Question

3．現代社會汽車已大量進入尋常百姓家．
（1）小汽車的前擋風玻璃是傾斜的，車內物體經它所成的像偏向車子的上（選填“上”或“下”）方，因而不會干擾駕駛員對前方的觀察．
（2）汽車上的“倒車雷達”利用了回聲定位原理，它是利用超聲波（選填“超聲波”或“電磁波”）來傳遞信息的．
（3）汽車的散熱器用水作冷卻劑是因為水的比熱容大．發動機開始工作一段時間后，散熱器中水的內能會增加，這是通過熱傳遞方式來改變內能的．已知散熱器中水的質量為5kg，水的溫度升高10℃時吸收的熱量是2.1×10⁵J，這相當于完全燃燒2.625×10^-3m³的天然氣放出的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為8×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）玻璃表面是光滑的，所以通過玻璃的反射后可以成像；即汽車前面的擋風玻璃相當于平面鏡，豎直安裝，所成的像會在正前方，傾斜安裝可以成像在斜上方，不干擾司機觀察視線．
（2）超聲波是指高于20000Hz的聲音，人耳聽不到超聲．
（3）①水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多．
②利用熱量的計算公式Q=cm△t和水的質量、升高的溫度、比熱容已知的條件，即可計算出水吸收的熱量．
③利用公式Q=Vq可計算需要燃燒天然氣的體積．

解答 解：（1）根據平面鏡成像特點可知，汽車前面的擋風玻璃相當于平面鏡，如果豎直安裝，光線經反射后所成的像會在正前方，干擾司機觀察路況，傾斜安裝可以成像在斜上方，不干擾司機觀察路況．
（2）現代汽車廣泛利用了倒車雷達，它在工作時會發出超聲波，這些聲波遇到障礙物時會反射回來，根據回聲到來的方位和時間，可以確定障礙物的位置．
（3）①水的比熱容最大，降低相同溫度吸收熱量多，所以汽車的散熱器用水作冷卻劑是利用了水的比熱容較大的性質．
②汽車散熱器是通過水等冷卻液的循環使得溫度降低，散熱器中水的內能會增加，它的內能變化實質是通過熱傳遞的方式改變的．
③根據吸熱公式Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×10℃=2.1×10⁵J．
由Q_吸=Q_放=Vq可得，
相當于完全燃燒天然氣的體積V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=2.625×10^-3m³，
故答案為：（1）上；（2）超聲波；（3）水的比熱容大；熱傳遞  2.1×10⁵；2.625×10^-3．

點評 本題是光學、力學和熱學的綜合題，本題涉及的知識點有平面鏡成像特點、超聲波、熱量的計算等，要熟練掌握相關的知識，關鍵是學生動手操作實驗的能力并能合理解決實驗中出現的問題．