65．能通過(guò)具體事例.說(shuō)出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系.A 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

沈括

　　沈括（約1031～1095）中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)鼎盛時(shí)期（北宋）最博學(xué)的科學(xué)家，字存中，錢塘（今浙江杭州）人。小時(shí)勤奮好學(xué)，14歲就讀完家中藏書(shū)，他隨父母到過(guò)許多地方，廣聞博見(jiàn)，知識(shí)豐富。歷任沭陽(yáng)縣主簿（縣令助理）、太史令，參與過(guò)整理鹽政，考察水利及任司天監(jiān)、翰林學(xué)士等技術(shù)性官職，幾乎包辦了當(dāng)時(shí)朝廷中的科學(xué)事務(wù)，如修歷法，改良觀象儀器，興水利，制地圖，監(jiān)造軍器等。他十分虛心求教，勤于思考，能向一切內(nèi)行學(xué)習(xí)，“歷訪鏡工”，“問(wèn)教坊老樂(lè)工”，“問(wèn)老醫(yī)”，“凡所到之處，山林隱者，無(wú)不求訪，及一藥一術(shù)，皆至誠(chéng)懇切而得之”，“發(fā)明考證，洞悉源流”。例如他三十多歲開(kāi)始研習(xí)數(shù)學(xué)天文時(shí)，就常請(qǐng)教當(dāng)時(shí)的女?dāng)?shù)學(xué)家胡淑修。沈括比她及其丈夫年長(zhǎng)十余歲，仍能如此虛心下問(wèn)，并屢嘆曰：“得為男子，吾益友也�！彼谔煳�、歷法、數(shù)學(xué)、物理、地學(xué)、生物、化學(xué)、醫(yī)藥、水利、兵工、治金、建筑、文史、樂(lè)律等多學(xué)科領(lǐng)域，都有很高造詣。有《夢(mèng)溪筆談》、《長(zhǎng)興集》、《蘇沈良方》等著名（據(jù)《宋史·藝文志》記載他的著述有22種155卷，但不少已散失）。研究中國(guó)科學(xué)史的專家李約瑟譽(yù)他為“中國(guó)通”。

　　沈括十分重視調(diào)查、觀察、實(shí)測(cè)、實(shí)驗(yàn)，并且要“原其理”，“以理推之”。他倡導(dǎo)“見(jiàn)簡(jiǎn)即用，見(jiàn)繁即變，不膠一法”，這也是他取得天文、物理等方面獨(dú)創(chuàng)性成就的原因之一，他的科學(xué)思想受儒、道、元?dú)庹f(shuō)等的影響，同時(shí)注意核查他人在實(shí)測(cè)中的數(shù)據(jù)。例如在天文學(xué)方面，他詳細(xì)觀察五星運(yùn)行軌跡（“如柳葉邊緣”）和隕石墜落時(shí)的情景；為測(cè)量北極星與北天極的真實(shí)距離設(shè)計(jì)了窺管，每夜3次，連續(xù)三月，得200余圖，得出當(dāng)時(shí)極星“離天極三度有余”的粗測(cè)結(jié)論；作晷漏實(shí)驗(yàn)十余年，首次推出冬至日晝夜“百刻有余”，夏至日“不及百刻”的結(jié)果。他還設(shè)計(jì)了“一彈丸，以粉涂其半，側(cè)視之則粉處如鉤，對(duì)視之則正圓”（《夢(mèng)溪筆談》卷七）的演示實(shí)驗(yàn)，證明了“月本無(wú)光，日耀之乃光耳”，以及月相變的道理。對(duì)歷代歷法的積弊改進(jìn)，推行了比較合理的“奉元?dú)v”，在此基礎(chǔ)上又提出了更科學(xué)的“十二氣歷”設(shè)想：即以節(jié)氣定月份，大小月相間的純陽(yáng)歷。 

