题目内容


如图所示,一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角。此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成θ角(θ<90°)的方向入射到AB边的中点P处,若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射,则cosθ应满足什么条件?


解:光由空气射向三棱镜,在AB边上发生折射,折射角为α,由折射定律   (2分)

当光由三棱镜射向空气,临界角为C时,发生全反射,所以(1分)

①要使光线能入射到AC边上,由几何关系  (1分) 联立解得 (1分)

②要使光线能在AC面上发生全反射,应有        (1分)

由几何关系  (1分)联立解得   (1分)

综上可得  (1分)


练习册系列答案
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人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表。听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):

运动距离x(m)

0

5

10

20

30

40

50

60

70

运动时间t (s)

0

2.4

4.2

6.3

7.8

9.0

10.0

11. 0

12.0

该活动小组处理数据如下:

各段距离△x(m)

0~5

5~10

10~20

20~30

30~40

40~50

50~60

60~70

平均速度v(m/s)

2.08

2.78

6.67

8.33

10.0

10.0

(1)自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以粗略的用每一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:

①         (m/s);②        (m/s)。

(2)以纵轴v代表自行车在各段运动中的平均速度,横轴x代表运动中自行车的位置,试作出v~x图。(其中0~5m段的平均速度已画出)

(3)本次实验中,设学生和自行车在各段△x内所受阻力与其速度大小成正比(比例系数为K),则在各段平均阻力做功的表达式W=        (用题设字母表示);若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P=       (用题设字母表示)。

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