Question

（2007?蕪湖）奧運會火炬“祥云”的設計充分體現了科學與藝術的融合．請根據所示圖回答：
（1）紅色是火炬的主色調，從光學角度看，火炬的主要部分之所以呈現紅色，是因為

火炬的主要部分反射日光中的紅色光，吸收其它顏色的光

．
（2）火炬“重985克”，用規范的物理語言表述應該是

火炬的質量是985g

．火炬長72cm，合

0.72

m
（3）火炬手手持火炬靜止時，應對火炬施加的豎直向上的力約為多大？（要求寫出計算過程）
（4）火炬使用的燃料是丙烷．常溫下丙烷為氣態，可采用

加壓

的方法使其在常溫下液化，這一過程要

放出

（選填“吸收”或“放出”）熱量．丙烷燃燒時，

化學

能轉化為內能．
（5）火炬外殼使用到金屬材料鋁，這主要是因為（

D

）
A．鋁的導熱性差   B．鋁的磁性強    C．鋁的導電性好    D．鋁的密度小
（6）“人文奧運”、“綠色奧運”是北京奧運會提出的重要理念，“祥云”火炬的設計在很多方面體現出這些理念，凸現了“對人的關懷”和“對環保的重視”．請根據圖提供的信息，從物理學的角度簡要說明“祥云”火炬的設計是如何體現這些理念的．（只要求回答其中一點）．

Answer 1

分析：（1）不透明物體的顏色由它反射的色光決定，火炬的主要部分是紅色，表明它反射的就是紅光；
（2）g是質量的單位，所以根據質量的單位g我們即可得出規范的物理語言；1cm=0.01m；
（3）火炬靜止，則火炬受到的重力與豎直向上的力是一對平衡力，由此可知火炬受到豎直向上的力與重力大小是相等的，所以要算豎直向上的力的大小，可根據重力計算公式算出重力大小即可得出豎直向上的力的大小；
（4）使氣體液化的方法有兩種：一是降低溫度，二是壓縮體積．在常溫下，我們可以通過壓縮體積的方法使氣體液化，比如打火機、煤氣罐里的液化氣都是通過壓縮體積的方法使氣體液化的；液化過程要放出熱量；燃料具有化學能，當燃料燃燒時，燃料的化學能轉化為內能；
（5）火炬手拿著火炬要跑一段距離，所以減輕火炬的質量是主要問題，因此火炬外殼使用金屬材料鋁就是考慮到了這一問題，那么根據這一點就可以做出選項；
（6）圖中有一條信息：在工藝上采用輕薄高品質鋁合金和中空塑件設計，十分輕盈，其中十分輕盈是指火炬質量小，而造成火炬質量小的原因是因為使用了密度小的鋁和中空塑件制作的．

解答：解：（1）不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，火炬的主要部分之所以呈現紅色，是因為火炬的主要部分反射日光中的紅色光，吸收其它顏色的光；
（2）g是質量單位，所以火炬“重985克”用規范的物理語言表述應該是火炬的質量是985g．
     72cm=72×1cm=72×0.01m=0.72m；
（3）火炬的質量：m=985g=0.985kg，
     火炬的重力：G=mg=0.985kg×9.8N/kg=9.653N，
     因為火炬靜止，所以火炬受到的豎直向上的力與重力是一對平衡力，則F=G=9.653N；
（4）使氣體液化的方法有兩種：一是降低溫度，二是壓縮體積．那么要想在常溫下讓丙烷從氣態變為液態，我們可采取加壓的方法使其在常溫下液化，這一過程要放出熱量．丙烷燃燒時，丙烷的化學能轉化為內能；
（5）火炬手拿著火炬要跑一段距離，所以減輕火炬的質量是主要問題，因此火炬外殼使用金屬材料鋁，這主要是因為鋁的密度小，這樣火炬就會輕巧些．
     鋁是熱的良導體，鋁不是磁性材料，所以選項A和B的說法都不正確，即使選項A和B的說法正確，但也并不是火炬外殼使用鋁的主要原因；鋁是導體，導電性好，但火炬外殼使用鋁來做，并不是利用鋁的導電性好這個特點，因為火炬外殼并不是用來作為導體的，所以選項C不正確．
  故選 D．
（6）火炬采用密度小的材料和中空塑件，質量較小，因而物重小，十分輕盈．
故答案為 （1）火炬的主要部分反射日光中的紅色光，吸收其它顏色的光；
（2）火炬的質量是985g，0.72；
（3）火炬手手持火炬靜止時，應對火炬施加的豎直向上的力約為9.653N；
（4）加壓，放出，化學；
（5）D；
（6）火炬采用密度小的材料和中空塑件，質量較小，因而物重小，十分輕盈．

點評：此題以2008年我們國家的熱點問題為背景，從奧運會火炬“祥云”的設計圖片入手，考查了學生對光學、力學、熱學等知識的掌握和了解．解答時，要注意先閱讀圖片、文字中的重要信息，然后聯系相應的物理知識進行解答．