　　沈括對(duì)指南針進(jìn)行了深入研究，他把“方家以磁石磨針?shù)h”而得的人工磁化針用來(lái)作試驗(yàn)，提出四種裝置方法（水浮法，碗沿法，指甲法和單絲懸掛法）并分別評(píng)論，指出懸絲法“最善”及具體辦法（“獨(dú)絲、”“粘蠟”），還記載與驗(yàn)證了磁針“常微偏東、不全南也”的磁偏角現(xiàn)象，比西歐記錄早400年。

　　在光學(xué)方面，沈括對(duì)小孔成像、凹鏡成像等成倒影（像）的諸種現(xiàn)象進(jìn)行比較，得出“礙”（焦點(diǎn)）的概念（參見(jiàn)“中國(guó)古代對(duì)光的認(rèn)識(shí)”），并具體描述了焦點(diǎn)處“大如麻菽著物則火發(fā)”的現(xiàn)象，他稱光通過(guò)“孔”“礙”成象為“本末相格”之術(shù)。他親自查看了虹的成因而得出“虹兩頭都垂洞中”的記錄，并說(shuō)當(dāng)時(shí)“自西望東則見(jiàn)”。通過(guò)“紅光驗(yàn)尸”記錄了民間利用新赤油傘濾光驗(yàn)出尸身上的青紫傷痕的方法。對(duì)透光鏡將背面花紋字跡透現(xiàn)在鏡面上的原因也從鑄造工藝作了考察：“鑄時(shí)薄處先冷，唯背文（紋）上差厚（厚度有差別），后冷而銅縮多，文雖在背，而鑒面隱然有跡”。

　　在聲學(xué)上沈括用紙人來(lái)放大琴弦上的共振，以便形象地觀察（英國(guó)人諾布爾和皮戈特在500年后才有類似的琴弦上紙游碼試驗(yàn)），還記錄了兵土用皮革箭袋作枕時(shí)“虛能納聲”的空穴效應(yīng)，并深入分析了各種樂(lè)器制作、制鐘等音樂(lè)聲學(xué)問(wèn)題。

　　在《夢(mèng)溪筆談》中，他還記錄了許多寶貴科技資料如《木經(jīng)》（喻皓）、活字印刷（畢異），水利施工（合龍方法）等等。

　　沈括在政治、軍事、外交上亦展示了才能。他積極參與王安石變法運(yùn)動(dòng)，1075年曾出使契丹，駁斥其爭(zhēng)地要求，1080年抗擊西夏侵略時(shí)受連累遭貶，1087年退居潤(rùn)州（鎮(zhèn)江）夢(mèng)溪園寫(xiě)出《筆談》巨著。

選自：《物理教師手冊(cè)》


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（1）2.75（說(shuō)明：答案在2.71～2.79之間即可）；

（2）溫度計(jì)的玻璃泡碰到容器底部                                                                                  （容易題）

2．請(qǐng)你試一試：

（1）如圖9―10所示的水筆芯，當(dāng)上端開(kāi)口堵住后書(shū)寫(xiě)了一會(huì)兒，筆尖就無(wú)法寫(xiě)出字了。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是                    。

（2）當(dāng)水筆的筆尖朝上書(shū)寫(xiě)了一會(huì)兒，筆尖也無(wú)法寫(xiě)出水了。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是                                           。

（3）圖中的水筆在太空中是無(wú)法使用的，請(qǐng)發(fā)揮你的想象力為這種筆提出一種改進(jìn)措施：                                           

                               。

【參考答案】

（1）大氣壓的作用；

（2）重力的作用；

（3）略（說(shuō)明：只要能針對(duì)水筆在太空中由于失重而造成無(wú)法朝著筆尖的方向流出墨水的現(xiàn)象，提出改進(jìn)措施，使得墨水受到一個(gè)持續(xù)向筆尖方向的力即可 ）

                         （中檔題）

3． 小小文具盒里蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，可以用來(lái)做很多物理實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你利用文具盒中的文具設(shè)計(jì)兩個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)，只要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的做法和要說(shuō)明的物理問(wèn)題。

[ 示例 ]把鉛筆立在桌面上，可以看到鉛筆形成一個(gè)影子。說(shuō)明光是沿直線傳播。

答：（1）                                                         

   （2）                                                         

 

