Question

【題目】在探究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小華和小明發(fā)現(xiàn)不同玻璃的“透光度”是不同的，于是他們決定深入探究光透過(guò)玻璃磚后的光照強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？

為此小華提出如下猜想：

猜想 1：與玻璃的顏色有關(guān)

猜想 2：與光在玻璃中通過(guò)的路程有關(guān)

猜想 3：與光折射出玻璃時(shí)的角度有關(guān)

(1)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)可確定猜想1是______的，理由是______；

檢測(cè)電路中電源電壓恒為 9V，光敏電阻R在不同光照強(qiáng)度下的阻值如下表：

光照強(qiáng)度Fc（lx）	0.2	0.3	0.6	0.8	1.0	1.2
電阻R（Ω）	90	60	30	22.5	18	15

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中確保將光照強(qiáng)度恒定的入射光束垂直入射平板玻璃磚，多次更換不同厚度的玻璃磚，讀出對(duì)應(yīng)的電流值，作出玻璃磚厚度D與電流I的圖像如圖乙所示；

①實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光照強(qiáng)度為 0.4lx的折射光照射在光敏電阻R上時(shí)，電流表示數(shù)為______A，此時(shí)所用玻璃磚的厚度______mm；

②由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知光照強(qiáng)度 Fc 與厚度D的數(shù)據(jù)關(guān)系式為： ______；

(3)為了探究猜想3，小華在將光照強(qiáng)度恒定的入射光多次改變?nèi)肷浣切鄙浯┻^(guò)同一厚度的平板玻璃磚，發(fā)現(xiàn)入射角不同電流表的示數(shù)也不同，由此他認(rèn)為猜想3正確。請(qǐng)你

①小明發(fā)現(xiàn)小華的探究過(guò)程中存在的不足是：______；

②小明經(jīng)過(guò)思考后認(rèn)為：只要把圖甲所示的方案中的“平板玻璃磚”替換成______（選填“三棱鏡”或“半圓形玻璃磚”）就可以彌補(bǔ)了小華的探究過(guò)程中存在的不足。

Answer 1

【答案】正確 與玻璃顏色不同的光無(wú)法透過(guò) 0.2 5 見(jiàn)解析 半圓形玻璃磚

【解析】

(1)[1][2]猜想1是正確的，因?yàn)槭裁搭伾�的透明物體透過(guò)什么顏色的光，吸收其它顏色的光。

(2)①[3]由光敏電阻R在不同光照強(qiáng)度下的阻值表格數(shù)據(jù)分析知光強(qiáng)度增加多少倍，光敏電阻的阻值就減小多少倍，即

當(dāng)光照強(qiáng)度為0.4lx時(shí)，光敏電阻的阻值為

由可得此時(shí)的電流

[4]由乙圖知，當(dāng)，玻璃的厚度為

②[5]由圖乙可得玻璃厚度與通過(guò)光敏電阻電流的關(guān)系，設(shè)函數(shù)關(guān)系為

則有

①

②

聯(lián)立①②解得

，

故玻璃厚度與通過(guò)光敏電阻電流的關(guān)系為

由可得

代入上式，整理得

(3)①[6]小明發(fā)現(xiàn)小華的探究過(guò)程中存在的不足是：未控制光在玻璃中通過(guò)的路程相同。

②[7]以半圓形玻璃磚的圓心為入射點(diǎn)，折射光線在玻璃中通過(guò)的路程相同，故選半圓形玻璃磚。