Question

15．运用知识解决问题
（1）渔民叉鱼时为什么要瞄准看到的鱼的下方才能把鱼叉到？
答：由于光的折射，水中鱼反射的光在水面处发生折射，折射光线远离法线进入渔民眼中，渔民逆着折射光看到的是鱼的虚像，而鱼在这个像的下方，所以只有对准下方才能叉到鱼．
（2）完成如图1光路图．

（3）给一定质量的水加热，其温度随时间的变化关系如图2，在1--3min内这些水吸收了1.89×10⁴J热量，则水的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）从鱼身上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼的位置偏高，变浅了．
（2）在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图；
（3）根据图象读出3min内温度的变化量，然后根据Q_吸=cm△t求出水的质量．

解答 解：（1）水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，我们看到的是变浅的鱼的虚像，因此用鱼叉捕鱼时，不是将鱼叉对准他看到的鱼，而是瞄准所看到的鱼的下方位置叉去．
（2）延长线过另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如下图所示：

（3）由图象可知，3min内水升高的温度：△t=95℃-80℃=15℃；
由吸热公式Q_吸=cm△t得，
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{1.89×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×15℃}$=0.3kg．
故答案为：（1）远离；虚；（2）见上图；（3）0.3kg．

点评 此题主要考查光的折射现象和热量公式的应用，难度不大，是一道基础题，灵活运用吸热公式的其变形公式即可正确解题．