解:(1)入射光線與水平面成30°,所以入射角為60°,根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角為60°;
光從空氣斜射入水,折射光線向法線偏折;如下圖所示:
(2)魚缸中水的體積:
V=0.8m×0.4m×0.25m=0.08m
3,
水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×10
3kg/m
3×0.08m
3=80kg
水重:
G
水=mg=80kg×10N/kg=800N;
(3)魚缸的重力:
G
0=m
0g=5kg×10N/kg=50N,
臺面受到的壓力:
F=G
0+G
水=50N+800N=850N;
壓力的作用點(diǎn)位于受力物體臺面上,方向豎直向下,如下圖所示:
(4)魚缸與臺面的接觸面積為
S=ab=0.8m×0.4m=0.32m
2,
臺面受到的壓強(qiáng):
p=
=
=2656.25Pa;
(5)由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh知,在水的密度一定時(shí),壓強(qiáng)變化決定于水的深度.
氣泡上升,深度減小,所以受到水的壓強(qiáng)減。辉跍囟纫欢〞r(shí),氣泡受到的壓強(qiáng)減小,體積會增大,所以上升過程中,氣泡應(yīng)該越來越大.
(6)氣泡里邊氣體的密度小于水的密度,根據(jù)上浮的條件可知?dú)馀輹细。?br/>(1)由表格中:兩液面相同時(shí),水不流動;液面不同時(shí),液面高的向液面低的流動;
故可得結(jié)論:當(dāng)虹吸管兩端的液面不相平時(shí),管內(nèi)液體就會流動.流動的方向是由液面高的容器流向液面低的容器.
(2)兩液面上浮與大氣相通,當(dāng)液面存在高度差時(shí),即兩液面之間存在液體壓強(qiáng),則會發(fā)生虹吸現(xiàn)象,
故虹吸現(xiàn)象是由大氣壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)共同作用的結(jié)果.
(3)生活中應(yīng)用虹吸現(xiàn)象的實(shí)例有:給汽車油箱放油、水箱放水等.
(4)他們經(jīng)歷的探究環(huán)節(jié)有:提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測、進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
故答案為:(1)如上圖所示;
(2)魚缸中水重為800N;
(3)臺面所受的壓力為850N,此力的示意圖如上圖所示;
(4)魚缸對桌面的壓強(qiáng)是2656.25Pa;
(5)正確畫法:魚嘴吐出的氣泡上升時(shí)應(yīng)越來越大;
物理根據(jù):因?yàn)闅馀菟芩膲簭?qiáng)隨著水的深度增加而增大,氣泡的體積隨著壓強(qiáng)的增大而減小,所以氣泡在水底時(shí)體積應(yīng)是最;
(6)氣泡的密度小于水的密度,所以氣泡所受的重力小于氣泡所受浮力,因此氣泡上浮.
(1)不相平;由液面高的容器流向液面低的容器;
(2)C;
(3)用虹吸管給汽車油箱放油、水箱放水;
(4)提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測、進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
分析:(1)光線從空氣斜射到水面時(shí),既發(fā)生反射,又發(fā)生折射.反射遵循反射定律,折射遵循折射規(guī)律.
(2)已知魚缸的長、寬和水深,可以計(jì)算出水的體積V;利用公式m=ρV,能夠得出水的質(zhì)量m;最后公式G=mg就可以求出水重.
(3)已知魚缸的質(zhì)量,可以得到魚缸重,魚缸對水平臺的壓力等于魚缸和水的總重力;然后根據(jù)力的三要素畫出壓力的示意圖.
(4)已知魚缸的長和寬,可以得到底面積;利用公式p=
計(jì)算臺面受到的壓強(qiáng).
(5)氣泡在水中上升過程中,形狀是否變化及如何變化,取決于所受水的壓強(qiáng)變化,用公式p=ρgh分析.
(6)氣泡的密度小于水的密度,然后根據(jù)物體的浮沉條件可知魚吐出的氣泡會上。
(1)分析表格中的數(shù)據(jù)即可得出虹吸現(xiàn)象的結(jié)論.
(2)根據(jù)液面相平不發(fā)生虹吸現(xiàn)象,液面存在高度差發(fā)生,然后利用氣體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行分析.
(3)類比著利用虹吸現(xiàn)象給魚缸換水列舉生活中的應(yīng)用.
(4)根據(jù)科學(xué)探究的環(huán)節(jié)以及短文內(nèi)容回答他們經(jīng)歷的探究環(huán)節(jié).
點(diǎn)評:本題考查了光的折射和反射、密度公式、壓強(qiáng)公式、重力公式的理解和應(yīng)用以及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力和作圖能力,涉及的知識點(diǎn)較多,綜合性較,難度較大;同時(shí)體現(xiàn)了物理來源于生活,又服務(wù)于生活的特點(diǎn),是一道好題.