情景、信息专题

1情景、信息专题情景、信息题：此类题目一般是通过给出一幅图形或图像来表明一个物理情景或给出较多的信息来考核学生筛选、获取信息的能力，同时题目中出现了许多以科技或生活问题为情景或信息，与学生生活贴近，符合学生的认知规律，易于激活学生的学习兴趣、提高分析能力，此类题目中，若有两幅或两幅以上的图表示出不同的情景，则应认真观察、对比，找出它们的不同之处，并思考所涉及的物理知识及表明的物理问题。一、例题例1．下文是摘自某刊物的文章，请仔细阅读后，按要求回答问题。《光污染，来自靓丽的玻璃幕墙》最近张小姐十分苦恼，因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙，有时站在她的窗前，看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得请请楚楚，玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房间就被强烈的反射光线照得通亮，无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的，能使局部温度升高，造成火灾隐患……⑴从文中找出一个光学方面的物理知识填入横线：___________________________________;⑵文中有一处出现了科学性的错误，请在错误句子下面画上横线；⑶从上文找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例：____________________________________________________________________________________________________⑷如何预防光污染？请你提出一条合理化建议：___________________________________________________________________________________________________________________。[分析与解答]：⑴平面镜成像是光的反射。⑵一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的，划线部分是错误的，因为凹透镜对光束是发散的，不可能会聚，作者将凹透镜和凸面镜混淆，显然为一误。⑶危害居民的身体健康，暴露居民的生活隐私，聚光甚至要引起火灾。⑷要限制开发商在居民区造商务大楼。对玻璃墙的设计、制作及使用范围要有统一的技术标准，防止光污染进入居民家或公共设施内。例2．夏天，我们使用的吊扇配有一个调速器，当我们将吊扇的速度调慢时，过一会儿，调速器摸上去有点热。当我们将吊扇的速度调到最慢时，调速器摸上去温度最高。而当吊扇转速最快时，调速器几乎不发热。你是否发现这个问题，请试一下，并解释这个现象。[分析与解答]：吊扇的调速器实际上相当于一个变阻器，它与吊扇串联连接，通过的电流相等。当它的电阻变大时，吊扇的转速变慢，根据公式P＝I2R调速器的电阻也将消耗电功率，而这部分电能将转化为内能，所以调速器发热，当吊扇转速最小，调速器的电阻最大，消耗电功率最大，所以调速器温度也最高，反之亦然。例3．家庭使用的可调的台灯是有一个小灯、一个滑动变阻器和电键连接成的，若小灯上标有“220伏，0.44安”，滑动变阻器的阻值变化范围是0－1000欧，请你分析图1所示两个电路的台灯在使用时的优点和缺点。[分析与解答]：由题意得R灯＝U灯/I灯＝220伏/0.44安＝500欧，如图a所示，在变阻器电阻为零时，小灯两端电压为220伏。此时小灯最大电流I1＝U/R灯＝220伏/500欧＝0.44安小灯发光最亮；当变阻器电阻最大时，小灯电流最小I1’＝U/R总＝U/（R灯＋R滑）＝220伏/（500欧＋1000欧）＝0.15安小灯不会熄灭，灯的亮度调节范围较小。对于图b所示电路，当滑片位于最右端时，电路为并联电路，小灯两端为电源电压。此时小灯电流最大I2＝U/R灯＝220伏/500欧＝0.44安小灯发光最亮；当滑片位于最左端，小灯短路，此时灯两端电压为零，则I2’=0，小灯完全熄灭，灯的亮度调节范围较大。（a）图1(b)LRLR2在小灯同样亮度下，图a所示电源输出电流小于图b电路。如：（1）在小灯最亮时，图a电源输出电流I1＝U/R灯＝220伏/500欧＝0.44安，图b电源输出电流I2＝I灯＋I滑＝U/R灯＋U/R滑＝220伏/500欧＋220伏/1000欧＝0.44安＋0.22安＝0.66安。⑵在通过小灯电流为零时，图a中电源输出电流I1’＝0图b中电源输出电流I2’＝U/R滑＝220伏/1000欧＝0.22安，因此图b电路较消耗电能，不经济。例3．饮水机的电路如图2所示，水沸腾前红灯亮、绿灯灭，加热管正常工作，这时温控开关_________________(填开关序号及通断情况)；水沸腾后，绿灯亮、红灯灭，加热管不工作，这时温控开关______________(填开关序号及通断情况),红、绿两灯电阻R红和R绿必须满足条件：__________________________,理由：___________________________________________________________________________。[分析与解答]：1、2都闭合；1、2都断开；R红《R绿；在串联电路中，各串联电阻的电功率与电阻成正比，R红小则P红小，因此绿灯亮。二、练习1．伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，如图3所示，在大气压作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处。伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。小王同学用受力面积约为12厘米2的吸盘，成功做了“空手吸盘”表演。若当时的大气压值约为105帕，请你根据以上的数据，计算大气压对这个小小的塑料挂衣钩的压力有多大？2．