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專題五 社會大課堂典例點(diǎn)撥 方法指導(dǎo) 隨著中考改革的進(jìn)一步加快，xx年后北京中考物理試題有了很大變化，不再“挖深”，開始“拓寬”，在側(cè)重考查對學(xué)生終身發(fā)展有用的基礎(chǔ)知識、基本技能、基本方法和基本觀點(diǎn)的同時(shí)，考查范圍更加寬泛，社會生活熱點(diǎn)及社會大課堂等內(nèi)容都呈現(xiàn)在了試題中。這樣，就出現(xiàn)了一種以前幾乎沒出現(xiàn)過的題型。這類題目選擇跟初中物理概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)探究密切相關(guān)的、能激發(fā)學(xué)生興趣的日常生活、生產(chǎn)及社會大課堂基地(如中國科技館)中的素材，作為試題的背景材料，通過設(shè)置不同層次的問題進(jìn)行考查。試題更加靈活，對學(xué)生舉一反三，學(xué)以致用的能力要求越來越高了。要求學(xué)生不僅扎實(shí)掌握知識點(diǎn)和物理規(guī)律，還需要具備應(yīng)用物理思維解決實(shí)際問題的能力。 備考過程中，應(yīng)有目的、有計(jì)劃地參觀中國科技館，了解各展品的“奧秘”；學(xué)校組織的社會大課堂活動(dòng)應(yīng)多留心、多觀察、多思考；積極參加科學(xué)實(shí)踐、動(dòng)手制作類的活動(dòng)，在做中學(xué)、體驗(yàn)中學(xué)。解答這類考題時(shí)，首先應(yīng)全面、認(rèn)真審題，通過試題獲取信息，深入挖掘題目中的知識考點(diǎn)。然后是加工處理信息，變實(shí)際問題為物理模型，求同遷移為自己所學(xué)的物理知識。最后根據(jù)信息應(yīng)變，明確題目中需要解決的問題。針對這些問題，按常規(guī)題目的解題方法再把物理知識或規(guī)律遷移應(yīng)用到新情境中去并規(guī)范表達(dá)就可以了。 社會大課堂類題目雖然涉及的素材是課堂上少見或沒見過的，但通常這類題目“起點(diǎn)高，落點(diǎn)低”，只有把基礎(chǔ)知識、基本規(guī)律扎實(shí)掌握，才能解答好這類問題。 典例點(diǎn)撥 【例1】 中華人民共和國的國旗為長方形五星紅旗，圖專5-1是天安門廣場升旗儀式的場景，根據(jù)圖片提供的信息估測該國旗的寬度，下列數(shù)據(jù)最接近實(shí)際情況的是( ) 圖專5-1 A.1.8 m B.3.3 m C.4.8 m D.5.5 m 【思路分析】參觀一次升旗活動(dòng)是北京學(xué)生社會大課堂的內(nèi)容，依此為背景，挖掘活動(dòng)中的見聞，編制試題考查學(xué)生能力是北京中考試題改革一大亮點(diǎn)。 估測是將測量物和經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，得出測量結(jié)果的過程。其中經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的選定是關(guān)鍵，本題給出的照片是天安門廣場升旗儀式的場景，圖片提供的信息是讓我們首先選定的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是貼近旗桿的國旗護(hù)衛(wèi)隊(duì)?wèi)?zhàn)士的身高，大約180 cm，然后將國旗的寬和戰(zhàn)士身高進(jìn)行比較，再計(jì)算出國旗的寬。 【答案】B 【例2】 學(xué)校組織學(xué)生參觀中國科技館，同學(xué)們在“探索與發(fā)現(xiàn)A廳”里面看到一個(gè)十分有趣的“物體上滾”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將雙圓錐體輕輕放在傾斜軌道的最低端，看到雙圓錐體從靜止向軌道高處滾去。實(shí)驗(yàn)引起了同學(xué)們的討論，小軍認(rèn)為“雙圓錐體上滾”是真的，眼見為實(shí)；小樂認(rèn)為“雙圓錐體上滾”是錯(cuò)覺，雙圓錐體不可能自動(dòng)由低處向高處運(yùn)動(dòng)。小樂和小軍為證明各自的觀點(diǎn)，取了兩根木條放在水平桌面上，將木條左端墊高，做成一個(gè)傾斜軌道，將雙圓錐體放在軌道右端，如圖專5-2甲所示，由靜止釋放后雙圓錐體向軌道高處滾去，雙圓錐體最終停在軌道左端，如圖乙所示。這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功再現(xiàn)了在科技館看到的現(xiàn)象。 