Question

運用知識解決問題：
（1）夏天烈日下，小明同學光著腳在海邊玩．由于水的比熱容比沙子的______，因此在相同情況下，沙子的溫度變化比海水的______．所以，小明踩在沙灘上感到燙腳．
（2）請在圖1中畫出反射光線并標明反射角的大小．
（3）在圖2中畫出入射光線經凹透鏡折射后的光線．
（4）200g的水，放出8.4×10³J的熱量，它的溫度降低了______℃．

Answer 1

【答案】分析：（1）據比熱容的計算公式Q=cm△t可知，相同質量的水和氣體物質比較時，若吸收相同的熱量，由于水的比熱容最大，故水的溫度變化最小；
（2）根據光的反射定律作圖：反射光線、入射光線、法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居法線的兩側，反射角等于入射角．入射光線與鏡面成40°，故入射角是50°，所以反射角也是50°．
（3）對于凹透鏡來說其對光線是發散的，即平行于主光軸的光線經過凹透鏡后會發散，其發散光線的反向延長線過凹透鏡另一側的焦點；故再根據光路的可逆性可得出，若入射光線的延長線過凹透鏡另一側的焦點，則該光線經過凹透鏡后會成為平行光線．
（4）根據公式Q=Cm△t，可得△t=，故把題目中的數據代入公式即可得出答案．
解答：解：（1）在夏天的烈日下，沙子和水吸收的熱量是相同的，由于水的比熱容最大，故相同質量的水和沙子相比較的情況下，沙子的溫度變化要比海水的溫度變化大，所以小明踩在沙灘上感覺燙腳．
（2）先過反射點垂直反射面作出法線，并求得入射角為50°，所以反射角也為50°；
再在法線的另一側根據反射角等于入射角作出反射光線，標出反射角，如圖：

（3）據平行于主光軸的光線經過凹透鏡后會發散，其發散光線的反向延長線過凹透鏡另一側的焦點，同時結合光路的可逆性可做成該光路圖，答案見下圖：

（4）根據公式Q=Cm△t可得：△t===10℃
故答案為：（1）大；大；（2）答案見上圖；（3）答案見上圖；（4）10；
點評：該題考查了水的比熱容的應用、光的反射和有關光路圖的做法及熱量的計算，是一道綜合題．