Question

4．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，沙子的溫度比海水的高．所以，小雨踩在沙灘上感到燙腳．
（2）在右圖中畫出光線經凹透鏡折射后的光路．
（3）給質量為200g的水加熱，其溫度隨時間的變化關系如圖，前2min水吸收熱量1.68×10⁴J．

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）先確定所給的入射光線的特點，然后根據凹透鏡的光學特點作圖；
（3）已知水的質量、比熱容，通過圖象得出溫度變化，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）平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后的光線的反向延長線過焦點；如圖所示：

（3）讀圖象可知，前2min，水溫度的變化為△t=90℃-70℃=20℃，
c=4.2×10³J/（kg•℃），m=200g=0.2kg，
則吸收熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×20℃=1.68×10⁴J．
故答案為：（1）大；高；（2）如上圖；（3）1.68×10⁴．

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(guī)律準確畫出光線的路徑，以及熱量公式的計算等，都是最基本的知識，難度適中．