光纤的奥秘

光纤电缆是本世纪最重要的发明之一．发明光纤电缆的，就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者﹣﹣高锟．光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号．光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？

原来，光从玻璃射入空气时，折射角　___入射角（如图甲）．当入射角增大时，折射角也_____（如图乙），到某一角度，使折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（如图丁），这种现象叫做全反射，它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生．如图是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角变化而变化的图象．

所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤），只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分界面光滑，就是一根好的光导管．一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图），它不仅能传导光能，也能将图象从一端传到另一端．传光能的纤维束称传光束，同时能传图象的纤维束称传像束．

（1）完成上文中的空格

（2）光从空气进入玻璃时________（填“有可能”或“不可能”）发生全反射．

（3）光从玻璃进入空气时入射角必须________　才会发生全反射．

A．大于42° B．小于42° C．大于45° D．小于45°

（4）下列关于传光束与传像束的说法正确的是________

A．传光束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应．

B．传光束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应．

C．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都必须严格对应．

D．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都不需严格对应．

（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用“Qi”规格。如图甲所示，Qi技术的原理是，电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，下列实验与受电线圈处工作原理是相同的是（ ）

（2）根据上表中的数据可归纳出P和L2成 关系．

（3）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图乙所示。实验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的40%。若把甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0．2 A。这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为 W；若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失功率为 W。

（4）如图丙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离L的关系与题（2）相同（对应的常数不同），它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0= 8w。当小车在平直路面上匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为32N。求：

当充电时小车与转换器之间距离L= 2m，则2h内所充电能可使小车按原速度匀速行驶多远？

（1）实验中需要测量水的质量.

①小范将天平放在水平台上，将游码归零，发现指针指在分度盘中线的左侧．要使横梁平衡，应怎样操作？

②如图甲，测得烧杯和水的总质量m＝ g．

（2）使用温度计测量水温时，要将 全部浸入水中，不要碰到容器底或容器壁．小范测得水的初温是30℃，加热一段时间后，温度计示数如图乙，则水温升高了 ℃．

（3）实验中，加热与水等质量的沙子，使其与水吸收相同的热量，发现比水升高的温度高.请写出实验的结论．

①该小车是根据公式 ________ 进行测量的；

②小车从A到B的过程中平均速度为 ________ cm/s（厘米每秒）；

③实验前必须练熟使用电子表，如果让小车过了A点才开始计时，会使所测AB段的平均速度偏 ____．（“大、小、不变”）

(1)请用铅笔划线代替导线，将实物电路图连接完整．___________

(2)当小明闭合开关后，看见灯L1微微发光，看不见灯L2发光，立即判断出灯L2的灯丝断了，你认为他的判断_______（合理/不合理），并请你简要说明理由：________________．

(3)在老师的提示后，小明移动滑片，测量出了灯L1、L2两端的电压和电路中的电流．并计算出实际功率和对应的电阻．记录结果见下表

由实验记录可知，灯L1的额定功率为________W．

(4)根据上面的实验数据可得出：灯泡的实际功率与灯泡的电阻成________（正比/反比）．这个结论成立的条件是___________．

（1）挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功?

（2）假设肩膀与扁担的接触点为D，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点A与O点的距离多大?

（3）当前端的“戏台”卸下后，左手在A点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡。若肖师傅是在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：

①扁担对肩膀压力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。

②肖师傅对水平地面的压强如何变化?变化多大?（假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200cm2）

【生活发现】①自行车在烈日暴晒，车胎容易发生爆炸。

②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越封闭。

【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？

【建立假设】

假设一，一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关；

假设二，一定质量的气体产生的压强可能与气体的 有关。

【实验验证】为验证假设一，进行如下操作。

步骤一，取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气住，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。

步骤二，将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不在上升后，往玻璃管内注入水银直到 为止。

步骤三，将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。

【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。

【得出结论】 。

【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据，请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，例举一事实作为依据 。

A. 在0~10s内，乙同学比甲同学运动的快

B. 两同学在距离出发点100m处相遇

C. 在10~20s内，乙同学做匀速直线运动

D. 在0~10s内，乙同学的速度为10 m／s