甲 乙 圖專5-2 請你根據(jù)圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模ㄟ^測量判斷小軍和小樂誰的觀點(diǎn)正確，寫出你的測量方法并簡要說明。 【思路分析】相信有不少同學(xué)沒去過科技館，即使去過科技館的同學(xué)也有可能沒有注意到這個(gè)雙錐體。雖然這個(gè)雙錐體比較陌生，而且題目中又沒有很清晰的描述出軌道右側(cè)窄，左側(cè)寬，但是通過審題還是能夠明確題目要求：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，判斷雙錐體是否向上運(yùn)動(dòng)了。判斷物體是否向上運(yùn)動(dòng)，首先要確定一個(gè)參照物，然后測量物體與參照物之間是否有豎直位置上的變化。所以，要判斷雙錐體是向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，可以在雙錐體上找一個(gè)固定的點(diǎn)，用刻度尺分別測量該點(diǎn)在軌道左、右兩端時(shí)到桌面的距離，比較這兩個(gè)距離就可以得出結(jié)論了。 【自主解答】用刻度尺測量圖甲中雙圓錐體軸心到水平桌面的高度，用刻度尺測量圖乙中雙圓錐體軸心到水平桌面的高度。如果，則小樂的觀點(diǎn)正確；如果，則小軍的觀點(diǎn)正確。 【例3】 閱讀《福船》回答問題。 福船 跨越遙遠(yuǎn)時(shí)空的海上絲綢之路上，一個(gè)名叫“福船”的文化符號歷久彌新。福船作為木質(zhì)時(shí)代風(fēng)帆動(dòng)力遠(yuǎn)洋船只中的佼佼者，成就了明代鄭和、戚繼光、鄭成功等人的偉大壯舉，為中國乃至世界航海史寫下了璀璨的一頁。 福船，福建沿海一帶尖底古海船的統(tǒng)稱，上闊下窄，首尖尾寬兩頭翹，復(fù)原模型圖如圖專5-3所示。其甲板平坦，龍骨厚實(shí)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固；吃水深，容量多，善于裝載，穩(wěn)定性好，抗風(fēng)力強(qiáng)，適于遠(yuǎn)洋。 圖專5-3 與指南針對航海貢獻(xiàn)相媲美的“水密隔艙福船制造技藝”，是中國對世界航海發(fā)展史產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的另一項(xiàng)偉大發(fā)明。xx年11月15日，《中國水密隔艙福船制造技藝》被列入聯(lián)合國教科文組織“急需保護(hù)的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄”。所謂“水密隔艙”，就是用厚實(shí)的隔艙板把船艙層層隔斷，分隔成互不透水的一個(gè)一個(gè)艙區(qū)。在航行過程中，如果有一個(gè)或兩個(gè)艙意外破損，海水進(jìn)不到其他艙中，從船整體看，仍然保持有足夠的浮力，不至于沉沒?！八芨襞摗奔夹g(shù)大大提高了船舶整體抗沉性。另外隔艙板與船殼板緊密連接，使船體結(jié)構(gòu)也更加堅(jiān)固。分成隔艙，還便利貨物存放管理。水密隔艙福船制造技術(shù)，對于遠(yuǎn)洋航海史研究有著不可替代的重要學(xué)術(shù)價(jià)值。 南京靜海寺《鄭和殘碑》記載：“永樂三年(1405年)，將領(lǐng)官軍乘駕二千料海船并八櫓船……”。經(jīng)學(xué)術(shù)界考證，與北京天壇齊名的二千料海船就是福船。“料”是當(dāng)時(shí)流行的用來表示舟船大小的一種計(jì)量單位。二千料海船總長61.2米，最大寬13.8米，型深4.89米；滿載時(shí)，水線長53米，水線寬13米，吃水3.9米。帆裝、給養(yǎng)、武器、人員、貨物等及船自身質(zhì)量總共可達(dá)1 170噸。鄭和下西洋是人類海洋文明史的重要組成部分，是世界航海史上時(shí)間最早、規(guī)模最大的洲際航?；顒?dòng)。比哥倫布到達(dá)美洲大陸航海早了87年，比達(dá)伽馬過好望角到達(dá)印度的航海早了92年，比麥哲倫的環(huán)球航海早了114年。鄭和下西洋時(shí)的中國船舶制造、天文航海、地文航海、季風(fēng)運(yùn)用和航海氣象預(yù)測等方面的技術(shù)和航海知識，在當(dāng)時(shí)均處于世界領(lǐng)先地位。 重啟海上絲綢之路的今天，“福船”這個(gè)珍貴的文化符號成為新興文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)里重要的創(chuàng)作靈感，依然在啟迪人們不斷去開拓創(chuàng)新。 請根據(jù)上述材料，回答下列問題： (1)福船采用了________技術(shù)大大提高了船舶的整體抗沉性。請你展開想象，就福船的這一技術(shù)設(shè)計(jì)理念，舉例說明還可應(yīng)用在哪些方面：________。 (2)排水量是衡量造船能力的重要指標(biāo)。小輝查資料得知：哥倫布遠(yuǎn)航美洲時(shí)，最大的那艘船的滿載排水量為233 t后，他想知道鄭和遠(yuǎn)洋時(shí)的二千料海船的排水量m。他根據(jù)上文中二千料海船的信息計(jì)算出排水體積V=53 m13 m3.9 m=2 687.1 ，估算出排水量約為2 687 t。請寫出這種估算方法不合理的理由，并寫出合理的估算方法。 【思路分析】這是另一種考查方式，以科技館展品為素材，通過閱讀相關(guān)材料，“即時(shí)學(xué)習(xí)”，獲取信息，解決問題。這樣的題重點(diǎn)考查通過閱讀獲取信息的方法，并在大量的信息中篩選有價(jià)值的信息，帶著“問題”進(jìn)行有目的的閱讀；考查對材料中數(shù)據(jù)運(yùn)用的合理性的判斷，及對所學(xué)知識的運(yùn)用。 【自主解答】(1)水密隔艙 示例：將飛艇中的氣室隔離成多個(gè)氣室 (2)計(jì)算排水體積時(shí)沒考慮船底尖上闊，形狀不規(guī)則。船自重及載重用表示，利用船漂浮， ，=1 170 t 【例4】 科學(xué)實(shí)踐課上，老師教小麗做了一個(gè)“聽話的笑臉”。老師先將細(xì)線從笑臉內(nèi)部穿過去，然后將細(xì)線一端拴在支架上，細(xì)線的另一端被老師捏在手里，笑臉就隨著老師的口令下滑、停止。圖專5-4所示的實(shí)例中，應(yīng)用的原理與“聽話的笑臉”相同的是________。 A.書包帶上的日字扣 B.瓶吞雞蛋 C.拔火罐 D.堵住玻璃管一端取水 圖專5-4 【思路分析】本題考查的是開放性科學(xué)實(shí)踐課內(nèi)容。對于這類試題，可采用“做中學(xué)”方式，多動(dòng)手體驗(yàn)，體驗(yàn)過程中多思考。 瓶吞雞蛋、拔火罐和堵住玻璃管一端取水都是和大氣壓有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，而書包帶上的日字扣、“聽話的笑臉”是和摩擦力有關(guān)的科學(xué)實(shí)踐課內(nèi)容。 【答案】A 同步訓(xùn)練 1.圖專5-5展示了我國古代勞動(dòng)人民的智慧成果，對其中所涉及的物理知識，下列說法中錯(cuò)誤的是( ) 孔明燈 司南 紫砂壺 編鐘 圖專5-5 A.孔明燈在上升過程中，只受重力 B.司南能夠指南北是利用了磁體受地磁場的作用 C.紫砂壺屬于連通器 D.正在發(fā)聲的編鐘一定在振動(dòng) 答案：A 2.三國時(shí)期著名的軍事家諸葛亮為了對抗魏國的強(qiáng)大騎兵，在前人所制作的弩的基礎(chǔ)上制成了連弩槍，這種武器，最大的特點(diǎn)是能夠連續(xù)擊發(fā)十只利箭，大大增強(qiáng)了攻擊性武器的密度，成了被當(dāng)代人津津樂道的古代傳奇，后人稱為“諸葛連弩槍”。 小陽在物理活動(dòng)課上制作了“趣味連弩槍”，如圖專5-6甲和乙所示，連弩的擊發(fā)與圖專5-6丙所示的打彈弓一樣，也是利用了________能轉(zhuǎn)化為________能的知識，我們把皮筋拉得越開，箭矢(或彈丸)發(fā)射出去得越遠(yuǎn)，其攻擊力相應(yīng)也越強(qiáng)。 甲 乙 丙 圖專5-6 答案：彈性勢動(dòng) 3.圖專5-7為一個(gè)兩心壺，壺體為壽星造型，壺內(nèi)為互不相通的兩個(gè)容器。兩心壺的把手下部有一個(gè)孔A，將壺倒置，從A孔注入適量的酒，因其內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu)，酒不會因壺倒置而流出；兩心壺的肩部有一個(gè)孔B，從B孔注入適量的水。若將A、B兩孔都堵住，酒和水都不會從壺嘴倒出；若將A、B兩孔都放開，酒和水都會從壺嘴倒出。若要從壺嘴中只倒出酒，需要放開________孔、堵住________孔。(均選填“A”或“B”) 圖專5-7 答案：A B 4.走馬燈(如圖專5-8)是具有民族特色的工藝品，亦是傳統(tǒng)節(jié)日玩具之一，屬于燈籠的一種。常見于除夕、元宵、中秋等節(jié)日。燈內(nèi)點(diǎn)上蠟燭，加熱空氣，形成氣流，并以氣流推動(dòng)輪軸旋轉(zhuǎn)。輪軸上有剪紙，燭光將剪紙的影投射在屏上，圖像便不斷走動(dòng)。因多在燈屏各個(gè)面上繪制古代武將騎馬的圖畫，故而燈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)看起來好像幾個(gè)人你追我趕一樣，故名走馬燈。從物理學(xué)角度，走馬燈是將________能轉(zhuǎn)化成________能。小明在制作走馬燈時(shí)，準(zhǔn)備了兩根蠟燭，一根較長(與走馬燈高度接近)，一根較短，他應(yīng)該選________(選填“較長”或“較短”)的一根。 