题目内容
如图所示，是某同学用一次性纸杯自制的走马灯模型，用支架支在白炽灯上，点亮白炽灯，纸杯就旋转了起来．更换不同瓦数的白炽灯泡，以及利用透明塑料片卷成的不同长度的圆筒加在走马灯上方，都可以观察到纸杯的转速发生了改变．同学们就此发表了四条意见：①因为空气对流，纸杯发生了旋转；②塑料圆筒长度越长，纸杯旋转得越慢； ③白炽灯的瓦数越大，纸杯旋转得越快； ④纸杯的转动方向与杯底开口方向相反．其中与事实符合是（ ）分析：解此题首先要知道自制的走马灯的转动原理：走马灯放在白炽灯泡上面，由于白炽灯产生的热量使其周围的空气受热膨胀，空气密度变小而上升，冷空气过来补充，又被加热上升，形成对流，空气上升时推动纸杯转动．
当白炽灯泡的功率越大时，空气受热膨胀的越大，上升速度越快，纸杯转动越快；
当纸杯上的扇叶越大，受得到热气流的推力越大，纸杯转动越快．
当白炽灯泡的功率越大时，空气受热膨胀的越大，上升速度越快，纸杯转动越快；
当纸杯上的扇叶越大，受得到热气流的推力越大，纸杯转动越快．
解答：解：当走马灯放在白炽灯泡上面时，扇叶由于空气被白炽灯加热而形成对流，会推动走马灯转动；故①正确．
如风车图，走马灯上端扇叶受到的空气推力，所以纸杯的转动方向与杯底开口方向相反；故④正确．
当白炽灯泡的功率越大时，空气受热膨胀的越大，上升速度越快，纸杯转动越快；当纸杯越大，受得到热气流的推力越大，纸杯转动越快．故③正确；
虽塑料圆筒长度不同，但扇叶面积面积相同，走马灯受力相同，白炽灯泡的功率相同，空气流动速度相同，所以走马灯转速与塑料圆筒长度无关．故②不正确．
故选D．
如风车图，走马灯上端扇叶受到的空气推力，所以纸杯的转动方向与杯底开口方向相反；故④正确．
当白炽灯泡的功率越大时，空气受热膨胀的越大，上升速度越快，纸杯转动越快；当纸杯越大，受得到热气流的推力越大，纸杯转动越快．故③正确；
虽塑料圆筒长度不同，但扇叶面积面积相同，走马灯受力相同，白炽灯泡的功率相同，空气流动速度相同，所以走马灯转速与塑料圆筒长度无关．故②不正确．
故选D．
点评：本题主要考查了气体密度与温度的关系、力与运动的关系，关键要知道对流现象及其应用．
练习册系列答案
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