Question

6．在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了，为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究：
（1）A．把一个防水小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置．
B．将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调整其位置，使它的像与a的像重合．
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离即为a的像到水面的距离．
（2）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如右图所示，则灯泡b到水面的距离为8.12cm．
（3）灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，依据是像与物到镜面距离相等．
（4）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示a到水面的距离（选填“a到水面的距离”或“a的像到水面的距离”）．
（5）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示：

	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0	180.0
	23.0	45.0	67.0	90.0	113.0	134.0

根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出v-u的关系图线．由图线可知，v和u的定量关系是v=0.75u．
（6）根据上面的实验结果，看起来1.2m深的水坑，其实际深度可达1.6m，因此看起来不太深的水也不能贸然下去，以免危险！

Answer 1

分析 （1）根据等效替代法分析；
（2）根据刻度尺的分度值读出灯泡b离水面的距离，注意估读到分度值的下一位；
（3）平面镜成正立、等大的虚像，像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等；
（4）根据光的折射，确定当看到的刻度尺零刻度线与灯泡a的像重合时，零刻度线的实际位置分析回答；
（5）先根据表中数据在图乙中描点，然后用直线和平滑曲线连接起来，并根据图象得出结论；
（6）根据v和u的定量关系是v=0.75u求解．

解答 解：（1）为确定防水小灯泡a放在水中某处成像的位置，根据等效替代法，通过观察灯泡b所成像的位置，与a的像重合；
（2）根据图甲可知，灯泡b到水面的距离为8.12cm；
（3）因为平面镜成正立、等大的虚像，并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等，所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等；
（4）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，考虑到光的折射，则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置，故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度，即a到水面的距离；
（5）根据表中数据在图乙中描点，并用直线连接起来，如下图所示：

（6）根据v=0.75u．当v=1.2m时，u=1.6m，因此看起来不太深的水也不能贸然下去，以免危险！
故答案为：（1）a的像；（2）8.12；（3）像与物到镜面距离相等；（4）a到水面的距离；（5）如上所示；（6）1.6．

点评 本题综合考查了刻度尺的读数、平面镜成像的特点、光的折射、转换法、利用描点法作图，数据处理等，涉及的内容较多，综合性较强，难度较大，（4）为易错题．