圖專5-8 答案：內(nèi) 機(jī)械 較短 5.在中國科技館“探索與發(fā)現(xiàn)A廳”，有一個(gè)有趣的磁懸浮燈泡，其示意圖如圖專5-9。在磁懸浮燈泡的內(nèi)部裝有一塊永磁體，在燈泡下方的展柜中安裝有永磁體和一個(gè)勵(lì)磁線圈，先給勵(lì)磁線圈通電，在控制電路的調(diào)節(jié)下，永磁體和勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場使燈泡靜止懸浮在空中。關(guān)于燈泡的受力情況，下列說法正確的是( ) 圖專5-9 A.燈泡受到的磁力方向豎直向下 B.燈泡受到的磁力方向豎直向上 C.燈泡受到的磁力小于燈泡受到的重力 D.燈泡受到的磁力大于燈泡受到的重力 答案：B 6.圖專5-10所示為一位參觀者在科技館體驗(yàn) “怒發(fā)沖冠”游戲時(shí)的情景。體驗(yàn)者用手接觸帶電金屬球后，她的頭發(fā)就帶上了________(選填“同種”或“異種”)電荷，因而豎起張開。 圖專5-10 答案：同種 7.在中國科技館主展廳二樓A廳，有如圖專5-11這一裝置，將木棍平放在轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輪之上，你可以調(diào)節(jié)兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速與方向。請你判斷：哪種情況木棍容易掉下來。________(選填“A”或“B”) 圖專5-11 A.兩個(gè)轉(zhuǎn)輪同時(shí)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) B.兩個(gè)轉(zhuǎn)輪同時(shí)向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 答案：B 8.在中國科技館主展廳二樓A廳，有如圖專5-12這樣一件展品，這件展品由炮、指針、小球等裝置構(gòu)成。將小球放入炮筒之中并選擇發(fā)射力度的大小。大炮會將小球射出。在小球發(fā)射的同時(shí)，炮身后退并撞擊后面的指針。大炮將小球射出的同時(shí)炮身后退，這是由于________。選擇發(fā)射的力量不同，發(fā)現(xiàn)指針的擺幅也就不同，這是由于________。 圖專5-12 答案：力的作用是相互的作用力與反作用力大小相等 9.在中國科技館主展廳二樓A廳，有一個(gè)“球吸”實(shí)驗(yàn)裝置，如圖專5-13所示。打開開關(guān)，兩球下方的氣孔向上吹氣，當(dāng)吹出的氣體在兩個(gè)小球之間快速通過時(shí)，就會觀察到兩個(gè)小球________(選填“向左右分開”或“向中間靠攏”)。這一現(xiàn)象說明________。 圖專5-13 答案：向中間靠攏 氣體流速大的地方壓強(qiáng)小 10.中國科技館主展廳二樓A廳“運(yùn)動(dòng)之律”展區(qū)，有一部“空中自行車”，如圖專5-14所示，獨(dú)輪車上的機(jī)器人能夠順利地在鋼絲繩上騎行，下面的配重是關(guān)鍵。人、車、配重三者組成一個(gè)整體，適當(dāng)調(diào)整配重的質(zhì)量和位置，可以改變整體重心位置。當(dāng)整體重心位于支點(diǎn)(車輪與鋼絲繩接觸的位置)的________(選填“上方”或“下方”)時(shí)，一旦獨(dú)輪車和機(jī)器人發(fā)生傾斜，整體的重力便會拉動(dòng)整體回到豎直位置。 圖專5-14 答案：下方 11.圖專5-15甲是演示手握金屬棒可以產(chǎn)生電流的實(shí)驗(yàn)裝置,位于左側(cè)的鐵棒、鋁棒和銅棒分別與檢流計(jì)的正接線柱相連；位于右側(cè)的銅棒、鋁棒、鐵棒分別與檢流計(jì)的負(fù)接線柱相連。實(shí)驗(yàn)裝置中六根金屬棒跟檢流計(jì)的線路連接方式如圖乙所示。通過檢流計(jì)可以觀察電路中的電流大小及方向。小云用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的步驟如下:首先用左手握住左側(cè)的鐵棒，右手握住右側(cè)的鋁棒，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)；然后,左手仍握住左側(cè)的鐵棒，右手握住右側(cè)的銅棒，發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與第一次偏轉(zhuǎn)方向相反。請你寫出小云所探究的問題是________。 甲 乙 圖專5-15 答案：手握金屬棒產(chǎn)生的電流的方向是否與金屬棒的材質(zhì)有關(guān) 12.