(1)如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,这是因为光的现象。沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又看到硬币,这是利用了光的现象,此时小明看到的是
◎ 题目
(1)如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,这是因为光的 现象。沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又看到硬币,这是利用了光的 现象,此时小明看到的是硬币的 (选填“虚”或“实”)像。 (2)如图所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,发现有几次“硬币起飞”了,小明思考产生这一现象的原因:通过硬币上部空气流速大,压强 ;而硬币下面没有气流通过,下方气压始终是p0,从而产生压力差,给硬币一个向上的动力。 (3)“硬币起飞”的条件是什么呢?查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为1/2ρv2+p = p0(其中ρ表示空气密度,p0是常数,表示没有气流时的环境气压)。本研究需要知道硬币的质量m(或重力G)和硬币上(或下)表面面积S。 (4)小明同学用如图所示的方法测定硬币表面面积,图中刻度尺的示数为 cm ,由此测得硬币的直径,算出硬币的表面积S。 (5)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量。(4)(5)两次实验中用了同一种方法测物理量,这样做的目的是 。 (6)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 v=_____ ____(用ρ、S、m表示)。 |
◎ 答案
(1)直线传播、折射、虚 (2) 小 (4) 7.40 cm (5)减小测量误差 (6) |
◎ 解析
试题分析:光在同种均匀介质中沿直线传播;硬币反射的光由水斜射入空气时发生折射,折射光线进入小明的眼睛从而看到了硬币,小明所看到的硬币是由光的折射形成的虚像;流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,流体产生的压强越大;两端硬币与刻度尺的接触点示数之差是四枚硬币的直径之和,确定刻度尺的最小分度值,读出刻度尺示数,然后求出硬币的直径;测多算少,可以减小测量误差;对硬币受力分析,由平衡条件列方程,然后求出空气的速度。当眼睛在A处时,硬币反射的光线由于沿直线传播而被碗挡住,不能进入小明的眼睛,所以看不到硬币;硬币反射的光线由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折,折射光线进入小明的眼睛,小明看到了“硬币”,小明看到的硬币实际上是光的折射形成的虚像;对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大,压强变小,小于硬币下方气体的压强,产生压力差,给硬币一个向上的动力,当向上的动力大于硬币的重力时硬币会起飞;由图知,刻度尺的分度值是1mm,左端硬币与刻度尺的零刻度线对齐,最右端的硬币所对应的刻度是7.40cm,则硬币的直径先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量,⑤⑥这样做的目的是: 测多算少,减小实验误差;刚好吹起硬币时可看作硬币受到平衡力的作用,即△F=G=mg. 此时硬币上方的压强为:;硬币下方的压强为:P下=C(空气流速为0); 那么硬币上下方的压强差为:; ∵△F=△p?S∴, 则刚好将硬币吹起时吹气速度. 点评:本题的解题关键有以下几点: (1)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。 (2)知道用累积法测量微小物体的长度、质量或重力。 (3)会用平衡力进行近似计算。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(1)如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,这是因为光的现象。沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又看到硬币,这是利用了光的现象,此时小明看到的是…”主要考查了你对 【电流的热效应、化学效应】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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