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雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的,但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们,雪花落水静悄悄,毫无声响.不过,雪花落水真的发生声波,在3月份一期的《自然》杂志上,几个科学家联名发表文章,宣布了他们的上述结论.
首先要说明的是,雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,高于人们能听见的声波频率.但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁.然而,请不要想当然,这些声音不是雪花与水面撞击发出的,而是……
冷战时期,当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动,他们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,常有噪声干扰,甚至干脆无法监听.
著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才.普罗斯佩勒提断定,这些声音不是雨滴撞击水面发出,而是含在雨滴中的气泡振动发出的.克拉姆有一个设备:一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机.利用这台摄影机,他们确实在下雨时发现水中产生气泡,这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动.普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高,他通过计算得出,下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致,从而证实他们的理论完全正确.他还发现,大气泡振动产生低频声波,小气泡振动产生高频声波.普罗斯佩勒提通过理论分析指出,气泡是要将自己的体积与水的密度相适应,才不断收缩和膨胀的.
事情还没有结束,人们告诉他们,渔民常抱怨,在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群.一开始,他们也不信,因为雪花中含有90%以上的水,空气不多.但是,他们不是简单否认,而是要用实验来验证.在一个风雪的夜晚,他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据,雪花落水时也产生气泡,同样,这些气泡也振动,从而发出声波.其实,无论是人们打水漂时所听到的细微声响,还是瀑布的隆隆震响,都不是(或主要不是)来自石块及岩石与水的碰撞,而是由于气泡.你看,大自然是何等奇妙,而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福.
(1)雪花落水发出的声波属于 (选填“超声波”、“次声波”)。
(2)声呐装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是下列哪种生物 。
A.蝙蝠 B.猫 C.狗 D.大象
(3)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声,站在鲸鱼的角度看 (是/不是)噪声。
(4)科学家们发现,不论是雪花落水,还是雨滴落水,都会引起气泡的 ,这个声音都能被鲸鱼,听到,说明 能传播声音。
(5)在探究雨滴落水产生声音的过程中,科学家们进行了下列的过程,请你把它们按正确的顺序排列起来 (填序号即可)。
A.归纳分析 B.进行实验 C.提出假设 D.得出结论
阅读下面的短文,请回答以下问题.
灯泡型浴霸
灯泡型浴霸是通过特制的防水红外线灯和换气扇的巧妙组合将浴室的取暖、红外线理疗、浴室换气、日常照明、装饰等多种功能结合于一体的沐浴用小家电产品.灯泡型浴霸取暖效果集中强烈,灯一开即可取暖,无需预热,非常适合生活节奏快捷的人群.在使用时应该特别注意:尽管现在的浴霸都是防水的,但在实际使用时千万不能用水去泼,因为:虽然浴霸的防水灯泡具有防水性能,但机体中的金属配件却做不到这一点,也就是机体中的金属仍然是导电的,如果用水泼的话,会引发危险.
如图所示是某品牌灯泡型浴霸,其功能是取暖(采用4盏硬质石英防爆灯泡取暖)、换气、照明,该浴霸的工作原理是:4个开关控制浴霸的工作状态,闭合照明开关,位于中间的照明灯正常工作;闭合换气开关,位于浴霸内部的电机带动换气扇正常工作;闭合其中1个取暖开关,2个大功率发热灯泡同时正常工作,闭合另外1个取暖开关,另外2个大功率发热灯泡同时正常工作.
(1)灯泡型浴霸的灯泡是红外线灯利用了红外线的(选填“荧光”、“热”或“化学”)效应显著。
(2)根据该浴霸的工作原理,完成该浴霸工作的电路图。
(3)如果用水泼的话,会引发浴霸的电源(选填“通路”、“断路”或“短路”)危险.
(4)小明家浴室内也安装了这种类型浴霸,小明测得浴室的面积为8m2,高为2. 5m,当浴霸正常工作一段时间后,测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃.在此过程中浴室内空气吸收的热量为J.(空气的密度为1.2kg/m3,比热容为1.0×103J/(kg•℃)
如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2).当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示:
(1)请将上表填写完整:、.
(2)第3次实验时,电流为零,说明BC之间(有/没有)电源.
(3)若用导线同时把AB、AC连接起来,电路可能消耗的总功率为.
用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图甲所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:甲认为:A较重;乙认为:B较重;丙认为: A、B一样重.
(1)物理老师设计了如图乙所示的实验,由此你可以判断同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)根据如图乙的实验,小明同学还得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
a.这个结论(选填“是”或“否”)正确.
b.用如图丙所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确?
答:
在如图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50欧 2安”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,
①求电阻R1两端的电压U1;
②求此时变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2;
③现有阻值分别为R、2R的定值电阻,最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器,请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的变化量最大.选择:阻值为 _________ 的定值电阻、最大阻值为 的滑动变阻器.求出电流表示数的最大变化量△I.
(9分)小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,实验器材如图甲所示.
⑴在图甲中,请你帮助他用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉);
⑵实验中应注意:在闭合开关之前将滑动变阻器的滑片应放在(选填“A”或“B”)端;
⑶闭合开关后,小明发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是____________。
⑷当滑动变阻器的滑片滑至某一位置时,电压表读数为l.8V,电流表示数为0.24A,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(选填“A”或“B”)端滑动,直到_____ ______________________。
⑸小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。
⑹他在参与某实验小组进行评估时,发现该实验小组的实验记录分析表如下:
| 实验 序号 |
小灯泡两端 的电压U/V |
通过灯的电 流表I/A |
小灯泡的电 功率P/W |
额定功率P/W |
| 1 |
2.0 |
0.24 |
0.48 |
P额= =0.71W |
| 2 |
2.5 |
0.28 |
0.70 |
|
| 3 |
3.0 |
0.32 |
0.96 |
你认为该小组的数据处理过程是否正确?答:________。
理由是:_______________。