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3.某科技興趣小組為了探究光從空氣斜射入介質(zhì)時(shí)折射角的大小與什么因素有關(guān),他們將光從空氣分別斜射入水和玻璃,測(cè)得數(shù)據(jù)如表:
空氣中的入射角i30°45°60°
水中的折射角r22°32°40°
玻璃中的折射角β17°24°30°
(1)張華同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納,發(fā)現(xiàn)在入射角相同的情況下,光在水中的折射角比光在玻璃中的大,說(shuō)明折射角的大小與介質(zhì)有關(guān).
(2)陳林同學(xué)提出:如果讓光從玻璃斜射入空氣,會(huì)是怎樣的呢?于是,他讓一束光按圖1所示射向半圓型玻璃磚,并不斷改變?nèi)肷浣堑拇笮。涗浀臄?shù)據(jù)如表:
入射角i30°35°39°40°41°45°50°
折射角r51°63°79°90°無(wú)折射光無(wú)折射光無(wú)折射光
他把記錄的數(shù)據(jù)和張華進(jìn)行了交流,最后去請(qǐng)教老師,老師告訴他們這種現(xiàn)象叫全反射,折射角變成了900的入射角,叫臨界角.光發(fā)生全反射的必要條件之一就是入射角≥臨界角(填“≤”“≥”或“=”),根據(jù)這種現(xiàn)象,人類制造出了傳輸光信號(hào)的介質(zhì),這種介質(zhì)叫做光纖(光導(dǎo)纖維).
(3)李涵同學(xué)聯(lián)想到應(yīng)用光的折射而成像的凸透鏡,在做“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),他發(fā)現(xiàn)像距v和物距u是一一對(duì)應(yīng)的.在圖2所示的四條圖線中,能正確反映凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)該是D
A.圖線A    B.圖線B       C.圖線C    D.圖線D

分析 (1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí),折射角的與入射角的大小關(guān)系.
(2)要發(fā)生全反射現(xiàn)象,需要光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),并且入射角需要達(dá)到或大于臨界角,此時(shí)折射光線消失,只剩下反射光線;
(1)①首先看清圖象中的橫軸表示物距,縱軸表示像距,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的u=2f時(shí),物距v=2f,求出其焦距.
②凸透鏡成像時(shí),像距、物距和焦距三者之間是有一定的聯(lián)系的,若用一個(gè)公式表示,就是:1u+1v=1f(其中u表示物距,v表示像距,f表示焦距),
③將ABCD4個(gè)圖線中的物距、像距數(shù)值,分別代入1u+1v=1f逐一分析即可得出結(jié)論.

解答 解:(1)由圖知,光不管是從空氣斜射入水中,還是從空氣斜射入玻璃中,折射光線都要靠近法線,折射角都小于入射角,但在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角,因此可知,光以相同的入射角從空氣斜射入不同的介質(zhì)中,折射角是不相同的.
(2)光發(fā)生全反射的必要條件之一就是入射角≥臨界角,根據(jù)這種現(xiàn)象,人類制造出了傳輸光信號(hào)的介質(zhì),這種介質(zhì)叫做光纖(光導(dǎo)纖維).
(3)A、因?yàn)锳圖線中,物距和像距始終相等,不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系.故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律;
B、B圖線中,隨著物距的不斷增大,像距在不斷減小,不符合凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距的關(guān)系.故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律;
C、圖線C,當(dāng)物距為15cm時(shí),像距為15cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知,u=2f,v=2f,此時(shí)f=7.5cm,當(dāng)物距為35cm時(shí),像距為5cm,代入1u+1v1f,故本選項(xiàng)不能正確反映凸透鏡成像規(guī)律;
D、圖線D,當(dāng)物距為10cm時(shí),像距為10cm,由凸透鏡成像規(guī)律可知,u=2f,v=2f,此時(shí)f=5cm,當(dāng)物距為30cm時(shí),像距為6cm,代入1u+1v=1f,故本選項(xiàng)能正確反映凸透鏡成像規(guī)律.
故答案為:(1)介質(zhì);
(2)≥;光纖(光導(dǎo)纖維);
(3)D.

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論的能力,同時(shí)還考查了對(duì)新知識(shí)的應(yīng)用,要解決此題最基本的要掌握光的折射定律的內(nèi)容.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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①由圖(a)可知,此裝置的能量轉(zhuǎn)化方式主要是:化學(xué)能→電能→光能.
②由圖(b)可知,銅片是土豆電池的正極.
③關(guān)于土豆電池,你還想研究的物理問(wèn)題是土豆的大小、淀粉的含量、電極插入的深淺等對(duì)電流的影響.

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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