对于科普阅读的几点思考

例8、阅读以下材料，回答问题：

彩虹是大气中的一种光学现象，当阳光照射到半空中的水珠时，光线被折射和反射，在天空形成弧形彩带。

研究光线经过水珠的传播规律，可以揭示出彩虹形成的原因，如图甲所示，光线从点C进入半径为R的水珠，经点D反射，再从点E射出。AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线。用x表示进入水珠的光线距离AB的距离，α表示射出光线与AB的夹角。画出过入射点和球心O的直线（即改入射点的法线），进一步研究可以得出α与x的关系如图乙所示。入射的太阳光是均匀的，但射出的光线分布是不均匀的，在α最大时强度最大，能被地面上的人观察到。 牛顿发现，太阳光经过三棱镜后被分解成各种单色光，当太阳光进入水珠时，也会产生类似的效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿着不同的路径传播，致使不同色光的α的最大值略有不同。 由于不同色光的α的最大值略有不同，对某一个水珠来讲只能有一种颜色的光备地面上的人看到，进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠，所以人眼考到的彩虹由外围至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。

请回答下列问题：

（1）在图甲中，如果连接OD，则∠CDO__________∠ODE（填“>”、“=”或“<”） （2）根据图乙可知，x从O增加到R的过程中，α的变化情况是___________。 A．增大 B．先增大后减小 C．减小 D．先减小后增大

（3）如图甲所示,光从空气进入水珠的折射角随x增大而_____________。 （4）图乙给出的是红光的α-x图像，其α的最大值是42°，则紫光的α的最大值__________42°。（填“>”、“=”或“<”）

（5）图丙中画出了红光通过小水珠时α最大值的光路图。请在图丁中画出红光通过大水珠（虚线圈）时α最大值的光路。（图丁中应经画出小水珠的光路）

例9、阅读以下材料，回答问题：

六冲程引擎是《大众科学》评选出的2007年度世界十大发明之一，在普通四冲程发动机的“进气-压缩-燃烧做功-排气”四个冲程之后，第五个冲程开始的时候，把水喷进炽热的气缸里面，水马上就变成了温度高达816度的蒸汽，体积急剧膨胀1600倍，同时气缸内压强急剧增大，推动活塞再次做功——如此一来，每6个冲程中就出现2个做功冲程，而消耗的燃油却没有变化。到了第6个冲程，发动机把水蒸气排放到一个冷却器，水蒸气在那里重新变成水。

六冲程发动机完全是内燃机的一项新发展，在第五冲程向气缸内喷水，确实可以利用气缸余热多做功。但是这些水对气缸的腐蚀，以及润滑问题。然后，做功之后的水蒸气需要冷凝，这就需要体积重量都很大的冷凝器，加重了汽车的整备质量，增加了单位油耗，同时会使汽车动力性能严重恶化。六冲程发动机使用了Pulse Fuel Injector 燃油喷射系统。喷嘴可以使用传统的多孔喷嘴，可以控制分层喷射，原型六冲程发动机已经生产出来并在进行广泛的实验和理论分析阶段。

(1)六冲程发动机中的第六个冲程是__________________冲程。

(2)第五冲程的物态变化是_________________。第六冲程中，冷却器中发生的物态变化是_________________。

（3）六冲程发动机比四冲程发动机效率高的原因是将随高温废气释放的______能转化为______________能。

例10、阅读以下材料，回答问题：

太阳能路灯系统是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯。白天，太阳能路灯的电池板经过太阳光的照射，吸收太阳能并转换成电能，向蓄电池组充电。晚上，蓄电池组提供电力给LED灯光源供电，实现照明功能。太阳能路灯系统以太阳能光电转换提供电能，取之不尽，用之不竭。具有无需铺设线缆、无需外部供电、不产生电费；光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高；安装维护简便，不需要架线或“开膛破肚”挖地施工，也没有停电、限电顾虑。安全性能高，绝无触电、火灾等意外事故。节能环保无污染、无噪音、无辐射等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。

作为光源的LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，工作温度低等特点。同亮度下，LED灯耗电是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，是荧光灯的20倍。是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后第四代照明产品。

（1）太阳能路灯系统的能量转化过程涉及到的能量形式有：①太阳能；②电能；③化学能；④光能。白天，太阳能路灯系统中的能量转化过程是____________（请按能量转化的顺序填序号）

（2）LED节能灯工作时主要把______能转化为_______能。

（3）功率相等的LED灯和白炽灯，在相等的时间内，电能转化为内能较多的是___________灯。

（4）某公园中安装的太阳能路灯系统，其太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，平均1h内得到的太阳辐射能约为4×105J，太阳光照射一天（以8h计算），恰好可供一只“12V 9W”的LED灯正常工作10h。该太阳能照明灯利用太阳能的效率约为__________% 。

例11、阅读以下材料，回答问题：

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有粉末状的金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料。

现在，航空发动机的重要零部件，用3D打印机已经可以成功“打印”出来。利用相同原材料打印好的零件可以直接替代原来的零件。原来零件的制作工艺一般把已经变成液态的材料变成固态的符合各种要求的零部件。医疗行业。一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。 与传统制造相比，这一技术将使该零件成本缩减30%、制造周期缩短40%。前不久，一则全球首支3D打印手枪的CAD制作文件在网络上被下载了超过10万次的消息引起了人们的恐慌。据报道，手机的打印设备，是Stratasys公司的Dimension SST型3D打印机。人们之所以恐慌，是因为按照这个道理，只需一台3D打印机就可以把枪制造出来，安全如何保障？目前3D打印技术急需要解决的问题还有管理问题。

