题目内容

19．小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
实验次数1234567
入射角i0°10°20°30°40°50°60°
水中折射角r0°7.9°15.4°21.5°26.3°33.5°40.8°
（1）分析第1次的实验数据，结论是当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变；
（2）分析第2次至第7次的某次实验数据，结论是光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；
（3）分析第2次至第7次的实验数据的变化，结论是光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角增大，但折射角总是小于入射角；
（4）如图甲是光由空气斜射入玻璃中的光路，请给图中的反射光线加上箭头，并标出入射角i和折射角r；
（5）清澈见底的池水，看起来变浅了，这是由于光的折射（填“直线传播”、“反射”或“折射”）引起的现象．如图乙所示，水中有一点光源S，人眼在B点位置看到S在水中的位置为A，试画出人眼观察到S的光路图．

分析 （1）光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变；
（2）（3）由分析第2次至第7次的某次实验数据可知，当入射角增大时，折射角也随之发生变化，即折射角随入射角的增大而增大；
（4）根据折射定律进行分析，即光从空气斜射其他介质入中时，入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居法线的两测，折射角小于入射角．
（5）从水面上看到水面下的物体比实际位置变高，是光折射原理形成的．
S发出的光线经水面发生折射，折射光线好像从虚像上发出的，因此连接眼所处的位置B和虚像A，与水面的交点得出入射点（或折射点）O，连接SO可得入射光线．

解答 解：（1）分析第1次的实验数据，结论是当光从空气垂直射入水中时，折射角入射角均为0度，即光线垂直入射，光的传播方向没有发生变化，即垂直入射光不改变方向；
（2）分析第2次至第7次的实验数据的变化，结论是光从空气斜射入水中时，折射角总是小于入射角；
（3）分析第2次至第7次的某次实验数据，光从空气斜射入水中时，当入射角增大时，折射角也随之发生变化，即折射角随入射角的增大而增大，折射角小于入射角；
（4）因为光线是从空气斜射入玻璃中，折射光线和入射光线应该分居法线的两侧，可确定水平方向为法线，竖直方向为分界面，
折射角小于入射角，而光线AO和BO在法线的同侧，∠AOM=∠BOM，由此可确定MN为法线
∠CON＜∠AOM，故其中光线较强的入射光线是BO，反射光线是OA，折射光线是OC．
如下图所示：

（5）池水看起来也变浅了，是池底射出的光线到水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看来，看到池底的像比实际位置偏高；
连接眼所处的位置B和虚像A，与水面的交点得出入射点（或折射点）O，连接SO可得入射光线，如图所示：

故答案为：（1）光的传播方向不变；（2）折射角小于入射角；（3）增大；（4）见上图；（5）折射；见上图．

点评 本题考查学生对数据的分析能力及所学物理知识的应用能力，应通过对表格的分析得出与所学内容相对应的结论．

练习册系列答案
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9．如图所示，吊扇灯融合了灯和吊扇的功能，既有灯的照明和装饰功能，又具备吊扇的实用性，平时不用的时候扇叶隐藏在灯的上方，看起来是一盏灯，灯和吊扇的使用互不影响，这是因为它们是并联的．
10．甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究．

（1）甲小组选取的定值电阻为15Ω，电阻箱阻值如图乙所示，其值为35Ω，此时电压表的示数为3.5V，则该小组所用电源的电压为5V；实验中若增大电阻箱阻值，电路中的电流将变小，电压表示数将变大（选填变化情况）．
（2）乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验，他们通过调节电阻箱，得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值，并作出U-R图象（如图丙）．根据图象可知：该组所选用定值电阻的阻值为20Ω，电源电压为3V．
7．如图所示，图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是（　　）
A．电位器与灯泡并联
B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
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14．太阳光在真空中的传播速度是3×108m/s．太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光的现象叫做光的色散，如图所示是一个彩色的手机屏幕，小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子．水滴相当于凸透镜，当水滴滴到图中白色（选填“红色”、“绿色”、“蓝色”或“白色”）区域时能同时看到 红、绿、蓝三种颜色的小格子．
4．如图所示，温度计的读数方法正确的是B（选填“A”、“B”或“C”）．示数为48℃．
11．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范．

（1）实验前，要调整图1烛焰、凸透镜、光屏的中心同一高度，实验中他发现光屏上的像偏下，那么他应该把凸透镜向上（选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央．
（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．这个像的成像原理与照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些．
（3）若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），这时需要将蜡烛向左（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像．
（4）为了粗测凸透镜的焦距，小明在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置，旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是凸透镜没有正对太阳光．
（5）小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如图2所示，
在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；
在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”．
则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距小（选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距
（6）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上又落下一只小虫，则光屏上的像的大小将不变（变大/变小/不变），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）．
8．小刚和小丽用如图1所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同．

（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联后的总电压．
（2）小刚用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0～3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是选用大量程进行试触．
L1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V
1.43.14.5
（3）他们在测量L2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0．小刚用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L1出的故障是断路；L2是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是用小灯泡与L1并联，如果L2发光，则L2正常；若L2不发光，则L2短路．
（4）他们排除故障后继续实验，得出了上表所示的一组数据．为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应换用不同规格的灯泡多做几次实验．
（5）实验结束后，某同学在电路中增加了一个滑动变阻器，移动滑片后可以调节一只灯泡的亮度，另一只灯的亮度不变，电压表测量亮度变化的那只灯的电压，请在图2方框内设计实验电路图．
9．酒精的比热容是2.4×103J/（kg•℃）（填单位符号），它表示的物理意义是1kg的酒精温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是2.4×103J，1kg酒精温度从40℃降低到39℃放出2.4×103J的热量．

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