Question

3．现代社会汽车已大量进入寻常百姓家．
（1）小汽车的前挡风玻璃是倾斜的，车内物体经它所成的像偏向车子的上（选填“上”或“下”）方，因而不会干扰驾驶员对前方的观察．
（2）汽车上的“倒车雷达”利用了回声定位原理，它是利用超声波（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的．
（3）汽车的散热器用水作冷却剂是因为水的比热容大．发动机开始工作一段时间后，散热器中水的内能会增加，这是通过热传递方式来改变内能的．已知散热器中水的质量为5kg，水的温度升高10℃时吸收的热量是2.1×10⁵J，这相当于完全燃烧2.625×10^-3m³的天然气放出的热量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为8×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）玻璃表面是光滑的，所以通过玻璃的反射后可以成像；即汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，竖直安装，所成的像会在正前方，倾斜安装可以成像在斜上方，不干扰司机观察视线．
（2）超声波是指高于20000Hz的声音，人耳听不到超声．
（3）①水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多．
②利用热量的计算公式Q=cm△t和水的质量、升高的温度、比热容已知的条件，即可计算出水吸收的热量．
③利用公式Q=Vq可计算需要燃烧天然气的体积．

解答 解：（1）根据平面镜成像特点可知，汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，如果竖直安装，光线经反射后所成的像会在正前方，干扰司机观察路况，倾斜安装可以成像在斜上方，不干扰司机观察路况．
（2）现代汽车广泛利用了倒车雷达，它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置．
（3）①水的比热容最大，降低相同温度吸收热量多，所以汽车的散热器用水作冷却剂是利用了水的比热容较大的性质．
②汽车散热器是通过水等冷却液的循环使得温度降低，散热器中水的内能会增加，它的内能变化实质是通过热传递的方式改变的．
③根据吸热公式Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×10℃=2.1×10⁵J．
由Q_吸=Q_放=Vq可得，
相当于完全燃烧天然气的体积V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=2.625×10^-3m³，
故答案为：（1）上；（2）超声波；（3）水的比热容大；热传递  2.1×10⁵；2.625×10^-3．

点评 本题是光学、力学和热学的综合题，本题涉及的知识点有平面镜成像特点、超声波、热量的计算等，要熟练掌握相关的知识，关键是学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题．