图4-1 [例7]如图7-1所示.宽为a的平行光束从空气斜向射入到两个面平行的玻璃板表面.入射角为450.光束中包含两种波长的波.玻璃对这两种波长的光的折射率分别为n1=1.5,n2=√3 . (1)求每种波长的光入射玻璃板上表面后的折射角, (2)为了使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束.玻璃板的厚度d至少为多少? 分析与解 两种波长的光射到玻璃板表面后. 如果玻璃板的厚度d较小.光束从下表面出射时. 仍相互交叠.如图7-2,如果玻璃板的厚度d较 大.光束从下表面出射时.将分成不交叠的两束. 如图7-3.临界厚度如图7-4. (1)设入射角为i.经玻璃板折射后.折射率为n1的光的折射角为r1.折射率为n2的光的折射角为r2.根据折射定律:n1=sini/sinr1 .n2=sini/sinr2 代入数据解得:r1=arcsin√2/3 .r2=arcsin√6/6 (2)如图9-3.由几何关系有:dtanr1 – dtanr2 = √2 a 又tanr1=√14/7 .tanr2 =√5/5 代入数据解得:d= 70a/ 极限法分析临界问题在解题中的应用远不止这些.只要我们用心体会.定会收益匪浅.深感其妙. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)为检测一个标值为5Ω的滑动变阻器,现可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,总电阻约5Ω
B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Ω
D.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
E.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ
F.滑动变阻器R,总电阻约20Ω
G.直流电源E,电动势3V,内阻不计
H.电键S、导线若干
①为了尽可能精确测定Rx的总电阻值,所选电流表为
 
(填“A1”或“A2”),所选电压表为
 
(填“V1”或“V2”);
②请根据实验原理图甲,完成图乙未完成的实物连线,使其成为测量电路;
③图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径,则该电阻丝的直径为
 
mm.
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(2)光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图1所示装置探究物体的加速度与其质量、所受合外力的关系,NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,l、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
①该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是
 

②为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量
 
,若上述测量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=
 

⑤某同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图2中作出小车的加速度与所受合外力的关系图象;
组别 1 2 3 4 5 6 7
M/kg 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58
F/N 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
a/m.s 0.13 0.17 0.26 0.34 0.43 0.51 0.59
④由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
 

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(1)在“验证牛顿第二定律”的实验中,实验装置如图,有一位同学保持小车质量不变的情况下,通过实验测量作出了图乙、丙两幅图.

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①A图线不通过坐标原点的原因是______.
②A图上部弯曲的原因是______.
③B图线在纵轴上有截距的原因是______.
(2)某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验,步骤是:
①调平气垫导轨,在通气情况下滑块在导轨上不移动,然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上(距导轨两端均还有一定的距离),并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d,将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片,使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源,让滑块从导轨的一端由静止开始下滑,记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2(均为毫秒级)
⑥改变垫片的厚度,使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题:
A.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度,其表达式是V1=______V2=______
B.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度,其表达式是a=______(用直接测得的物理量字母表示)
C.该同学通过实验得到了一组数据(见表),请你在坐标纸中做出a-h图象,从图象中得到a与h的关系是:______.
序号 垫高(cm)
.
a
(m/s2)
1 6.00 0.437
2 5.50 0.398
3 5.00 0.364
4 4.50 0.330
5 4.00 0.289
6 3.50 0.253
7 3.00 0.217
D.该同学由以上关系下结论说:在质量不变的情况下,滑块的加速度与所受合外力成正比,该同学的依据是______.

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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
 
,动能的增加量可表示为
 
.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
 

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(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
/104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点
 
;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=
 
×104 m-1?s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______,动能的增加量可表示为______.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=______.

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(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
/104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点______;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=______×104 m-1?s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______.动能的增加量可表示为______.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
______
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s(m) 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t(ms) 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
(×104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=______×104m-1.?s-2(保留3位有效数字).

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由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s
直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.

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