如圖專5-16所示，兩個(gè)圓輪材料、形狀、質(zhì)量完全相同，但質(zhì)量分布不同，一個(gè)質(zhì)量集中在中間，另一個(gè)質(zhì)量分布在四周。將它們放在撬板的一端讓其自由滾落，________先滾到終點(diǎn)。 圖專5-16 答案：質(zhì)量集中在中間的 13.當(dāng)你來到中國科技館主展廳四樓“挑戰(zhàn)與未來”A廳能源展區(qū)，精彩的液氮表演不容錯(cuò)過(如圖專5-17)。當(dāng)表演者將液氮倒入盛水的小盆中，大量的白霧翻滾而出，貼著桌面鋪散下來，云霧繚繞，猶如人間仙境！看到這些白霧，小明說這些白霧是液氮汽化而成的氮?dú)?，小林卻說白霧不是氮?dú)?，是水蒸氣液化成的小水滴。請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)判斷小明和小林誰的觀點(diǎn)正確，寫出你的實(shí)驗(yàn)方法并簡要說明。(液氮的沸點(diǎn)是-196 ℃) 圖專5-17 答案：將一個(gè)氣球的口套在裝有少許液氮的礦泉水瓶的瓶口上，輕輕晃動(dòng)瓶子，看到氣球慢慢鼓起來，將氣球口扎緊，放置一會兒，再放開氣球口，觀察從氣球放出的并不是白霧，將氣球翻過來，發(fā)現(xiàn)氣球內(nèi)壁上有小液滴。充入氣球中的氣體主要是液氮汽化而成的氮?dú)?，放出來后是無色的，說明液氮表演時(shí)看到的白霧不是氮?dú)?。翻開氣球內(nèi)壁看到的小液滴當(dāng)然不是液氮，因?yàn)槭覝剡h(yuǎn)高于液氮的沸點(diǎn)，氮?dú)獠粫夯Ｐ∫旱问且旱鼰崾箍諝庵械乃魵庖夯傻男∷?。所以小林的說法正確。 14.圖專5-18是小陽為家中的盆景設(shè)計(jì)的一個(gè)自動(dòng)供水裝置，用一個(gè)塑料瓶裝滿水倒放在盆景中，瓶口剛剛被水浸沒。當(dāng)盆景中的水位下降到使瓶口露出水面時(shí)，空氣進(jìn)入瓶中，瓶中就會有水流出，使盆景中的水位升高，瓶口又被浸沒，瓶中的水不再流出。這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。是因?yàn)開_______使得水不會全部流掉而能保留在塑料瓶中。 圖專5-18 答案：大氣壓強(qiáng) 15.在一個(gè)紙筒(或是質(zhì)量較小的瓶子)中，把橡皮筋和配重螺母如圖專5-19所示裝配好。讓紙筒在水平地板上向前滾動(dòng)，我們會發(fā)現(xiàn)紙筒自己還會滾動(dòng)回來，甚至可以來回滾動(dòng)幾次。在它向回滾動(dòng)的前半段路程中，橡皮筋的彈性勢能________(選填“增加”“減少”或“不變”)。 圖專5-19 答案：減小 16.如圖專5-20所示，是某學(xué)校的同學(xué)在科學(xué)實(shí)踐課中組裝的一套模擬海水蒸餾的裝置。 圖專5-20 (1)用酒精燈給錐形瓶中的海水加熱，使海水沸騰，過一會兒，在試管中將會出現(xiàn)________，這是采用了________方法使水蒸氣液化的。 (2)在實(shí)驗(yàn)過程中，燒杯里水的溫度會升高，這主要是因?yàn)椋篲_______。 答案：(1)水珠 降低溫度 (2)燒杯里的水吸收了水蒸氣液化所放出的熱量 17.圖專5-21甲是小華在實(shí)踐課上制作的“電磁炮”。電路接通瞬間，電流產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場，將鐵釘吸入螺線管，然后由于慣性鐵釘飛出，打在泡沫板子上，如圖乙所示。若增大電源電壓，鐵釘打入泡沫板的深度會 __________(選填“變深”“不變”或“變淺”)。 甲 乙 圖專5-21 答案：變深 18.閱讀《不需要輪子的車》，回答問題 車子一般都是依靠車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而前進(jìn)的，什么樣的車不需要輪子也可以前進(jìn)呢？如圖專5-22甲所示，選一個(gè)刷毛彈性較好的毛刷，然后將帶開關(guān)的電池盒與小電動(dòng)機(jī)相連并用雙面膠固定在刷子上，將棉簽一端剪掉，安插在電動(dòng)機(jī)的軸上，在適當(dāng)位置將棉簽折彎。打開電動(dòng)機(jī)的開關(guān)，折彎的棉簽旋轉(zhuǎn)起來后，刷子小車就會運(yùn)動(dòng)起來了。刷子小車的設(shè)計(jì)靈感來源于折紙青蛙，如圖乙所示，當(dāng)手按動(dòng)青蛙的后部時(shí)，青蛙給桌面一個(gè)力，同時(shí)桌面也給青蛙一個(gè)力，在相互作用力和青蛙自身的作用下，青蛙就可以向前跳動(dòng)了。刷子是靠電動(dòng)機(jī)上的棉簽做圓周運(yùn)動(dòng)從而上下振動(dòng)，使刷子的刷毛不斷發(fā)生彎曲、伸直，與桌面發(fā)生相互作用，這樣刷子就像長了腿一樣走起來了。 