華慶富

在我們的生活中，每時(shí)每刻都有新聞發(fā)生，你能從中發(fā)現(xiàn)物理的身影嗎？下面華老師將為同學(xué)們展示如何在新聞中“尋找”物理。

【新聞1】夏季出門，撐遮陽傘還是戴防曬帽成了不少女性的一個(gè)選擇“難題”。到底是遮陽傘的防曬效果好，還是防曬帽的防曬能力更強(qiáng)呢？為一驗(yàn)究竟，近日，新京報(bào)記者購買了4種遮陽傘樣品和2種太陽帽樣品。

根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，北京市計(jì)量院光學(xué)專家也提醒大伙兒，目前市面上的遮陽帽，由于形狀和材質(zhì)都不同，其防曬效果也沒法同一而論。防曬帽的防曬面積有限，選購防曬帽時(shí)最好選擇正規(guī)品牌材質(zhì)較好的帽子。（新京報(bào) 2016年8月15日）

【題目】（1）有資料表明：將皮膚曬黑甚至?xí)駛淖锟準(zhǔn)资翘柟庵械拈L波紫外線。雄鷹物理實(shí)驗(yàn)小組在老師的協(xié)助下通過檢測(cè)若干衣服的防曬效果，為愛美人士提供選擇防曬衣服的科學(xué)依據(jù)。檢測(cè)方法：先用光纖探頭和計(jì)算機(jī)測(cè)算出陽光中長波紫外線的強(qiáng)度，再把衣服擋在光纖探頭上，測(cè)算出透射到光纖探頭上的長波紫外線強(qiáng)度。利用前后兩次測(cè)得的長波紫外線的強(qiáng)度計(jì)算出長波紫外線的透過率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

分析表中數(shù)據(jù)，回答下列問題：

①該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證衣服的防曬效果好壞是通過_____比較。

②條件相同時(shí)，比較實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是__________。

③根據(jù)測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)向你的朋友提出一條夏季戶外活動(dòng)時(shí)著裝的建議。

（2）①天然紫外線的最重要來源是_____。

②陽光中的紫外線大部分被_____吸收。

A. 大氣層 B. 臭氧層 C. 地面 D. 地表的動(dòng)植物

③形成臭氧層空洞的主要原因是__________。

【解析】（1）①根據(jù)題干中的檢測(cè)方法可知，該實(shí)驗(yàn)是通過比較長波紫外線透過率來分析衣服的防曬效果。

②比較實(shí)驗(yàn)1、2或3、4可知，衣服的材質(zhì)和顏色不變，長波紫外線透過率隨衣服布料層數(shù)的增加而降低，即防曬效果好；故可得結(jié)論：其它條件相同時(shí)，防曬效果與衣服的層數(shù)（厚度）有關(guān)。

③夏季紫外線照射強(qiáng)，為防止紫外線可穿全棉長袖T恤；穿顏色較深的衣服；穿較厚的衣服等（合理即可）。

（2）①在太陽光譜上，位于紅光外側(cè)的是紅外線，位于紫光外側(cè)的是紫外線，它們都屬于不可見光，地球上的天然紫外線主要來源于太陽光；

②適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射對(duì)地球上的生物沒有太大的傷害，但過量的紫外線會(huì)使人體皮膚變得粗糙，甚至患上皮膚癌.正是由于大氣層中的臭氧層能夠吸收大部分的紫外線，才得以保護(hù)地球上的生物受到紫外線的傷害；

③由于電冰箱、空調(diào)機(jī)等電器里的氟利昂泄露，而氟利昂會(huì)破壞臭氧層，從而形成臭氧層空洞。

【新聞2】據(jù)英國路透社報(bào)道，日本日產(chǎn)汽車（Nissan Motor）推出一款新型汽油引擎，并稱有可能淘汰現(xiàn)今部分先進(jìn)的柴油引擎。這款新引擎使用可變壓縮技術(shù)，該公司工程師表示，這種技術(shù)能讓引擎隨時(shí)選擇最理想的壓縮比——這是所有的汽油引擎動(dòng)力與效能之間轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因素。報(bào)道指出，這項(xiàng)技術(shù)能讓新引擎具有渦輪增壓汽油引擎的性能，同時(shí)媲美當(dāng)今柴油與混合動(dòng)力引擎的馬力與燃油能效，這是目前為止傳統(tǒng)汽油引擎在性能與能效方面難以企及的。（環(huán)球科技 2016年8月15日）

【題目】（1）在四沖程汽油機(jī)工作過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的沖程是（ ）

A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程

（2）汽油機(jī)在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時(shí)氣體的溫度和內(nèi)能的變化情況是（ ）

A. 溫度降低，內(nèi)能增大 B. 溫度不變，內(nèi)能不變

C. 溫度升高，內(nèi)能增大 D. 溫度降低，內(nèi)能減小

（3）右圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。

①發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里，高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功，同時(shí)將_____能轉(zhuǎn)化為_____能。

②有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（既沖程長）。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。

a. 該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功_____J，單缸排量V=_____L。

b. 在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W=_____J。

③在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W=pV，式中p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，則p=_____Pa。（1L=10-3 m3）

（4）小汽車的百公里油耗是衡量汽車性能的一個(gè)重要的理論指標(biāo)，某品牌小汽車百公里耗油量為8L，已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，汽油的密度為0.75×103kg/m3。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。請(qǐng)計(jì)算：

①8L汽油完全燃燒放出的熱量；

②汽車行駛過程中受到的阻力。

（5）右圖是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測(cè)距器來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時(shí)，消耗汽油1.5L。假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg），那么，在這段運(yùn)動(dòng)過程中：

①該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少？汽車受到的阻力有多大？

②該汽車的輸出功率為多少？

【解析】（1）在做功沖程中，兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞下行帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

（2）汽油機(jī)在做功沖程中，汽油機(jī)內(nèi)部的高溫氣體迅速膨脹對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故氣體的內(nèi)能會(huì)減小，氣體的溫度會(huì)降低。

（3）①在做功沖程里，高溫、高壓的燃?xì)馀蛎涀龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；