Question

如圖所示，是某同學(xué)用一次性紙杯自制的走馬燈模型，用支架支在白熾燈上，點(diǎn)亮白熾燈，紙杯就旋轉(zhuǎn)了起來(lái)．更換不同瓦數(shù)的白熾燈泡，以及利用透明塑料片卷成的不同長(zhǎng)度的圓筒加在走馬燈上方，都可以觀察到紙杯的轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變．同學(xué)們就此發(fā)表了四條意見(jiàn)：①因?yàn)榭諝鈱?duì)流，紙杯發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；②塑料圓筒長(zhǎng)度越長(zhǎng)，紙杯旋轉(zhuǎn)得越慢； ③白熾燈的瓦數(shù)越大，紙杯旋轉(zhuǎn)得越快； ④紙杯的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與杯底開(kāi)口方向相反．其中與事實(shí)符合是（　�。�

Answer 1

分析：解此題首先要知道自制的走馬燈的轉(zhuǎn)動(dòng)原理：走馬燈放在白熾燈泡上面，由于白熾燈產(chǎn)生的熱量使其周圍的空氣受熱膨脹，空氣密度變小而上升，冷空氣過(guò)來(lái)補(bǔ)充，又被加熱上升，形成對(duì)流，空氣上升時(shí)推動(dòng)紙杯轉(zhuǎn)動(dòng)．
當(dāng)白熾燈泡的功率越大時(shí)，空氣受熱膨脹的越大，上升速度越快，紙杯轉(zhuǎn)動(dòng)越快；
當(dāng)紙杯上的扇葉越大，受得到熱氣流的推力越大，紙杯轉(zhuǎn)動(dòng)越快．

解答：解：當(dāng)走馬燈放在白熾燈泡上面時(shí)，扇葉由于空氣被白熾燈加熱而形成對(duì)流，會(huì)推動(dòng)走馬燈轉(zhuǎn)動(dòng)；故①正確．
如風(fēng)車圖，走馬燈上端扇葉受到的空氣推力，所以紙杯的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與杯底開(kāi)口方向相反；故④正確．
當(dāng)白熾燈泡的功率越大時(shí)，空氣受熱膨脹的越大，上升速度越快，紙杯轉(zhuǎn)動(dòng)越快；當(dāng)紙杯越大，受得到熱氣流的推力越大，紙杯轉(zhuǎn)動(dòng)越快．故③正確；
雖塑料圓筒長(zhǎng)度不同，但扇葉面積面積相同，走馬燈受力相同，白熾燈泡的功率相同，空氣流動(dòng)速度相同，所以走馬燈轉(zhuǎn)速與塑料圓筒長(zhǎng)度無(wú)關(guān)．故②不正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了氣體密度與溫度的關(guān)系、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，關(guān)鍵要知道對(duì)流現(xiàn)象及其應(yīng)用．