棉簽做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)為什么能使刷子上下振動(dòng)呢？這就好像我們在運(yùn)動(dòng)會上看到的鏈球比賽，如圖丙所示，運(yùn)動(dòng)員掄動(dòng)鏈球旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈球?qū)\(yùn)動(dòng)員有拉力作用，與棉簽轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對刷子有力的作用一樣。運(yùn)動(dòng)員掄動(dòng)鏈球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快，鏈球投出后運(yùn)動(dòng)得就越遠(yuǎn)。生活中手機(jī)的振動(dòng)功能也是用到了類似的原理。 甲 乙 丙 圖專5-22 依據(jù)上述材料回答下列問題。 (1)刷子是靠電動(dòng)機(jī)上的棉簽做圓周運(yùn)動(dòng)從而上下振動(dòng)，使刷子的刷毛不斷發(fā)生彎曲、伸直與桌面發(fā)生相互作用，這樣刷子就像長腿一樣運(yùn)動(dòng)起來，當(dāng)棉簽端部運(yùn)動(dòng)到________(選填“最低”或“最高”)點(diǎn)時(shí)，刷毛彎曲最明顯； (2)若刷子小車在10 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了120 cm，則刷子小車的平均速度為________m/s； (3)折紙青蛙的跳動(dòng)和刷子小車的前進(jìn)都依靠了物體與物體之間的________力； (4)運(yùn)動(dòng)員掄動(dòng)鏈球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快，鏈球投出后運(yùn)動(dòng)得就越遠(yuǎn)，請你根據(jù)此結(jié)論說一說當(dāng)司機(jī)駕駛機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)注意什么？________。(寫出一條即可) 答案：(1)最低 (2)0.12 (3)相互作用 (4)減速慢行 19.有一種“神奇恒溫杯”，其雙層玻璃杯的夾層中封入適量的海波晶體(熔點(diǎn)為48 ℃)。 開水倒入杯中后，水溫會迅速降至48 ℃左右，人即可飲用，并能較長時(shí)間保持水溫不變，這主要是利用海波的________的特點(diǎn)。 答案：熔化吸熱，凝固放熱 20.小明乘坐地鐵時(shí)發(fā)現(xiàn)：乘客中有很多“低頭族”，他們長時(shí)間低著頭看手機(jī)。他記起物理課上老師講過：長時(shí)間低頭會引起頸部肌肉損傷。當(dāng)頭顱為豎直狀態(tài)時(shí)，頸部肌肉的拉力為零；當(dāng)頭顱低下時(shí)，頸部肌肉會產(chǎn)生一定的拉力。 為了探究“頸部肌肉的拉力與低頭角度大小的關(guān)系”，小明跟課外小組的同學(xué)們制作了一個(gè)頭顱模型來模擬實(shí)驗(yàn)。如圖專5-23甲所示，把人的頸椎簡化成支點(diǎn)O，頭顱模型的質(zhì)量為1 kg，頭顱模型在重力作用下可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)為頭顱模型的重心，B點(diǎn)為肌肉拉力的作用點(diǎn)。將細(xì)線的一端固定在B點(diǎn)，用測力計(jì)拉著細(xì)線模擬測量肌肉的拉力，頭顱模型在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，細(xì)線拉力的方向始終垂直于OB，如圖乙所示，讓頭顱模型從豎直狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們記錄了低頭角度θ與細(xì)線拉力F的數(shù)據(jù)，如下表： θ/ 0 15 30 45 60 F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 甲 乙 圖專5-23 (1)若頭顱質(zhì)量為6 kg，當(dāng)?shù)皖^角度為60時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)表中數(shù)據(jù)及相關(guān)物理知識推測：頸部肌肉承受的拉力為________N。 (2)請通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄分析：人低頭的角度越大，頸部肌肉的拉力________，其主要原因是：________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，請你關(guān)于“預(yù)防和延緩頸部肌肉損傷”提出一個(gè)合理化的建議：________。 答案：(1)150 (2)越大低頭角度越大，重力G的力臂L越長，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不變，根據(jù)杠桿平衡條件GL=FOB，因此肌肉的拉力F越大(3)不要長時(shí)間低頭 21.霧霾天氣對人們的身體健康產(chǎn)生不良影響，應(yīng)對霧霾的首要任務(wù)是控制PM2.5。如圖專5-24所示，是某?？萍夹〗M研制的PM2.5凈化器原理圖。閉合開關(guān)、后，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)吸入空氣，A處的顆粒物也被吸入凈化器，顆粒物接近帶有負(fù)電荷的光潔金屬網(wǎng)B時(shí)，受到強(qiáng)烈的吸引力，這是因?yàn)閹щ婓w具有________的性質(zhì)。顆粒物與光潔金屬網(wǎng)B接觸后也帶上負(fù)電，會受到金屬網(wǎng)B對它的斥力而離開，被帶有正電荷的活性炭棉芯層C牢牢吸引，這是利用________的原理，最終達(dá)到對空氣的凈化作用。 圖專5-24 答案：吸引輕小物體電荷間的相互作用(同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引) 22.干簧管(也叫干簧繼電器)比一般機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、速度高、工作壽命長；而與電子開關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，工作可靠性很高。如圖專5-25甲所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡圖，其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片，被固定于玻璃管上。 甲 乙 圖專5-25 當(dāng)將一個(gè)條形磁鐵與干簧管平行放置時(shí)，如圖乙所示，干簧管的磁簧片觸點(diǎn)就會閉合，將電路接通；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)就會斷開。 (1)其原理為： 當(dāng)將一個(gè)條形磁鐵與干簧管平行放置時(shí)，干簧管的磁簧片就會被磁化，干簧管中相互靠近的兩個(gè)觸點(diǎn)被________成異名磁極而相互靠近，觸點(diǎn)將會閉合，將電路接通；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，磁簧片的________消失，在彈力的作用下觸點(diǎn)斷開。 (2)小陽想用干簧管制作一個(gè)水位自動(dòng)報(bào)警器，除干簧管外，還有實(shí)驗(yàn)器材：開關(guān)、電鈴、紅燈、綠燈和電源各一個(gè)，導(dǎo)線若干，圖專5-26是小陽設(shè)計(jì)的一部分電路，請幫助小陽在圖中的虛線方框內(nèi)畫出報(bào)警電路其余部分的電路設(shè)計(jì)，要求：水位到達(dá)A處時(shí)，紅燈亮，電鈴報(bào)警；水位到達(dá)B處時(shí)，綠燈亮，電鈴報(bào)警。 圖專5-26 答案：(1)磁化 磁性 (2)如圖專5-27 圖專5-27 23.小明同學(xué)自制了一個(gè)浮沉子，如圖專5-28所示，它是將玻璃制的小瓶(口服液小藥瓶)，裝入一些水，開口向下放入盛水的礦泉水瓶中，并使小藥瓶浮在水面上。蓋緊瓶蓋，用手按壓瓶身，水會被壓入藥瓶中，將藥瓶中的空氣壓縮，這時(shí)藥瓶所受的重力大于它受到的浮力，于是下沉。手松開后，小藥瓶內(nèi)部壓縮的空氣把水壓出來，小藥瓶的重力小于它所受的浮力，于是上浮。當(dāng)手對瓶身施加的壓力適當(dāng)時(shí)，小藥瓶便能懸浮在水中的任意深度。 圖專5-28 (1)當(dāng)擠壓瓶身時(shí)，藥瓶內(nèi)的水的質(zhì)量會________(選填“增加”“不變”或“減小”)。 (2)如果在實(shí)驗(yàn)中，藥瓶總是下沉到容器底，不向上浮起，應(yīng)該怎樣調(diào)整？________。 A.將藥瓶口封閉后再放入瓶內(nèi) B.增加藥瓶中的空氣體積 C.減少藥瓶中的空氣體積 D.把藥瓶中灌滿水后放入瓶內(nèi) 答案：(1)增加 (2)B 24.