【參考答案】

（1）用力彎塑料尺，塑料尺變彎。說(shuō)明力可以改變物體的形狀。

（2）用兩手指按住圓珠筆的筆尖和筆尾，按住筆尖的手指更痛。（說(shuō)明：用其他方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明問(wèn)題的同樣給分）

                                                 （中檔題）

4.小明彎曲手中的鋼鋸片，感覺(jué)到彈力大小與彎曲程度有關(guān)，同時(shí)他猜想，彈力大小可能還跟鋼鋸片的長(zhǎng)度有關(guān)。于是他和同學(xué)合作進(jìn)行了圖9―11所示的實(shí)驗(yàn)，將鋼鋸片夾在厚書(shū)內(nèi)，伸出的長(zhǎng)度(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)度)用L表示；鋼鋸片形變量(彎曲程度)用末端側(cè)移量x表示，鋼鋸片的彈力用F表示，其大小等于測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

（1）由第              次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，鋼鋸片在形變量x一定時(shí)，彈力F 隨長(zhǎng)度L的          而          （選填“增大”或“減小”）；

（2）由第3～7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，鋼鋸片在長(zhǎng)度L一定時(shí)，彈力F跟形變量x成           ；

（3）請(qǐng)用表中鋼鋸片長(zhǎng)度L為25cm時(shí)的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出彈力F跟形變量x關(guān)系的圖象；

（4）分析圖象，進(jìn)一步歸納得出：                                    

                                  。

【參考答案】

（1）1、2、4 ， 增大（或減�。�，減�。ɑ蛟龃螅�；

（2）正比 ；

（3）圖象略；

（4）彈力F與x成正比只在x小于5cm時(shí)成立， x大于5cm后F與x不成正比。

                                              （稍難題）

（四）計(jì)算題

1．餐飲業(yè)的浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。小偉同學(xué)利用暑假到某餐館進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，以事實(shí)來(lái)提醒人們注意節(jié)約。他每天從餐館收集到顧客剩余、丟棄的啤酒約20kg，測(cè)出一只空酒瓶（含瓶蓋）的質(zhì)量是0.55kg，未開(kāi)封的一瓶啤酒總質(zhì)量是1.15kg，酒瓶標(biāo)簽上注明每瓶啤酒的凈含量是620ml。求：

（1）一瓶未開(kāi)封啤酒的質(zhì)量；

（2）該餐館相當(dāng)于每天浪費(fèi)幾瓶未開(kāi)封的啤酒；

（3）啤酒的密度。

【參考答案】                                                      

（１）一瓶未開(kāi)封啤酒的質(zhì)量：m1=m-m0=1.15kg-0.55kg=0.6kg 

（２）每天浪費(fèi)的啤酒瓶數(shù)：  （取33瓶）

（3）啤酒的密度：

                                                                                    （容易題）

2．發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景十分看好的節(jié)能照明燈具，我國(guó)計(jì)劃在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上大量使用它。電子制作興趣小組的同學(xué)用“2.5V  10mA”的高亮發(fā)光二極管制作手電筒，電路如圖9―12所示。

（1）若電源電壓為3V，為使發(fā)光二極管正常發(fā)光，R應(yīng)取何值？

（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4只高亮發(fā)光二極管與1只“2.5V  0.3A”的小燈泡都正常發(fā)光時(shí)亮度相當(dāng)，若累積使用10h，使用二極管手電筒能節(jié)約多少焦耳的電能？

 

【參考答案】                 

（1）電阻R與發(fā)光二極管串聯(lián)

UR ＝ U－ U管 ＝ 3V－ 2.5V ＝ 0.5 V

I R= I管 = 10 mA = 0.01A      

由歐姆定律  得        

（2）P管總= 4P管 = 4 U管I管 = 4 × 2.5V × 0.01A = 0.1W     

P燈 = U燈I燈 = 2.5V × 0.3A = 0.75 W     

ΔP =  P燈－P管總 = 0.75 W－0.1W = 0.65 W

W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×104J

                                                                                           （中檔題）


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