相关试卷

【项目名称】手机投影仪

【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、胶带、剪刀等。

【项目设计】同学们设计了如图甲所示的方案，将纸板制成了纸盒，将手机固定到纸盒内的纸板上，凸透镜固定在圆孔上。

【项目实施】

（1）用剪刀裁剪纸板并用胶水固定，制作一个长50cm、宽20cm、高20cm的长方体纸盒。

（2）选择焦距合适的凸透镜。以下是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是（填字母）。

（3）选好凸透镜后，打开手机屏幕上的画面，盖上顶部纸板，就可以在屏幕上看到手机的投影。手机在屏幕上的投影是（选填“实像”或“虚像”）。

（4）对自制投影仪进行调试时，小刚同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小海同学建议选择白墙作为屏幕。（选填“小刚”或“小海”）的建议更合理。

【项目评价】

（5）评价量规即是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据。制作手机投影仪时，投影效果是关键。小海认为应从“像的清晰度”去评价，根据生活经验，你认为还应该从“”（写出一条即可）去进行评价。

【项目拓展】

（6）同学们在使用的过程中发现，所设计的投影仪无法随意地改变像的大小。经过小组讨论，他们将手机固定在可以前后移动的纸板上，如图乙所示，这样手机在纸盒内就可以前后移动了。利用改进后的投影仪，使投在屏幕上的画面更大一些并清晰，应该如何调节：。

（7）同学们增加了一个平面镜，设计制作了一个新的投影仪，其剖面图如图丙所示，平面镜与底面的夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将手机（手机显示“F”字样图像）按照图示方式朝下平放在方形孔上，中心与平面镜中心在一条竖直线上。若盒子高度h为10cm，凸透镜焦距为10cm，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的像，则盒子长度l的范围为cm，屏幕上所成的图像形状是。（选填“”“”或“”）

超声波及其应用

低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种装置。声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10~30 kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强的指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。利用声呐还可以判断物体的运动情况。声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。

静摩擦力

两个相互接触的物体，当其接触表面之间有相对滑动的趋势，但尚保持相对静止时，这种阻力称为静摩擦力，一般用f表示。静摩擦力产生条件是：①直接接触且挤压（即相互间有弹力）；②接触面粗糙；③有相对运动趋势；④两物体相对静止。摩擦力的方向总是与相对运动趋势方向相反，也可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。静摩擦力与一般约束反力不同，物体处于将要滑动，但又未开始滑动的临界状态。此时，物体就开始滑动。当物体处于平衡的临界状态时，静摩擦力达到最大值，其大小与两物体间的正压力（即法向反力）F_N的大小成正比，即F_MAX＝μF_N（其中μ是静摩擦系数，是一个没有单位的数值。μ和接触面的材料、光滑粗糙程度、干湿情况等因素有关，而与接触面的大小无关），最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

水下机器人

水下机器人对海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测等发挥重要作用。如图甲，某水下机器人“小H”由锂电池供电，采用电动机提供动力，如表是“小H”的部分技术参数，（能量密度是指电池单位质量所输出的电能）。

物体带电的几种方法

自然界经常出现物体带电的情况，你知道有几种方法可以使物体带电吗？

摩擦起电：实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实，日常用的塑料梳子、笔杆、尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电。摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，在摩擦过程中，电子发生转移而使相互摩擦的两物体带上了等量的异种电荷。

根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同，科学家通过实验的方法得出了起电顺序表：兔毛、玻璃、羊毛、丝绸、铝、木、硬橡胶、硫磺、人造丝。顺序表中任意两种物质相互摩擦时，排在前面的物质带正电，排在后面的物质带负电。两物质次序相隔越多，起电的效果就越好。

接触起电：将一带电体与一不带电体接触时，就会有一部分电子从带电体跑到非带电体上，或从非带电体跑到带电体上，使原来不带电体上带上了与带电体相同的电荷。

感应起电：如图甲所示，将一带正电的物体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时，由于电荷间的相互作用，B的左端聚集了与 A所带电荷相反的负电荷，右端聚集了与A所带电荷相同的正电荷。这就是感应起电。

失重现象在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：在弹簧测力计下，竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止状态，匀速下降和加速下降[加速下降就是向下的速度越来越大……]。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的大小的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯底面的压力就小于人受到的重力。”小明在老师的指导下，到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯的水平底面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录了体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图丙所示，已知小明的实际质量为60kg。

课后小明和同学们通过查资料还了解到：当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，我们称这种现象为完全失重。请回答以下问题：

抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门，使用时，有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水，这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①________外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒，如图（a）所示；当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部，如图（b）所示；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②________而进入圆筒，如图（c）所示。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。

在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验。他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图甲所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图乙所示。已知小勇的实际质量为60kg。

气凝胶

如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。

气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为$0.16\text{mg}/{\text{cm}}^3$ ， 比氢气还要轻。图乙为$8{\text{cm}}^3$的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。

气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在$100\sim 6300\text{Hz}$频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为$20\sim 20000\text{Hz}$的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，它虽然极轻，但弹性却非常好。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。

抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水，这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞，阀门A受到上方水压和大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）；当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒（图丙）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。