Question

室内装修时，工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物，如图甲所示。安装前需要用电钻在墙壁上打孔。

(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀，这是通过_____从而增大摩擦力，达到固定效果；用电钻在墙壁上打孔后，钻头发烫，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式改变了钻头的内能。

 

(2)目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，如图乙所示。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔。关于冲击钻的说法中正确的是_____。

A．其能量转化关系是内能转化为机械能

B．其能量转化关系中，有电能、机械能和内能的转化

C．其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动

D．其内置电动机利用了电磁感应现象

(3)小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。如图丙所示，他用笔杆代替膨胀螺丝，探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关？对此提出了以下猜想：

猜想一：可能与笔杆受到的压力有关：

猜想二：可能与笔杆的形状有关；

猜想三：可能与笔杆插入沙子中的深度有关。

A．为验证猜想一，小明用同一笔杆进行实验，保持笔杆_____不变，在瓶内装满沙子的情况下，通过夯实并增加沙子的质量，从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重，用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。

B．为验证猜想二，在其他条件不变的情况下，小明将原笔杆上端劈开使其膨胀，重复上述实验，并将实验数据记入表格。A分析比较①、②、③组数据，你得到的结论是_____；分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____（以上两空各写出一条即可）。

实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥
笔杆形状	（未膨胀）	（膨胀）
沙子质量m/g	300	400	500	300	400	500
能吊起的最大物重G/N	0.3	3.6	5.0	1.2	7.4	23.8

Answer

增大压力 做功 BC 形状和深度 插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关 插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关

【解析】

(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力，这里是用增大压力的方法来增大摩擦，达到紧固的目的。

[2]钻头打完孔后发烫，这是通过做功改变了钻头的内能。

(2)[3]A．冲击钻内部有电动机，电动机是将电能转化为机械能，故A不符合题意；

B．当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能，打孔时将机械能转化为内能，故B符合题意；

C．电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的，故C符合题意；

D．电动机最根本的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。

故选BC。

(3) [4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关，应改变压力的大小，保持笔杆的形状不变和深度不变；分析①、②、③组数据可知，在笔杆形状与插入沙子的深度一定时，沙子的质量越大，即笔杆受到的压力越大，能吊起的物重越大；分析①④（或②⑤或③⑥）组实验数据可知，在沙子质量相同（压力相同）、进入沙子的深度相同的情况下，粗细不同，其与沙子的接触面积不同，产生的摩擦力会不同，即笔杆能吊起的重物不同，即结论为：在深度、压力相同时，形状不同，提起的物重也不相同。