Question

9．運用知識解決問題：
（1）夏天烈日下，小雨同學光著腳在海邊玩．由于水的比熱容比沙子的大，因此在相同情況下，沙子的溫度變化比海水的大．所以，小雨踩在沙灘上感到燙腳． 
（2）請在圖1中畫出射向凹透鏡的光線，完成光路．
（3）對200g的水加熱，水的沸騰圖象如圖2，請你計算水在AB段吸收的熱量（請寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）水的比熱容大，在吸收和放出相同熱量，溫度變化小；
（2）凹透鏡的特殊光線有三條：過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后折射光線的反向延長線通過焦點，延長線過焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
（3）已知水的質量、比熱容和溫度變化，可利用吸熱公式Q=cm△t計算水吸收的熱量．

解答 解：（1）小雨踩在沙灘上感到燙腳，這是因為水的比熱容較大，同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出熱量相同，但水的溫度變化比沙小，即沙子的溫度變化比海水大．因此，在受太陽照射條件相同時，沙灘比海水的溫度高；
（2）延長線過焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸，由此可以畫出其入射光線如下圖所示：

（3）因為c=4.2×10³J/（kg•℃），m=200g=0.2kg，△t=95℃-80℃=15℃，
所以水在AB段吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×15℃=1.26×10⁴J．
故答案為：（1）大；大；（2）如上圖；（3）水在AB段吸收的熱量為1.26×10⁴J．

點評 本題主要考查學生利用比熱容大解釋生活中的一些簡單的自然現象、能根據凹透鏡成像的規律準確畫圖，以及熱量的計算，都是最基本的知識，但又是最貼近生活的知識，體現了從物理走向生活，在計算過程中注意單位要統一．