（1）3D打印机与普通打印机的工作原理基本相同，在“打印材料”上是_____________的。（选填“相同”或“不同”）。

（2）传统制作航空发动机零部件一定包含的物态变化是______________。 （3）3D打印技术与传统制造相比的优势是___________________________________。

（4）3D打印技术面临的问题是___________________________________。

例12、阅读以下材料，回答问题：

有两个枪手在船上用相同的火枪决斗，一个人站在船头，另一个人立于船尾，此时船正沿直线匀速航行(不考虑风速影响)，当他们同时向对方开枪时，谁先被击中呢？

其实，早在几百年前，就有科学家告诉了我们答案，这个人就是伽利略。

伽利略(1564 -1642)是意大利的大物理学家。他做了很著名的船舱实验。他将自己、几只苍蝇、一条鱼、一个水瓶关在船舱里，同时让水瓶里的水一滴一滴地流出来，滴在下面的容器里。实验开始了，船平稳地向前开着。

他发现苍蝇始终可以随便地到处飞行，并没有集中到船尾；鱼也鱼缸中悠闲地游着，它们游向鱼缸前部并不比游向鱼缸尾部费力；水瓶里的水仍然笔直地滴下，不会发生歪斜没有溅出一滴。人不向外看甚至感觉不到船的航行。这真是一个奇怪的现象。他增加了船行的速度，速度刚

两个火枪手的决斗

增加时会有不适应。但是只要船继续以更高的速

度平稳地前进时，仍然会看到相同的现象。换个船行的方向试一试，看到的现象也一样。

他在船舱里走动起来，甚至跳跃起来。船由于很大并没有明显的颠簸。他用

尽全力向船头和船尾、向四周跳的时候，他发现自己无论朝着哪个方向，只要花同样的力气，跳过的距离都相等，当扔东西给助手时，无论对方站在船头还是船尾，他都不用花更多的力气。当然大家不要坐在公园里的游艇里跳跃，那样会使游艇的运动不再平稳，也不安全了。

（1）文中第一段中__________________________________被击中。（选填“站在船头的人先”、“站在船尾的人先”、“同时”） （2）人向各个方向跳跃的距离相同说明惯性____________方向。（选填“具有”、“不具有”）

（3）当船匀速直线行驶时，船舱里桌子上某点的正上方天花板上的螺丝钉突然掉下来会落在_____________________________的位置。（选填“桌子上的这一点”、“桌子上这一点靠近船头”、“桌子上这一点靠近船尾”） 例13、阅读以下材料，回答问题：

从前有一个外国商人，从荷兰渔民那里买了5000吨青鱼，用弹簧托盘秤称过以后，从荷兰运到靠近赤道的一个非洲港口。到了那里仍用那台弹簧托盘秤一称，结果使他大吃一惊，少了将近19吨青鱼！ 这19吨鱼到哪里去了呢？商人百思不得其解。被偷是不可能的，轮船从没有靠岸，装卸时是会有些损耗，但是决不会多到19吨啊！至于那个托盘弹簧秤，也没坏呀！

（1）这些鱼没有被偷，也没有损耗，则__________是不变的。 （2）这个商人测量的物理量实际是__________。

（3）这个商人使用的测量工具的测量原理是

____________________________________。 例14、阅读以下材料，回答问题：

填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵．在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。

垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样。不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放。 （1）垃圾填埋气与太阳能风能一样，都属于_________能源。（选填“不可再生”、“可再生”） （2）将填埋气收集起来用于发电，是将___________能最终转化为_________能。

例15、阅读以下材料，回答问题： 小明制作了如图（a）所示的电磁翘翘板参加学校的科技节活动。该电磁翘翘板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁，塑料管外绕有金属丝作为线圈，在线圈两端并联两只发光二极管，其电路如图（b）所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出．演示时，将塑料管上下翘动，磁铁便在线圈中左右移动，相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动，这时会看见两只发光二极管轮流发光。 （1）电磁翘翘板中发光二极管轮流发光是根据____________原理工作的，__________也是根据这一原理工作的（填“电动机”或“发电机”）。 （2）电磁翘翘板上下翘动时，发光二极管轮流发光的原因是_________________________________。 例16、阅读以下材料，回答问题：

纳米又称毫微米，是长度的度量单位。假设一根头发的直径是0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。也就是说，一纳米就是0.000001毫米。纳米技术(nanotechnology），是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。如大部份半导体制程标准皆是以纳米表示。至2012年6月，最新的中央处理器制程是22nm。

用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。

用纳米级金属微粉烧结成的材料，强度和硬度大大高于原来的金属，纳米金属居然由导电体变成绝缘体。一般的陶瓷强度低并且很脆。但纳米级微粉烧结成的陶瓷不但强度高并且有良好的韧性。纳米材料的熔点会随超细粉的直径的减小而降低。例如金的熔点为1064℃，但10nm的金粉熔点降低到940℃，snm的金粉熔点降低到830℃，因而烧结温度可以大大降低。纳米陶瓷的烧结温度大大低于原来的陶瓷。纳米级的催化剂加入汽油中。可提高内燃机的效率。 （1）1纳米=____________m。 （2）以纳米技术制造的电子器件比普通硅器件工作速度_______，体积______。（3）金属纳米颗粒的熔点_________同种金属的熔点；将金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料强度_________一般的金属。

科普阅读材料：

纳米电阻器。

Warburton和他的合作者转而使用氧化铬的复合物制作出具有高阻值的，小巧紧凑的纳米电阻器。

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