老师在课堂上做了下述演示实验:在天平左盘放上溢水杯,往杯中注水恰至溢水管口处,使天平平衡.然后往杯里放一木块,天平左端下降,同时木块排开的水从管口流入空量筒中.等排开的水流完后,天平又恢复平衡,如图所示.同学们对此发表了以下观点:
①木块在水中受到浮力、重力和水的压力;
②木块的重量等于它排入量筒中水的重量;
③木块受到的浮力等于量筒中水的重量;
④天平重新平衡时,左盘中物体的总质量等于右盘中珐码的总质量.
其中正确的是( )
A.①②③
B.②③④
C.②③
D.③④
演绎式探究:
日本大地震引起的海啸的破坏力让我们再一次体验到大自然能量的巨大.地震产生的能量是以波动的形式通过各种物体从震源向远处传播的,能量是怎样通过不同的物体传播的呢?
小明知道给串联的不同导体通电,通过的电流相同,这是由通过单位截面积的电流即电流密度决定的.那么,相同截面积中流过的能量由谁决定呢?
带着这个问题,她查阅了资料,知道:与电流定义类似,单位时间内通过介质横截面的能量叫做能流,用P表示;通过单位截面积的能流称为能流密度,用I 表示.
那么能流密度的大小与什么因素有关呢?
(1)小明探究这个问题,首先对该问题进行了如下简化:
①能量沿着截面积为 S 的圆柱形介质传播;
②传播能量的波的波速为 v
(2)已知单位体积介质中的波动传播的能量为ω,它是一个与波源的振幅和振动频率有关的已知量.
小明推出了能流密度的数学表达式.他的推导过程如下:(请你将推导过程填写完整)
①在△t 时间内,通过圆柱体介质某一截面的能量△E=______;
②在△t 时间内通过圆柱体介质的能流为P=______;
③能流密度I=______.
能流密度又叫波的强度,声波的能流密度称为声强,它表示声音的强弱;光波的能流密度称为光强,它表示光的强弱.
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