题目内容
19.(1)作出图1中特优通过平面镜所成的像.(2)画出图2中与入射光线对应的反射光线和折射光线的大致位置;
(3)请在图3中画出入射光线或折射光线.
(4)图4中的A、B两架飞机,一架是实际飞机,一架是从潜水艇上观察到该飞机的像,则:B(填字母)是实际飞机,并作出从潜水艇上观察到飞机的像的光路图.
分析 (1)平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体A、B端点AB的像点A1、B1,连接A1B1即为物体AB在平面镜中所成的像;
(2)当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角;
(3)在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图;
(4)光线从空气斜射入水中,在水面处发生折射,折射角小于入射角,折射光线向法线方向偏折.
解答 解:
(1)根据平面镜成像的特点,作出两个端点A、B在平面镜中的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像,如下图![]()
(2)由光的反射定律的内容,首先过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线;光由空气斜射进入液体中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角.如下图所示:![]()
(3)对于凹透镜,过光心的光线其传播方向不变,指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴;
对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点.
如图所示:![]()
(4)飞机反射的光线从空气斜射入水中,在水面处发生折射,折射角小于入射角,折射光线向法线方向偏折,水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机,因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高,因此B是实际飞机,A是飞机的像.飞机的像A在折射光线的反向延长线上,作图过程如下:
连接飞机的像A与观察口,连线与水平面的交点是飞机反射光线的入射点,过入射点作出法线,连接飞机B与入射点,光路图如图所示.![]()
点评 (1)在光路图中,法线要画成虚线,如果能够确定反射角,在光路图中,一定要标出反射角的度数;画折射光路时,一定注意光从哪种介质进入哪种介质;
(2)凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;凹透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴.
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较小球被弹簧弹出的距离大小,来比较小球动能的大小.
(2)为了研究动能与质量大小的关系,请你写出简要的操作步骤:用质量不同的小球从相同高度释放,比较小球被弹簧弹出的距离.
(3)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E弹与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图2)
用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
用刻度尺测量出小球上升的高度h.如表数据是小明的实验记录.
| 实验次数 | 弹簧压缩量x(cm) | 上升的高度h(cm) |
| 1 | 1.00 | 1.60 |
| 2 | 2.00 | 5.99 |
| 3 | 3.00 | 13.50 |
| 4 | 4.00 | 23.98 |
(4)分析可知,小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能.进一步推理可知,弹簧弹性势能E弹、压缩量x之间的关系是:(可采用文字表述,也可以用公式体现)弹簧弹性势能与压缩量的平方正比.
(5)写出你形成结论(4)的推理过程:由表中数据知:当压缩量由1.00cm变为2.00cm时,压缩量变为2倍.而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50cm变成了5.99cm,是原来的4倍,所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比.进一步分析,应该与压缩量x的平方成正比.
(1)小刚探究“电流与电压的关系”,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是改变电阻两端的电压.
(2)实验中,所测的数据如表格一所示.由表格一数据可得:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
表格一:
| R=10Ω | 电压U/V | 1.5 | 2 | 2.5 |
| 电流I/A | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
表格二:
| U=2V | 电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
| 电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
②由表格二数据可得电流与电阻的关系是:在电压一定时,电流与电阻成反比.