Question

3．如图1所示为最新型的智能穿戴设备谷歌眼镜（Google Project Glass）．它的外观类似一个环绕式眼镜，其中一个镜片具有微型显示屏的功能．眼镜可将信息传送至镜片，并且允许穿戴用户通过声音控制．Google 眼镜包含了很多高科技，包括蓝牙，Wi-Fi，骨传导耳机，照相机，麦克风，触摸盘以及帮助你探测倾斜度的重力感应和陀螺仪．

（1）下列关于谷歌眼镜的说法错误的是D
A．谷歌眼镜的耳机系统采用骨传导是因为固体能够传声 
B．Wi-Fi 无线信号是通过电磁波来传递信息的
C．谷歌眼镜是通过音色来辨别声音是否由使用者发出
D．麦克风是将电信号转化成声信号的装置
（2）谷歌眼镜中最为先进的就是显示系统．它主要由一个微型投影仪和一个透明的棱镜 组成（如图2所示），透明的棱镜能将投影发出的光反射（反射/折射）到人眼中，同 时也能让自然光线进入人眼从而使眼镜显示信息融合于现实（如图3所示）．
（3）重力感应装置可以侦测到眼镜佩戴者头部的倾斜程度． 如图4所示为一种重力感应装置的部分结构．其中 A 为高2mm重0.1g的柱形金属重物，固定在长1cm 的轻质金属杆中央，杆的两头粘连在BC两个压电感应器上．当装置水平放置，若以B为支点，压电感应器C所受压力为5×10^-4N．（g 取10N/kg）
（4）谷歌眼镜内置一块3.6V，容量为600mAh 的电池，高负荷使用仅可以坚持6个小时．并且在使用中因为电流的热 效应会有明显的发热，给使用者带来不适．试计算谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率为0.36W．

Answer 1

分析 （1）A、声音的传播需要介质；
B、无线信号是通过电磁波来传递信息的；
C、不同的声音，有不同的音色；
D、麦克风是将声信号转化成电信号的装置；
（2）根据光的反射和折射原理以及光路图进行分析；
（3）电流通过用电器发热的现象叫电流的热效应；根据W=UIt=UQ以及P=$\frac{W}{t}$即可求出谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率；
（4）根据杠杆平衡的条件即可求出压点感应器C所受压力；
根据几何知识和杠杆平衡的条件分别表示出BC两点的压力，然后根据压电感应器上产生的电压与压力成正比即可求出电压之比．

解答 解：（1）A．固体可以传声，因此谷歌眼镜的耳机系统采用骨传导是因为固体能够传声，故A正确；
B．wifi无线信号是通过电磁波来传递信息的，说法正确；
C．因为不同声音的音色不同，因此谷歌眼镜是通过音色来辨别声音是否由使用者发出，故C正确；
D．麦克风是将声信号转化成电信号的装置，故D错误；
故选D；
（2）根据图2可知，光通过透明棱镜的反射改变了光路，因此透明的棱镜能将投影发出的光反射到人眼中，同时也能让自然光线进入人眼从而使眼镜显示信息融合于现实；
（3）以B为支点，重物的重力为阻力，压电感应器C的支持力为动力，重物在轻质金属杆中央，
由F₁L₁=F₂L₂可得，F_C×BC=G_A×$\frac{1}{2}$BC，
则压电感应器C所受压力：F_压=F_C=$\frac{1}{2}$G_A=$\frac{1}{2}$m_Ag=$\frac{1}{2}$×0.1×10^-3kg×10N/kg=5×10^-4N；
（4）谷歌眼镜在使用中，由于电流的热效应会有明显的发热现象；
已知电池的容量Q=600mAh=0.6Ah，
则谷歌眼镜在高负荷使用6个小时，其平均功率为：
P=$\frac{W}{t}$═$\frac{UQ}{t}$=$\frac{3.6V×0.6Ah}{6h}$=0.36W．
故答案为：（1）D；（2）反射；（3）5×10^-4；（4）电流的热；谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率为0.36W．

点评 本题综合考查了声、光、电、力等知识点，关键是熟练应用杠杆平衡的条件、对杠杆进行受力分析，综合性强，有一定的难度．