小亮學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)后 (1)他在實(shí)驗(yàn)室利用微小壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)前他將U形管兩液面調(diào)到相平，當(dāng)他把壓強(qiáng)計(jì)探頭放入水中，發(fā)現(xiàn)U形管兩液面沒有出現(xiàn)高度差，如圖專5-29所示。請你判斷，器材出現(xiàn)的問題可能是：________。 圖專5-29 圖專5-30 (2)放學(xué)后，小亮在家利用一根膠皮管給魚缸換水，如圖專5-30所示。他先將管中灌滿水，然后將出水口B放低，水從魚缸內(nèi)自動(dòng)由B口流出。小亮思考了其中的道理：這是因?yàn)槌鏊贐處的壓強(qiáng)________進(jìn)水口A處的壓強(qiáng)，水才會流出。 答案：(1)膠皮管(或橡皮膜)漏氣 (2)小于 25.物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看成自由落體運(yùn)動(dòng)。為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān)，小明有如下猜想： 猜想一：物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)； 猜想二：物體下落的快慢與物體下落的高度有關(guān)； 猜想三：物體下落的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)。 為驗(yàn)證猜想的正確性，小明用三個(gè)0.5 kg的金屬球做了一系列的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表： 實(shí)驗(yàn)序號 材料 下落高度(m) 下落時(shí)間(s) 1 鐵球 20 1.96 2 鐵球 30 2.47 3 鉛球 20 1.96 (1)為驗(yàn)證猜想一，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號________，結(jié)論是：________。 (2)比較實(shí)驗(yàn)序號1、2，得出的結(jié)論是：________。 (3)請你幫助小明驗(yàn)證猜想三：除需要0.5 kg的鐵球A、1 kg的鐵球B和皮尺，還需要的器材是：________。 (4)實(shí)驗(yàn)中，他選用鐵球而不選用相同質(zhì)量的棉花進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做的目的是________。 A.便于實(shí)驗(yàn)操作 B.便于觀察 C.相對空氣阻力小，使運(yùn)動(dòng)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)，更具科學(xué)性。 (5)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析，若宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點(diǎn)、同一高度同時(shí)釋放，它們將________。 A.同時(shí)落地 B.鐵片先落地，羽毛后落地 C.羽毛先落地，鐵片后落地 (6)后來，小明又拿兩片完全相同的紙(一張平展，另一張對折)同時(shí)從三樓由靜止開始下落，他發(fā)現(xiàn)兩片紙________(選填“同時(shí)”或“不同時(shí)”)著地，此下落過程中兩片紙________(選填“是”或“不是”)自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)開_______。 答案：(1)1、3在質(zhì)量、下落高度相同時(shí)，物體下落的快慢與材料無關(guān) (2)在質(zhì)量相同時(shí)，物體下落的快慢與下落的高度有關(guān) (3)鐘(或表) (4)C (5)A (6)不同時(shí)不是它們在下落過程中受空氣的阻力較大，不能忽略 26.魔術(shù)是深受同學(xué)們喜愛的節(jié)目，其中包含著許多科學(xué)原理。圖專5-31甲是一只魔術(shù)箱，表演時(shí)魔術(shù)師將開口的方形空箱面展示給觀眾，把紙幣從空箱頂端的投幣口投入，結(jié)果紙幣“不翼而飛”。原來魔術(shù)箱中有一塊平面鏡(如圖乙)，它與箱底的夾角為________度，使觀眾覺得箱子里沒有東西。這是利用了平面鏡所成的虛像與物體關(guān)于鏡面________的特點(diǎn)。觀眾不能看見平面鏡后面的紙幣是因?yàn)楣饩哂衉_______的性質(zhì)。 圖專5-31 答案：45 對稱 沿直線傳播