某研究性學(xué)習(xí)小組首先根據(jù)小孔成像原理估測(cè)太陽(yáng)半徑，再利用萬(wàn)有引力定律估算太陽(yáng)的密度.準(zhǔn)備的器材有:①不透光圓筒，一端封上不透光的厚紙，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄紙；②毫米刻度尺.已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T，萬(wàn)有引力常量為G.要求:(1)簡(jiǎn)述根據(jù)小孔成像原理估測(cè)太陽(yáng)半徑R的過程.(2)利用萬(wàn)有引力定律推算太陽(yáng)密度.

 

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：(1)其過程如圖所示，用不透光圓筒，把有小孔的一端對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，調(diào)節(jié)圓筒到太陽(yáng)的距離，在薄紙的另一端可以看到太陽(yáng)的像.用毫米刻度尺測(cè)得太陽(yáng)像的直徑d，圓筒長(zhǎng)為L.

設(shè)太陽(yáng)的半徑為R，太陽(yáng)到地球的距離為r.由成像光路圖可知:△ABO∽△CDO，則:

，即.                   (4分)

(2)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，則:                 (2分)

由密度公式及球體體積公式      

聯(lián)立以上各式可得:

考點(diǎn)：考查了小孔成像原理

點(diǎn)評(píng)：本題的第一問難度比較大一點(diǎn)，關(guān)鍵是根據(jù)原理畫出圖像，根據(jù)幾何知識(shí)分析解題

 

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A．待測(cè)元件（額定電壓2V、額定電流200mA）
B．電流表A1（量程0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）
C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流1A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA）
G．直流電源E（輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)）
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
I．多用電表
（1）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用
A1
A1
；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
R1
R1
（以上均填器材代號(hào)）．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接．
（3）檢查實(shí)驗(yàn)電路連接正確，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)該使用多用電表
直流電壓
直流電壓
擋；檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時(shí)，多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是
電流表斷路
電流表斷路
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

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（1）簡(jiǎn)述根據(jù)小孔成像原理估測(cè)太陽(yáng)半徑R的過程．
（2）利用萬(wàn)有引力定律推算太陽(yáng)密度．

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