题目内容

在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示),接着分别倒入适量的油和水(如图乙所示),再用一束光斜射入油和水中,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论.

(1)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是为了______
(2)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来.答:______.(只要指出一处即可)
(3)某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,______对光的偏折本领较大.
(4)丁图中C点为实验(C)所形成的光斑,请在括号内用字母A、B、D标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置.
【答案】分析:(1)为了把液体对光线的偏折程度体现出来,需要在水槽底部贴上刻度尺,记录折射光线照射在水槽底部的光斑的位置;
(2)为探究光从空气斜射入水和油时哪种液体对光的偏折本领较大,在实验时应控制其他变量不变,只改变液体的种类;
(3)通过记录的位置,和空气中照射点光斑相比较,距离空气中光斑越远,说明对光的偏折本领越大.
(4)根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,其次是水.
解答:解:(1)在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置,比较液体对光的偏折程度,体现了转换法的思想;
(2)根据控制变量法可知,小明在实验没注意控制液体的深度相同和入射角相同;
(3)根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大.
(4)由实验可知,油对光的偏折本领较大,即油中光斑的位置距离空气比较远,其次是水.则其余三次实验所形成的光斑的对应位置,如下图所示:

故答案为:(1)记录每一次光斑的位置;
(2)没有控制液体的深度相同和入射角相同;
(3)油.
点评:本题考查了控制变量法在探究光不同物质中折射本领的应用,如果一个现象受到多个因素的影响,研究其中一个因素的作用时,一定采用控制变量法,一定要注意保证其它因素是相同的.
练习册系列答案
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(Ⅰ)小军在探究光的折射规律时做了如图1所示的实验,下表中是她测出的数据,根据实验现象和表中数据,她得出了如下结论:光从空气斜射入其他介质中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角.
(1)你认为小军的探究结论是否可靠?说出你的理由.
(2)如果小军想验证折射现象中光路是否可逆,她应该怎样做?

入射角i 51°
折射角r 31°

(Ⅱ)小明利用天平和量筒测量一个小螺壳的密度.
(1)当横梁平衡时所用的砝码和游码位置如图2所示,该天平的分度值是
0.2g
0.2g
,小螺壳的质量是
19
19
g;
(2)小明用量筒测小螺壳的体积,图3中使用量筒时正确的读数视线是
B
B
(选填“A”或“B”).若小螺壳的体积是10cm3,则该螺壳的密度是
1.9
1.9
g/cm3.
(Ⅲ)小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.
(1)实验思路:保持铅笔芯两端的电压不变,给铅笔芯加热,测出不同
温度
温度
时通过铅笔芯的电流,根据电流的变化情况,得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系.其依据是:电压一定时,电阻越小,电流
变大
变大
.
(2)小刚设计了如图4所示的电路.你认为小刚他们的实验存在什么不足,写出其中一条.

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