黑龙江《生活报》2003年5月2日在头版报道了这样一条科技新闻：由哈尔滨工业大学机电工程学院和哈尔滨医科大学的五位科研人员，研制了一间微型非典隔离监护室，这种隔离监护室最突出的设计特点就是室内用了负压原理设计（室内的气压比室外的气压低一些）。室壁设有进气孔，保证为室内提供新鲜空气，还可以利用真空泵将病人呼出的携带病毒的气体抽出去……看过报道后，结合非典SARS病毒通过空气扩散而造成交互传染的特点，运用物理知识回答：微型非典隔离室形成相对低压的作用是什么？3．长江三峡工程是一项集防洪、发电、航运、和供水等综合利用的巨大水利水电工程，其主要技术数据如表所示大坝高度（米）大坝长度（米）最高蓄水位（米）总库容量（米3）平均流量（米3/分）18523351754×10108．5×105（流量：单位时间内通过水轮机的水的体积）根据以上数据计算：⑴蓄水到最高蓄水位时大坝底部受到的水的压强多大？⑵每分钟水流对水轮机所做的最大的功为多大？⑶若利用水流发电的效率为40%，发电机组所能达到的最大功率是多大？4．图4所示的自行车，从它的结构和使用来看，它应用了图3温控开关1温控开关2加热管绿灯红灯图23许多物理知识。下列有关它的说法中正确的是A．车座的设计应用了压强的知识B．刹车把手相当于省力杠杆C．车铃应用了声音发生和传播的知识D．轮胎和脚蹬做有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦5．在上海市城市规划展示馆中，有一浦东机场的建筑模型，该模型的俯视示意图如图5所示，该模型包含了机场一期（已建）与二期（待建）的整体结构，两者是轴对称的，由于模型占地面积为L×2b，而展出场地只有L×b，制作者设计了一个巧妙的办法解决了这个问题，请仔细观测图，你认为图中A是_______________,假如二期建成后，一名乘客应在二期的登机楼C处登机，但由于他跑错了方向而到了一期的登机楼B处，已知连接BC两处的自动扶梯的速度为v，则他站在自动扶梯上从B处到C处，所需时间为___________________。6．小王同学在研究光的折射规律时根据实验现象画出了如图6所示的a、b、c三图，根据图中所示现象，可以得到的初步结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．有一种自行车尾灯设计得很巧妙。当后面汽车的灯光以任何方向射到尾灯时，它都能把光钱“反向射回”。图7是4种尾灯的剖面示意图，其中用于反光的镜面具有不同的形状。能产生上述效果的镜面是（）（A）(B)(C)(D)图7BCS二期一期A图5自动扶梯图4（c）28°60°41°32°45°45°水玻璃图6空气空气空气水（a）（b）48．微电子控制电热水瓶的铭牌如右表，由此可知，在额定电压下工作，保温时通过电热水瓶的电流约是______________安（保留两位小数）；煮水6分钟，消耗的电能是______________千瓦时。9.如图8所示为电饭锅的电路原理图，当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮饭状态，此功率为1000W，饭熟后，控制开关自动断开，电饭锅处于保温状态，若此时电饭锅的功率为100W，求电热板和保温器的电阻各为多少？（假设电阻值不随温度的变化而变化）？10.震惊世界的“9.11”事件中，策划周密的恐怖分子劫持波音757和767作为撞击纽约世界贸易中心大楼的飞行大炸弹，使整栋大楼在爆炸和优质航空汽油猛烈燃烧过程中垂直塌落，造成巨大的经济损失和人员的伤亡.（1)一架波音767可载51吨优质航空汽油，这些汽油完全燃烧可放出2.346×1012j热量,这些热量的30％可使1030吨钢材温度升高多少？[钢的熔点为1400oC，钢的比热为0.46╳103J/(kg.oC)](2)有关专家分析大楼为何垂直塌落而不是倾倒的原因，你认为正确的是（）A.仅仅是飞机的惯性B.下面有人同时有搞定点爆破C.主要是汽油燃烧起的熊熊大火长时间猛烈燃烧，烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材，而它上部楼层数千吨到上万吨的重量就会落下来，砸向下面的楼层，下面的楼层结构自然难以承受，于是一层层垂直地垮塌下来D.飞机撞击时刚好地震（3)撞击世贸大楼的767客机的高度计上显示288m字样，请你计算撞击点所处楼层的大气压值？（设地面气压为标准大气压，在海拨2千米的范围内每升高12m，大气压下降1mm汞柱）（4）事发时，少数在大楼里工作的职员，由于信念和理智彻底摧毁，分别从几十层楼高的窗口往下跳，以求逃生，若此人质量为70kg，试求此人所受重力和浮力？（g=9.8N/kg,ρ空气=1.29kgh/m3,ρ人≈1.0╳103kg/m3)(5)救援人员在现场发现了记录飞行信息的黑匣子，其某一部件外壳上有电压表、电流表和一指示灯，指示灯上标有6V9W字样，其内部结构如图9，断开开关S后，某同学用万用表测得R最大值为16Ω，闭合开关S，P在A点时，指示灯正常发光，求：当P在B点时小灯泡消耗的实际功率是多少？11．某电动助动车有如下的数据：电源（铅蓄电池）：12V×3电动机：36V180W最大行驶速度：18km/h正常行驶速度：9km/h电源充电电压：220V每次充电耗电：1.2kwh最大载重量：75kg车身重量：25kg型号码DSP-22C电源220V~/50HZ消耗功率煮水时700W保温时30W容量2.2L220V保温器图8控制开关电热板VAARBPS图96VU5（1）电源（铅蓄电池）应如何连接？（2）行驶时受到地面的摩擦阻力为多大？（3）若电能有60%被利用，助动车充一次电能能正常行驶多少时间？12．2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的常导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测图10后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是_____极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和______是一对