Question

2．小明的奶奶在家中用電水壺接水時，由于壺口較小，壺蓋擋視線，很難觀察到壺中水位的變化，結果水從壺中溢出灑到地上，小明一邊幫奶奶擦地上的水，一邊想：如果給水壺安裝一個報警器，當水位達到一定高度時，報警器發出聲音，提示水接好了，這樣就方便多了．
（1）小明找來家中的電水壺，如圖甲所示，觀察電水壺的外觀并研究它的使用過程，發現其中涉及一些物理知識，下列說法正確的是ACD（填字母）
A．向壺中注水時，聽到的聲音是通過空氣傳入到人耳的
B．金屬壺身“反光”是發生了漫反射
C．燒水時壺嘴冒出的“白氣”是液化現象
D．注水后壺底看起來變淺了，是光的折射現象
（2）當用力F打開壺蓋時，壺蓋相當于一個杠桿，請你在圖乙中畫出壺蓋所受重力G的示意圖和重力的力臂I（O為支點，B為壺蓋的重心，A為F的作用點）．
（3）小明認真思考后，結合學過的力學和電學知識，設計了如圖丙所示的報警電路，以下是小明的設計方案，請將其補充完整．
①報警器的水中部分是一個玻璃管，它的一端被絕緣彈性薄膜封閉，報警電路的一部分在玻璃管內，其中彈性片A靠近薄膜，使用時，閉合報警電路開關S，向壺內注水，隨著壺中水位的升高、水對薄膜的壓力逐漸變大（填“變大”或“變小”），彈性薄膜逐漸向右凹進，擠壓彈簧片A，直至彈性片A與觸點B接觸，報警電路接通，電鈴發出報警聲，提示已達到設定注水高度，即可斷開報警電路開關S，停止注水．
②為了滿足不同的注水高度要求，該電水壺的報警水位高度可以調節，水位調節手柄的一端固定在報警電路中長度可調的彈簧上，水位調節手柄可以移動，并能固定在不同檔位的卡槽中，當水位調節手柄移動時，觸電B可以隨著它左右移動，請分析該報警電路并說明，想要使報警器在更低的水位報警嗎，可以調節水位調節手柄，使觸點B向左（填“左”或“右”）移動．

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播靠介質；反射分為漫反射和鏡面反射；物物態變化，物質從固態變為液態是熔化過程．物質從液態變為固態過程是凝固．物質從液態變為氣態是汽化．物質從氣態變為液態是液化．物質從固態直接變為氣態是升華．物質從氣態直接變為固態是凝華；光從一種介質射入另一種介質時，要發生折射現象；
（2）重力方向豎直向下，作圖時注意力臂的畫法；
（3）液體壓強隨深度的增加而增大．

解答 解：（1）A、向壺中注水，水會發生振動產生聲音，通過空氣傳入人耳，故A正確；
B、這里的反光，類似于黑板的反光，不同于從各個角度看到壺身，故此處應為鏡面反射，故B錯誤；
C、燒水時冒出“白氣”是由于水蒸氣遇冷液化形成的小液滴，故C正確；
D、池底看起來變淺了，是由于發生了光的折射，故D正確．
故選ACD；
（2）B為重心，重力方向是豎直向下的，故豎直向下畫出重力，在過支點向重力作用線作垂線，得到對應的力臂，如下圖所示：

（3）①隨著水位的升高，薄膜所處的深度也在逐漸的增加，其所受的壓強和壓力變大，因為薄膜受到液體的壓力之后彈性薄膜逐漸向右凹進，擠壓彈簧片A，直至彈性片A與觸點B接觸，報警電路接通，電鈴發出報警聲，提示已達到設定注水高度，即可斷開報警電路開關S，停止注水；
②想要使報警器在更低的水位報警，則需要薄膜受到較小的壓力即可使A與B觸電相連，那么需要讓B觸點向左靠近一些．
故答案為：（1）ACD；（2）如上圖所示；（3）①變大；②左．

點評 本題以電水壺為背景考查了聲音的產生、光現象、物態變化、重力方向、力臂、液體壓強等知識，是一道綜合題，但難度不大．