Question

14．2011年9月，我國成功用火箭將“天宮一號”空間實驗室送入地球大氣層以外的運行軌道．2013年6月又將三名航天員送入“天宮一號”從事科研工作．
（1）如圖甲所示，火箭點燃后，尾部的高溫火焰如果直接噴射到發射臺，會將發射架熔化．為了保護發射架，人們在發射臺底建了一個大水池，讓火焰噴射到水中，利用水在汽化（填物態變化名稱）時要吸熱（填“吸收”或“放出”）大量的熱，使周圍環境溫度不至于太高．我們看到火箭升空瞬間，周圍產生大量的“白氣”，這是由于水蒸氣液化形成的．
（2）假如“天宮一號”所在軌道高度為360km，那么“天宮一號”進入軌道后，若行動指令從地球發出，到達“天宮一號”至少需要1.2×10^-3s（已知指令傳播速度為3×10⁸m/s）．
（3）如圖乙所示，王亞平在太空中授課時，用圓環和水制作的水球相當于凸透鏡鏡，通過它可以觀察到她成倒立的像．當她將水球遠離自己時，所成像的大小將變小（填“變大”“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 （1）物態變化共有六種：①熔化是物質由固態變為液態；②凝固是物質由液態變為固態；③汽化是物質由液態變為氣態；④液化是物質由氣態變為液態；⑤升華是物質由固態變為氣態；⑥凝華是物質由氣態變為固態．熔化、汽化、升華吸熱，凝固、液化、凝華放熱．
（2）利用速度變形公式求解；
（3）根據凸透鏡成像規律分析解答．

解答 解：（1）水汽化要吸熱，可以使周圍環境溫度不致于太高；
“白氣”是液態的，火焰噴在水上，水吸熱汽化為水蒸氣；水蒸汽上升遇冷液化形成“白氣”．因此，這里的水先發生了汽化，又發生了液化．
（2）根據v=$\frac{s}{t}$知：指令到達“天宮一號”的時間：
 t₁=$\frac{s}{v}$=$\frac{360×1{0}^{3}m}{3×1{0}^{8}m/s}$=1.2×10^-3s．
（3）從圖中可以看到水球使王亞平成倒立、縮小的像，這個水球相當于凸透鏡，根據凸透鏡成像規律，王亞平距離水球越遠所成的像越小．
故答案為：（1）汽化； 吸熱；水蒸氣液化；（2）1.2×10^-3；（3）凸透鏡；變小．

點評 此題考查的有關火箭上的物理知識，是一道理論聯系實際的題目，考查的方式比較靈活，是一道好題．