题目内容

【题目】(1)小明在探究“光反射时的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上;纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成。

①实验中让光贴着纸板入射是为了______________。

②如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时,不能在纸板上看到反射光。纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的,若以接缝ON为轴线,将纸板的F面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置______填“发生”或“不发生”变化。

③为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上。小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小如图乙,实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是______________。

实验次数

入射角

反射角

第一次

第二次

第三次

(2)小明在研究光的折射现象时,发现折射角的大小会改变。折射角大小的改变跟什么因素有关呢?小明想通过实验对这一问题进行研究,实验步骤如下:

将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,使二者的圆心重合;如图,将一束激光从A射向圆心O,激光在O处发生折射; 读出入射角和折射角的大小,并记录在下面的表格中;逐渐增大入射角,重复以上步骤数次;

实验次数

1

2

3

4

入射角

0°

30°

45°

60°

折射角

0°

16°

23°

30°

对记录到的数据进行处理,得出结论。折射角大小的改变跟什么因素有关呢?

①____________________。

分析表格中的数据,你一定还会有所发现,请写出两点:

② ____________________;

③__________________。

【答案】显示光路 不发生 测量时把反射光与镜面的夹角当成了反射角 折射角大小的改变与入射角大小有关 折射角随入射角的增大而增大 光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角

【解析】

根据反射光线、入射光线、法线在同一平面内的特点分析;实验过程中法线要与平面镜垂直;实验要探究反射角和入射角的关系,还要探究反射光线、入射光线、法线是否共面;为了便于测量和研究反射角和入射角的关系,可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来;根据反射角和入射角的定义分析;光折射中折射角随入射角改变而改变,当光从空气斜射入水中或玻璃中时,折射角小于入射角。

(1)[1]实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以让光贴着纸板入射是为了显示光路;

[2]以法线ON为轴线,将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置不发生变化,因为反射光线是由入射光线决定的;

[3]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;

(2)[4]分析表格中数据法相,入射角改变时,折射角也发生改变,所以折射角大小的改变与入射角大小有关;

[5]由表中数据分析发现,折射角小于对应的入射角,可得到:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;

[6]当垂直入射时,入射角为0°时,折射角也为0°,可得到:当垂直入射时,折射角等于入射角为0°,即传播方向不改变。

练习册系列答案
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【题目】阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。

从传声筒到移动通信

电话完全进入了我们的生活,我们每天都离不开它,你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。

装置简介:两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。

声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。

声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源(或某一质点) 1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。显然,。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高,音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。这三者的关系是。

人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。在空气中声速为334. 8m/s (22°C时), 水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s。

现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。

随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收这两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。

请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:

(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:当一名观众在管路一侧发声,管路中的_________产生振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。

(2)以下应用或工具利用“传声筒”原理的是(___________)

A. 超声波医学检查 B. 水瓶琴

C. 天坛回音壁 D. 医生给病人看病用的听诊器

(3)下列说法中正确的是(_____________)

A. 声音的传播速度一定是340 m/s B. 空气粒子并不跟着声波前进

C. 声和电磁波都能在真空中传播 D. 潜入水中的潜艇通信使用电磁波

(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(___________)

A. 波速变大,波长变长

B. 波速变小,频率不变

C. 波速变大,频率增大

D. 波速变小,波长变长

【题目】小明和小军分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”,实验装置图分别如图甲和图乙所示

(1)如图甲所示,小明在探究“平面镜成像特点”的实验时,选用玻璃板而不用平面镜的原因是_____,探究像与物的大小关系时,对选取的两只蜡烛的要求是_____;实验中,小明只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,这样得出的结论的做法不合理之处是_____.

(2)如图乙所示,小军在探究“凸透镜成像规律”的实验中:

①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像.则该凸透镜的焦距为_____cm;

②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时,移动光屏,直到光屏上成清晰的像,该成像规律在实际生活中的应用是_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);

③当把蜡烛从距凸透镜15cm移到12cm时,应_____(选填“向左”或“向右”)移动光屏,直到光屏上成清晰的像,此时观察像的大小,与②中所成像的大小相比 _____(选填“变大”、“变小”或“不变”);

④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小军应从图乙中凸透镜的_____(选填“左”或“右”)侧进行观察。若做成实像实验时,凸透镜上恰好飞落了一只小昆虫,小军_____(选填“能”或“不能”)在光屏上观察到昆虫的像。

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