化，由于環(huán)境溫度較低，熔化而成的水又很快凝固（填寫物態(tài)變化名稱）故鋼絲穿冰塊而過且不留縫隙；
（3）滑冰運動員所穿滑冰鞋都帶有冰刀，如圖丙所示，在滑冰過程中，冰刀通過做功的方式使得冰的內能變大，同時增大（增大/減�。┝藢Ρ�面的壓強，從而改變了冰的熔點，使得冰刀劃過的冰面容易熔化，最終能起到減小摩擦力的作用．

Answer 1

分析 結合材料中的敘述，運用能量轉化、增大壓強的現(xiàn)象、物態(tài)變化、做功改變物體的內能、減小摩擦力的方法等知識，可對題干中的問題逐一做出解答．

解答 解：（1）結合材料和生活經(jīng)驗可知，由于能量的轉移和轉化具有方向性，所以地球表面自然環(huán)境中，杯子中上層水沸騰、下層水結冰的現(xiàn)象不可能存在；
（2）圖乙中，鋼絲穿冰塊而過，而冰塊完整無缺．這一現(xiàn)象中，使用細金屬絲和懸掛重物的目的都是增大（鋼絲對冰塊的）壓強，前者減小了受力面積，后者增大了壓力；
當壓強增大時，可使冰的熔點降低，所以細金屬絲下方的冰塊熔化；由于環(huán)境溫度較低，熔化而成的水又很快凝固，故鋼絲穿冰塊而過且不留縫隙；
（3）如圖丙，在滑冰過程中，冰刀通過做功的方式使得冰的內能變大，同時增大了對冰面的壓強，從而改變了冰的熔點，使得冰刀劃過的冰面容易熔化，最終能起到減小摩擦力的作用．
故答案為：（1）方向性；不可能；
（2）增大（鋼絲對冰塊的）壓強；降低；凝固；
（3）做功；增大；減小摩擦力．

點評 本題通過自然界中的一些現(xiàn)象的思考，考查了與力學、熱學等相關的多個知識點，體現(xiàn)了物理知識在生活中的應用，值得我們關注．