精英家教網(wǎng)一位學(xué)生用如圖所示的方法來測定水的折射率，該學(xué)生在一個游泳池測得池中水深h=1.2m（池底水平），用一根竹竿豎直立于池底，浸入水中部分剛好是全長的一半，太陽光與水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿頂端的影子到竹竿底端的距離為L=2.5m，求水的折射率和光在水中的傳播速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
分析：先作出光路圖，如圖所示．根據(jù)幾何知識求得BD長，得到影子中EF的長度，即可求得入射角i和折射角r的正弦值，由折射定律n=
sinθ1
sinθ2
，求出折射率n．由v=
c
n
求解光在水中的傳播速度．
解答：解：如圖所示，設(shè)通過竹竿頂端的光線進(jìn)入水中的入射角為θ1，精英家教網(wǎng)
在水中的折射角為θ2，則：sinθ1=sin（90°-θ）=sin53°=0.8；
AB兩點(diǎn)距離為：l=L-
h
tanθ
=（2.5-
1.2
tan37°
）m=0.9m
在三角形OAB中，sinθ2=
l
h2+l2
=
0.9
1．22+0．92
=0.6
則水的折射率為：n=
sinθ1
sinθ2
=
4
3

光在水中的傳播速度 v=
c
n
=
3×108
4
3
m/s=2.25×108m/s
答：水的折射率是
4
3
，光在水中的傳播速度是2.25×108m/s．
點(diǎn)評：解答幾何光學(xué)問題，首先要正確作出光路圖，再充分運(yùn)用幾何知識求出相關(guān)的長度，由折射定律求解n．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，再接通電源，打出一條紙帶；
E．用秒表測出重錘下落的時間；
F．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
G．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是
CE
CE
（填選項(xiàng)）
其中操作錯誤的步驟是
BD
BD
（填選項(xiàng)）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計時器打下起點(diǎn)P到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量△Ep=
2.28
2.28
J，此過程中物體動能的增加量△Ek=
2.26
2.26
J．（取g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）用v表示各計數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以
v2
2
為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出 
v2
2
～h的圖線，若圖線的斜率等于某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是
當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭
當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在“研究共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，可減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施有
 

A．兩個分力F1、F2間夾角要盡量大些
B．兩個分力F1、F2的大小要盡量大些
C．拉橡皮筋時，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板，并且平行于圖板
D．實(shí)驗(yàn)前，先把所用的兩個彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢查讀數(shù)是否相同
（2）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，有交流（頻率為50Hz）和直流兩種輸出．重錘從高處由靜止開始落下，拖動紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①一同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
B．按圖示的裝置安裝器件；
C．將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上；
D．先接通電源，后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；
E．換用紙帶，重復(fù)步驟D；
F．選取合適的紙帶；
G．測量所選紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
H．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
指出其中沒有必要進(jìn)行的步驟是
 
；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是
 
．
②利用這個裝置也可以測量重錘的加速度數(shù)值．這位同學(xué)打出的紙帶如圖所示，A點(diǎn)為打下的第一個點(diǎn)，0、1、2、3、4、5、6為連續(xù)的計數(shù)點(diǎn)，現(xiàn)測得s1、s2、s3、s4、s5、s6分別為4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，請你根據(jù)這條紙帶推算此落體過程的加速度a為
 
m/s2．（保留三位有效數(shù)字）
③某同學(xué)根據(jù)第②問求得的加速度數(shù)值計算重力勢能的變化量△EP，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律定律．試分析其合理性．
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如左圖所示，則該金屬絲的直徑d=
3.206
3.206
mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如右圖所示，則該工件的長度L=
5.015
5.015
cm．
（2）1849年，法國科學(xué)家斐索用如圖所示的方法在地面上測出了光的速度．他采用的方法是：讓光束從高速旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒縫正中央穿過如圖1所示，經(jīng)鏡面反射回來，調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)速，使反射光束恰好通過相鄰的另一個齒縫的正中央，由此可測出光的傳播速度．若齒輪每秒轉(zhuǎn)動n周，齒輪半徑為r，齒數(shù)為P，齒輪與鏡子間距離為d，則齒輪的轉(zhuǎn)動周期為
1
n
1
n
，每轉(zhuǎn)動一齒的時間為
1
nP
1
nP
，斐索測定光速c的表達(dá)式為c=
2nPd
2nPd
．

（3）如圖2所示，質(zhì)量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細(xì)繩相連．開始時B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開始釋放讓它們運(yùn)動，在運(yùn)動過程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈．不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ．
①在本實(shí)驗(yàn)中需要用到的測量工具是
天平，刻度尺
天平，刻度尺
；
需要測量的物理量是
A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB
A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB
；（寫出物理量的名稱并用字母表示）
②動摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ=
mAh
(mA+mB)S-mAh
mAh
(mA+mB)S-mAh
．

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省高二5月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

一位學(xué)生用如圖所示的方法來測定水的折射率，該學(xué)生在一個游泳池測得池中水深h=1.2 m（池底水平），用一根竹竿豎直立于池底，浸入水中部分剛好是全長的一半，太陽光與水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿頂端的影子到竹竿底端的距離為L=2.5 m，求水的折射率和光在水中的傳播速度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

 

 

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