Question

9．运用知识解决问题：
（1）夏天烈日下，小雨同学光着脚在海边玩．由于水的比热容比沙子的大，因此在相同情况下，沙子的温度变化比海水的大．所以，小雨踩在沙滩上感到烫脚． 
（2）请在图1中画出射向凹透镜的光线，完成光路．
（3）对200g的水加热，水的沸腾图象如图2，请你计算水在AB段吸收的热量（请写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）水的比热容大，在吸收和放出相同热量，温度变化小；
（2）凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线通过焦点，延长线过焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；
（3）已知水的质量、比热容和温度变化，可利用吸热公式Q=cm△t计算水吸收的热量．

解答 解：（1）小雨踩在沙滩上感到烫脚，这是因为水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出热量相同，但水的温度变化比沙小，即沙子的温度变化比海水大．因此，在受太阳照射条件相同时，沙滩比海水的温度高；
（2）延长线过焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此可以画出其入射光线如下图所示：

（3）因为c=4.2×10³J/（kg•℃），m=200g=0.2kg，△t=95℃-80℃=15℃，
所以水在AB段吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×15℃=1.26×10⁴J．
故答案为：（1）大；大；（2）如上图；（3）水在AB段吸收的热量为1.26×10⁴J．

点评 本题主要考查学生利用比热容大解释生活中的一些简单的自然现象、能根据凹透镜成像的规律准确画图，以及热量的计算，都是最基本的知识，但又是最贴近生活的知识，体现了从物理走向生活，在计算过程中注意单位要统一．