Question

4．运用知识解决问题：
（1）夏天烈日下，小雨同学光着脚在海边玩．由于水的比热容比沙子的大，因此在相同情况下，沙子的温度比海水的高．所以，小雨踩在沙滩上感到烫脚．
（2）在右图中画出光线经凹透镜折射后的光路．
（3）给质量为200g的水加热，其温度随时间的变化关系如图，前2min水吸收热量1.68×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）水的比热容大，在吸收和放出相同热量，温度变化小；
（2）先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图；
（3）已知水的质量、比热容，通过图象得出温度变化，可利用吸热公式Q=cm△t计算水吸收的热量．

解答 解：（1）小雨踩在沙滩上感到烫脚，这是因为水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出热量相同，但水的温度变化比沙小，即沙子的温度变化比海水大．因此，在受太阳照射条件相同时，沙滩比海水的温度高；
（2）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点；如图所示：

（3）读图象可知，前2min，水温度的变化为△t=90℃-70℃=20℃，
c=4.2×10³J/（kg•℃），m=200g=0.2kg，
则吸收热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×20℃=1.68×10⁴J．
故答案为：（1）大；高；（2）如上图；（3）1.68×10⁴．

点评 本题主要考查学生利用比热容大解释生活中的一些简单的自然现象、能根据凹透镜成像的规律准确画出光线的路径，以及热量公式的计算等，都是最基本的知识，难度适中．