题目内容

【题目】如图所示,某同学用插针法测量等边三棱镜的折射率,在区域I内已插好两枚大头针P1、P2,在区域Ⅱ内可观察到大头针的像,再插大头针P3、P4以挡住P1、P2的像(P3、P4图中未画出)请完成下列问题:

(I)在图中大致作出经过P1、P2、P3、P4的光路,并留下作图痕迹;

(II)若测得三棱镜的折射率为,现将AC面涂上反射材料使之成为镜面,经过P1、P2的光线与AB面的夹角为30°,试通过计算画出完整的光路图,并注明出射光线与出射介面间的夹角。

【答案】(I)

(II)

【解析】

根据题中“三棱镜…区域I内已插好两枚大头针P1、P2,在区域Ⅱ内…插大头针P3、P4以挡住P1、P2的像”“AC面涂上反射材料使之成为镜面”可知,本题考察光的折射和光的反射,应运用折射定律、反射定律等知识分析求解。

(I)光路图如图所示:

(II)由题意得,经过P1、P2的光线入射角,根据折射定律,解得:折射角

由几何关系知,光在AC面上的入射角为30°,根据反射定律,经AC面反射后光线与AB平行,射到BC面上入射角仍为30°,经BC折射后出射光线折射角为60°,即出射光线与界面的夹角为30°。光路如图:

练习册系列答案
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【题目】某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上,长木板一端放置在水平桌面边缘P处,另一端放置在铁架台竖直铁杆上,使长木板倾斜放置,长木板P处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是:

①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m。

②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H。

③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1。

④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次。

Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g):

(1)滑块通过光电门时的动能Ek=________。

(2)滑块克服摩擦力做的功Wf=________。

(3) 合力对滑块做的功W合=________。

Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数 为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是______________________________。

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