题目内容
【题目】小王在实验室做“探究光的折射规律”实验,请帮他完成以下探究:
(1)为了更清晰地观察水中的光路,可以采用的办法是:_____.
(2)随着入射角的增大,小王发现,折射光线消失了,而反射光线变得跟入射光线一样亮(如图所示).老师告诉小王,这种现象在物理学中叫做“全反射”,并让小王将每次实验的数据及观察到的现象记录下来,并查阅相关资料,制成了以下表格.
入射角i | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 41.2° | 41.8° | 42° |
折射角α | 0° | 15.2° | 30.9° | 48.6° | 74.6° | 81° | 90° | / |
反射能量 | 5% | 7% | 26% | 43% | 77% | 84% | 100% | 100% |
①光从玻璃斜射向空气时,反射能量随入射角的增大而_____,当入射角i≥_____°时,反射能量达到100%,此时发生全反射;
②根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,_____发生全反射(选填“能”或“不能”),原因是_____.
【答案】在水中加几滴牛奶 增大 41.8 不能 光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角
【解析】
(1)[1]水透明性能较好,没有反射光线的物质,我们不能看到光的传播路径,可以稍微增大水的浑浊程度,可在在水中加几滴牛奶;
(2)[2][3]由表中数据,光从玻璃斜射向空气时,反射能量随入射角的增大而增大,当入射角i≥41.8°时,反射能量达到100%,此时发生全反射;
[4]根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射;
[5] 不能发生全反射原因是:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角.
【题目】太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h | 装水量/kg | 吸热板面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J(kg℃)﹣1 | 太阳辐射功率/J(m2h)﹣1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.