Question

（2012?青島模擬）運(yùn)用知識(shí)解決問題：
（1）夏天烈日下，小明同學(xué)光著腳在海邊玩．由于水的比熱容比沙子的

大

，因此在相同情況下，沙子的溫度變化比海水的

大

．所以，小明踩在沙灘上感到燙腳．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出反射光線并標(biāo)明反射角的大�。�
（3）在圖2中畫出入射光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線．
（4）200g的水，放出8.4×10³J的熱量，它的溫度降低了

10

℃．

Answer 1

分析：（1）據(jù)比熱容的計(jì)算公式Q=cm△t可知，相同質(zhì)量的水和氣體物質(zhì)比較時(shí)，若吸收相同的熱量，由于水的比熱容最大，故水的溫度變化最�。�
（2）根據(jù)光的反射定律作圖：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．入射光線與鏡面成40°，故入射角是50°，所以反射角也是50°．
（3）對(duì)于凹透鏡來說其對(duì)光線是發(fā)散的，即平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后會(huì)發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線過凹透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)；故再根據(jù)光路的可逆性可得出，若入射光線的延長線過凹透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)，則該光線經(jīng)過凹透鏡后會(huì)成為平行光線．
（4）根據(jù)公式Q=Cm△t，可得△t=

Q

Cm

，故把題目中的數(shù)據(jù)代入公式即可得出答案．

解答：解：（1）在夏天的烈日下，沙子和水吸收的熱量是相同的，由于水的比熱容最大，故相同質(zhì)量的水和沙子相比較的情況下，沙子的溫度變化要比海水的溫度變化大，所以小明踩在沙灘上感覺燙腳．
（2）先過反射點(diǎn)垂直反射面作出法線，并求得入射角為50°，所以反射角也為50°；
再在法線的另一側(cè)根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，標(biāo)出反射角，如圖：

（3）據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后會(huì)發(fā)散，其發(fā)散光線的反向延長線過凹透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合光路的可逆性可做成該光路圖，答案見下圖：

（4）根據(jù)公式Q=Cm△t可得：△t=

Q

cm

=

8.4×103J

4200J/(kg?℃)×0.2kg

=10℃
故答案為：（1）大；大；（2）答案見上圖；（3）答案見上圖；（4）10；

點(diǎn)評(píng)：該題考查了水的比熱容的應(yīng)用、光的反射和有關(guān)光路圖的做法及熱量的計(jì)算，是一道綜合題．