Question

【題目】如圖（1）為最新型的智能穿戴設備谷歌眼鏡（Google Project Glass）．它的外觀類似一個環繞式眼鏡，其中一個鏡片具有微型顯示屏的功能．眼鏡可將信息傳送至鏡片，并且允許穿戴用戶通過聲音控制．Google眼鏡包含了很多高科技，包括藍牙，Wi﹣Fi，骨傳導耳機，照相機，麥克風，觸摸盤以及幫助你探測傾斜度的重力感應和陀螺儀
（1）下列關于谷歌眼鏡說法正確的是
A.谷歌眼鏡的耳機系統采用骨傳導是因為固體能夠傳聲
B.wifi無線信號是通過電磁波來傳遞信息的
C.谷歌眼鏡是通過音調來辨別聲音是否由使用者發出
D.麥克風是將電信號轉化成聲信號的裝置
（2）谷歌眼鏡內置一塊3.6V 容量為600mAh的電池，高負荷使用僅可以堅持6個小時．并且在使用中因為電流的效應會有明顯的發熱，給使用者帶來不適．試計算谷歌眼鏡在高負荷使用中的平均功率為W．
（3）重力感應裝置可以偵測到眼鏡佩戴者頭部的傾斜程度．如圖（4）為一種重力感應裝置的部分結構．其中A為高2mm重0.1g的柱形金屬重物，固定在長1cm的輕質金屬桿中央，桿的兩頭桿粘連在BC兩個壓電感應器上．當裝置水平放置，若以B為支點，壓點感應器C所受壓力為N．若壓電感應器上產生的電壓與壓力成正比，試計算該裝置左端向下傾斜45°度（如圖（5））時，bc兩個壓電感應器產生的電壓UBUC ．

Answer 1

【答案】
（1）AB
（2）熱；0.36
（3）5×10﹣4；＞
【解析】解：（1）A．固體可以傳聲，因此谷歌眼鏡的耳機系統采用骨傳導是因為固體能夠傳聲，故A正確； B．wifi無線信號是通過電磁波來傳遞信息的，故B正確；
C．因為不同聲音的音色不同，因此谷歌眼鏡是通過音色來辨別聲音是否由使用者發出，故C錯誤；
D．麥克風是將聲信號轉化成電信號的裝置，揚聲器是將電信號轉化成聲信號的裝置，故D錯誤；（2）谷歌眼鏡在使用中，由于電流的熱效應會有明顯的發熱現象；
已知Q=600mAh=0.6Ah，則
谷歌眼鏡在高負荷使用中平均功率：P= = = =0.36W；（3）由F1L1=F2L2可得，FC×BC=GA× BC
即壓點感應器C所受壓力：F壓力=FC= GA= mAg= ×0.1×10﹣3kg×10N/kg=5×10﹣4N；
分別以B、C為支點，求出對應壓力FC、FB；以B為支點，如圖所示：

其中AO=1mm，BO= ×10mm，由幾何知識可得OE=1mm，BE=5mm﹣1mm=4mm
所以重力的力臂為BD=BEcos45°=4mm× =2 mm；
根據杠桿平衡條件G×BD=FC×BC可得，FC′= = = G﹣﹣①
以C為支點，杠桿受重力G、B點垂直杠桿向上的支持力，如圖所示：

由幾何知識可得CE=10mm﹣4mm=6mm
所以重力的力臂為CF=CEcos45°=6mm× =3 mm；
根據杠桿平衡條件G×CF=FB×BC可得，FB= = = G﹣②
由題意可得， = = = ，故UB＞UC ．
所以答案是：（1）AB；（2）熱；0.36；（3）5×10﹣4；＞．
【考點精析】認真審題，首先需要了解杠桿的平衡條件(杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2)，還要掌握揚聲器和耳機的構造和原理(電話基本原理：振動→強弱變化電流→振動)的相關知識才是答題的關鍵．