初三物理研究性学习

初三物理研究性学习（四） 2011年4月1日

1、阅读短文，再回答后面的问题。

如图10所示电磁炉的原理示意图。炉子的内部有一个金属线

圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不

断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢

质）锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，感应电流又会在锅底

产生热效应，这些热能便能起到加热物体的作用从而煮食。 电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁炉火力强劲，安全可靠。

（1）电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是什么？

（2）在锅和电磁炉中间放一张报纸，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？

2、、探究“硬币起飞”的条件。

（一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v 与压强p 的关系可表示为 12ρv ＋p = C 式中C 是常量，ρ表示空气密度。根据上述关系式可知 2

（1）空气流速越大，压强 ；空气流速越小，压强 。

（2）常量C 表示空气流速为0时的 。

（二）设计实验：本研究需要知道硬币的质量m （或重力G ）和硬币上（或下）表面面积S 。

（3）某同学采用图16所示的方法测定硬币上（或下）表面面积。

①

图16 ② 根据数学公式S =πD 2/4即可算出硬币上（或下）表面面积。

（4）请你设计一个测定硬币质量（或重力）的实验方案。

（三）探究条件：如图17所示，在水平桌面上放置一个硬币幵沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而 产生压力差，给硬币一个向上的动力。

（5）根据上述流速与压强的关系式可知，硬

币下方空气压强p 下= 。

（6）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的

压力差∆F = 。

（四）得出结论：

（7）请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v 的表达式（用ρ、S 、m 或G 表示）。

3、阅读下列材料，按要求回答问题．

空心锤子

在生产、生活和科学实验中，我们常常要用到锤子．如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里．但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离被击物体的方向运动，幵且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹得越远，根本无法进行再次敲击． 怎样解决这一问题呢?

科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，幵在里面装入一定量的钢砂．当手握锤子敲击物体时，锤头会把受到的反作啁力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来．钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来．由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲击物体的难题．

(1)用锤子击打钉子时，钉子由于 而发声．而宇航员在太空敲击物体时，却听不到声音，这是由于 不能传声；

(2)文中叙述到物体受力运动的同时，人和锤子也会反向运动，这说明物体间 . 锤子离开物体后，仍能继续运动，是由于锤子具有 ；

(3)请在原文用横线画出介绍空心锤中装入钢砂“使锤子不会反跳起来”本质原因的文字．

4、阅读下面“一分钟幽默”，回答相关问题：

一、《把电留住》

儿子：爸爸，电灯为什么要用两根线？

爸爸：一根来电，一根还要让电回去.

儿子：那把这一根剪断，只让电来，不让它回去，咱家就再也不会停电了.

儿子的设想能成立吗？为什么？

答：________________________________________________________________________.

二、《不交电费》

小苏说水从自来水厂流出来，水龙头就有水流出来，我们就该交水费；而生活用电，电从发电厂通过一根电线流过来后又从另一电线流回去了，而且电流又没有减小，所以我们不该交电费.

你认为他说的有道理吗？为什么?

答：________________________________________________________________________.

5、 新建的广场喷泉引起了同学们的好奇：喷水时，“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事？同学们有种种猜测。小玲联想所学知识，意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关，她与同学们反复讨论，设计了一个模拟实

验幵获得了成功，如图15（a ）为实验情景。

实验器材：圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。

实验步骤：1．取圆珠笔杆作为喷管，通过软管接于自来水龙头上；打开龙头，自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。

2．将乒乓球放到水束上方，观察乒乓球的情况。

观察结果：多次实验表明，乒乓球能稳定在水束上方旋转。

分析讨论∶

（1）球能稳定在水束上方某一位置，是因为它在竖直方向受到_________作用的缘故；球在水束上方旋转，是由于水对球左右两侧向上的推力不相等所造成的，从图15（b ）中球的旋转情况看，此时水束对球左侧向上的推力_______右侧（选填“大于”或“小于”）；根

据你的思考，在多次实验中，每次乒乓球旋转的方向_____________（选填“一定相同”、 “一定不同”或“不一定相同”）。

（2）如图15（b ），水束略偏左，球为什么没有向右远离而下落呢？这是因为，左侧水的流速________右侧水的流速，导致左侧水的压强________右侧水的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）使球在水平方向能维持平衡。

6、在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，在舟山渔区成为现实。舟山市将在1000艘渔船上安装“风光互补发电”装置。“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、

(1)“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据

的原理来工作的；

(2)渔船通讯、导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的，如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的84％，且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳，则完全燃烧1千克柴油将释放 千克二氧化碳；

(3)“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多

少电能? 如图是不同发电方式的CO 2排放量，若在1000艘渔船上安装这套

“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天(正常发电8小时) 至少减少

CO 2排放多少千克?

(4)某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置，若该装置平均每天正常工作8小时，目前 电费价格约为0.54元／千瓦时，请你帮他通过计算决定是否安装这套装置。