题目内容
【题目】某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜,并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”,如图所示.
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜,制成液体透镜,再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间,如图甲所示,让光线沿图示方向射入玻璃容器,经透镜折射后折射光线将(选填“偏离”或“偏向”)主光轴.如果此时再用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度(选填“会改变”或“不改变”),在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是 .
(2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示,光屏上出现清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座10cm刻度时,则烛焰经凸透镜所称的像是 .
A.放大、倒立的实像
B.放大、正立的虚像
C.缩小、倒立的实像
D.缩小、正立的实像
(3)为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”,物理兴趣小组人员做了如下实验:在图甲所示的装置中,保持液体透镜的凸起程度、即形状不变,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,此时,他们是在探究液体透镜折光能力与是否有关,在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度,即形状不变的具体原因是 .
(4)利用液体透镜还可以探究哪些问题?(写出一个即可) .
【答案】
(1)偏向;会改变;观察光的路径
(2)C
(3)液体种类;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关
(4)模拟眼睛的晶状体和眼镜
【解析】解:(1)由图可知,玻璃容器的形状相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度会发生改变;在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径;(2)由图知,物距小于像距,此时成倒立放大的实像,因此物距处于1倍和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距, 物距u=40cm﹣25cm=15cm;像距v=70cm﹣40cm=30cm;
由上分析得:
30cm>2f f<15cm<2f;
解得:7.5cm<f<15cm;
将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时,物距u=40cm﹣10cm=30cm,处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像;
所以C选项正确;(3)在图甲所示的装置中,保持液体透镜的凸起程度、即形状不变,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,此时,他们是在探究液体透镜折光能力与液体的种类是否有关,在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度,即形状不变是因为凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关;(4)通过小孔向空腔内注入水时,橡皮膜向外鼓出,这样空腔的中间厚、边缘薄,是一个凸透镜的模型,可以类比眼镜和凸透镜;将腔里的水抽出时,空腔的中间薄、边缘厚,是凹透镜的模型;
因此利用该实验模型完全可以模拟眼睛的晶状体和眼镜.
所以答案是:(1)偏向;会改变;观察光的路径;(2)C;(3)液体种类;凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关;(4)模拟眼睛的晶状体和眼镜.
【题目】超声波加湿器通电工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子(水雾),吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度. 图甲所示是某型号超声波加湿器,下表为其部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值.
额定加湿量Q额 | 15L/h |
额定电压U额 | 220V |
额定功率P额 | 660W |
水箱容量V | 30L |
加湿效率k | ≥1.2×10﹣2L/(hW) |
(1)水雾化成超微粒子的过程(选填是或不是)汽化现象.加湿器正常工作时电流为A,加满水后最多能加湿h.
(2)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/kWh”的电能表指示灯闪烁了720次,此过程中加湿器的实际功率多少W?加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h?
(3)超声波内部有一个湿度监测装置,利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量.图乙中为该湿度监测装置的电路图,已知电源电压为24V,定值电阻R0的阻值为120Ω,电流表的量程为0~100mA,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示,请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围.