题目内容
6.如图是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°.现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上,画出光路图,确定射出的光线.注意:必须用格尺作图,角度尽量准确.这两种情况并不完全相同.分析 光垂直射入棱镜时方向不变.光从棱镜射入空气,若入射角大于临界角会产生全反射.光在透明介质的分界面上,一定有反射.
解答 解:光线从左侧垂直AB射入棱镜时,透射方向不变.光线射到CD时,由几何知识得;入射角为i=30°.
该棱镜的临界角为C,则sinC=$\frac{1}{2.4}$<$\frac{1}{2}$,故有C<30°,所以光线在DC面上发生了全反射.
图1根据光的折射定律,则有光线射到BC面上时,入射角为i′=60°,发生全反射,反射光线与AB面垂直,那么透射方向不变,射出四棱柱;
图2,由几何知识分析得到,光线射到AB面上时入射角为i″=30°,发生全反射,反射光线与BC面垂直,
答:如上图所示.
点评 本题关键掌握全反射的条件,并能结合几何知识判断能否发生全反射是解题的关键.
练习册系列答案
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15.一个物体沿直线做匀加速运动,它在第1秒末的速度为4m/s,第3秒末的速度为10m/s,则下列说法正确的是( )
A. | 物体在第1秒内的位移3m | |
B. | 物体在第1秒内的平均速度是2.5m/s | |
C. | 物体的初速度是2m/s | |
D. | 物体在每个1s内的速度增加3m/s |
15.如图1为探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置,在长木板上相距L=48.0m的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.小车受到拉力的大小用拉力传感器记录:
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表记录了实验测得的几组数据,△v2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字).
(3)由表中数据在所示的坐标纸上攒点并作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表记录了实验测得的几组数据,△v2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字).
次数 | F(N) | △v2($\frac{{m}^{2}}{{s}^{2}}$) | a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | |
4 | 2.00 | 3.48 | 3.63 |
5 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
6 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.