10.某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針?lè)ǹ梢詼y(cè)量半圓形玻璃磚的折射率.實(shí)驗(yàn)探究方案如下:在白紙上做一直線MN,并做出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直邊與直線MN對(duì)齊,在垂線AB上插兩個(gè)大頭針P1和P2,然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針,可以確定光線P1P2通過(guò)玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實(shí)驗(yàn)中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等.
(1)某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃的折射率,在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi),不管眼睛在何處,都無(wú)法透過(guò)玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像,原因是入射光線AB離圓心較遠(yuǎn),在半圓形面發(fā)生了全反射.他應(yīng)采取的措施是沿著MN方向、向M點(diǎn)方向平移玻璃磚.
(2)為了確定光線P1P2通過(guò)玻璃磚后的光路,最少應(yīng)插1枚大頭針.
(3)請(qǐng)?jiān)诎雸A柱形玻璃磚的右側(cè)估計(jì)所插大頭針的可能位置,并用“×”表示,作出光路圖.為了計(jì)算折射率,應(yīng)該測(cè)量的量(在光路圖上標(biāo)出)有入射角i和折射角r,計(jì)算折射率的公式是n=$\frac{sini}{sinγ}$.

分析 運(yùn)用插針?lè)y(cè)量玻璃磚的折射率,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理確定看不到像的原因,以及確定需要測(cè)量的物理量.根據(jù)折射定律分析和計(jì)算折射率n.

解答 解:(1)光線P1P2垂直界面進(jìn)入半圓柱形玻璃磚后到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界角,發(fā)生全反射現(xiàn)象,光不能從圓弧面照射出來(lái);
向上移動(dòng)半圓柱形玻璃磚,使到達(dá)圓弧面上的光線的入射角小于臨界角;
(2)作出光路圖如圖:

只需要一根大頭針就可以確定出折射光線1;
(3)為了計(jì)算折射率,應(yīng)該測(cè)量的量有入射角i和折射角r,計(jì)算折射率的公式是:n=$\frac{sini}{sinγ}$;
故答案為:(1)入射光線AB離圓心較遠(yuǎn),在半圓形面發(fā)生了全反射;沿著MN方向、向M點(diǎn)方向平移玻璃磚;(2)1;(3)入射角i和折射角r,n=$\frac{sini}{sinγ}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查插針?lè)y(cè)量玻璃折射率的原理,并能靈活運(yùn)用有關(guān)光現(xiàn)象避免一些實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.研究共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋一端固定在A點(diǎn),用兩只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋的另一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),分別記下顯示彈簧測(cè)力計(jì)拉力F1、F2方向的位置M、N(如圖所示)和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=1.5N,F(xiàn)2=2.0N,再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉彈簧,使橡皮筋仍伸長(zhǎng)到O點(diǎn),記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F=2.5N,試在圖上作出F1、F2和F,并驗(yàn)證平行四邊形法則是否正確.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,帶正電量為q的液滴,處在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,液滴運(yùn)動(dòng)速度為v,若要液滴在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則:
(1)所施加勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向如何?
(2)液滴的繞行方向怎樣?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.關(guān)于磁電式電流表的工作原理,正確的說(shuō)法是( 。
A.通電線圈受到的磁力矩與電流成正比
B.線圈受到的彈簧的反力矩與線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度成正比
C.線圈內(nèi)通過(guò)的電流方向改變時(shí),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍不變
D.電流增大時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度為v,此時(shí)人的拉力大小為F,則( 。
A.人拉繩行走的速度為vsinθB.人拉繩行走的速度為$\frac{v}{cosθ}$
C.船的加速度為 $\frac{Fcosθ-f}{m}$D.船的加速度為 $\frac{F-f}{m}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目在游樂(lè)園舉行家庭搬運(yùn)磚塊比賽活動(dòng).比賽規(guī)則是:如圖甲所示向滑動(dòng)的長(zhǎng)木板上放磚塊,且每次只能將一塊磚無(wú)初速度(相對(duì)地面)地放到木板上,木板停止時(shí)立即停止搬放,以木板上磚塊多少?zèng)Q定勝負(fù).已知每塊磚的質(zhì)量m=0.8kg,木板的上表面光滑且足夠長(zhǎng),比賽過(guò)程中木板始終受到恒定的拉力F=20N的作用,未放磚塊時(shí)木板以v0=3m/s的速度勻速前進(jìn).獲得冠軍的家庭上場(chǎng)比賽時(shí)每隔T=0.8s放一塊磚,從放上第一塊磚開始計(jì)時(shí),圖中僅畫出了0~0.8s內(nèi)木板運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,如圖乙所示,g取10m/s2.求:
(1)木板的質(zhì)量M及板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
(2)木板停止時(shí),木板上放有多少塊磚?
(3)從放上第一塊磚開始到停止,木板的總位移是多少?

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2.質(zhì)譜儀的工作原理如圖示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為  q的帶正電粒子,經(jīng)過(guò)電壓為U的加速電場(chǎng)由靜止加速后,剛好直線進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)E.直線通過(guò)選擇器的粒子經(jīng)狹縫P后進(jìn)入到偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),最后打在膠片A1A2上,且離P點(diǎn)的距離為L(zhǎng).求:
(1)粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)速率是多少?
(2)速度選擇器中磁場(chǎng)B的大小和方向?
(3)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B0大。

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19.一質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上,電梯從t=0時(shí)刻由靜止開始上升,在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示.求在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少(取重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖所示,用繩跨過(guò)定滑輪牽引小船,設(shè)水的阻力不變,則在小船勻速靠岸的過(guò)程中(  )
A.繩子的拉力減小B.繩子的拉力不變C.船所受浮力減小D.船所受浮力不變

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