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精英家教網一位學生用如圖所示的方法來測定水的折射率，該學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，設通過竹竿頂端的光線進入水中的入射角為θ1，精英家教網
在水中的折射角為θ2，則：sinθ1=sin（90°-θ）=sin53°=0.8；
AB兩點距離為：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．
點評：解答幾何光學問題，首先要正確作出光路圖，再充分運用幾何知識求出相關的長度，由折射定律求解n．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，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，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質量；
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．測量紙帶上某些點間的距離；
G．根據測量的結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．
其中沒有必要進行的步驟是
CE
CE
（填選項）
其中操作錯誤的步驟是
BD
BD
（填選項）
（2）在實驗中，質量m=1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數點間的時間間隔為0.04s．那么從打點計時器打下起點P到打下B點的過程中，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，結果保留三位有效數字）
（3）用v表示各計數點的速度，h表示各計數點到P點的距離，以
v2
2
為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出 
v2
2
～h的圖線，若圖線的斜率等于某個物理量的數值時，說明重物下落過程中機械能守恒，該物理量是
當地重力加速度g
當地重力加速度g
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網（1）在“研究共點力的合成”實驗中，可減小實驗誤差的措施有
 

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、細繩和彈簧秤應貼近圖板，并且平行于圖板
D．實驗前，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，檢查讀數是否相同
（2）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，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，拖動紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①一同學按如下步驟進行實驗：
A．用天平測量出重錘的質量；
B．按圖示的裝置安裝器件；
C．將打點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，重復步驟D；
F．選取合適的紙帶；
G．測量所選紙帶上某些點之間的距離；
H．根據測量的結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行的步驟是
 
；操作不恰當的步驟是
 
．
②利用這個裝置也可以測量重錘的加速度數值．這位同學打出的紙帶如圖所示，A點為打下的第一個點，0、1、2、3、4、5、6為連續(xù)的計數點，現測得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．（保留三位有效數字）
③某同學根據第②問求得的加速度數值計算重力勢能的變化量△EP，驗證機械能守恒定律定律．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）某學生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結果如左圖所示，則該金屬絲的直徑d=
3.206
3.206
mm．另一位學生用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度，測得的結果如右圖所示，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：讓光束從高速旋轉的齒輪的齒縫正中央穿過如圖1所示，經鏡面反射回來，調節(jié)齒輪的轉速，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．若齒輪每秒轉動n周，齒輪半徑為r，齒數為P，齒輪與鏡子間距離為d，則齒輪的轉動周期為
1
n
1
n
，每轉動一齒的時間為
1
nP
1
nP
，斐索測定光速c的表達式為c=
2nPd
2nPd
．

（3）如圖2所示，質量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細繩相連．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動，在運動過程中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量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數μ．
①在本實驗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的質量mA、mB
；（寫出物理量的名稱并用字母表示）
②動摩擦因數μ的表達式為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

一位學生用如圖所示的方法來測定水的折射率，該學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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