9.(6分)如图1-46-4所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则
图1-46-4
(1)出射光线与入射光线_______.(填“仍平行”或“不再平行”)
(2)以入射点O为圆心,以R=5 cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得 =1.68 cm, =1.12 cm.则该玻璃砖的折射率n=_______.
8.(6分)根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求,请回答下列问题:
(1)某同学完成了实验的准备阶段,在图1-46-3中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2,此后,该同学准备在b b′一侧插上大头针P3和P4,则插P3和P4的要求是:
___________________________________________.
图1-46-3
(2)在实验中,有两位同学各设计了一个记录表格,而且都已完成了计算,根据他们设计的表格所反应的信息,判断他们论证做得是否正确.
甲同学设计的表格是:
次数 |
入射角i |
sini |
折射角r |
sinr |
n |
|
1 |
30° |
0.500 |
20.9° |
0.357 |
1.40 |
1.40 |
2 |
45° |
0.707 |
30.5° |
0.508 |
1.39 |
|
3 |
60° |
0.866 |
38.0° |
0.616 |
1.41 |
乙同学设计的表格是:
次数 |
1 |
2 |
3 |
角平均值 |
正弦值 |
n |
入射角i |
30° |
45° |
60° |
45° |
0.707 |
1.42 |
折射角r |
20.9° |
30.5° |
38.0° |
28.8° |
0.497 |
上述两位同学做得正确的是_______(填“甲”或“乙”).
7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时,观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹间距较大,则
A.a光的频率较大
B.a光的波长较大
C.a光子的能量较大
D.在玻璃中a光的速度较大
6.某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功,若他在此基础上对仪器的安装作如下改动,但还能使实验成功的是
A.将遮光筒内的光屏,向靠近双缝的方向移动少许,其他不动
B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动
C.将单缝向双缝移动少许,其他不动
D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动
5.在双缝干涉实验中,用黄光得到一个干涉图样,若要使其干涉条纹间的距离变宽,可以采取的办法是
A.换用绿色的滤光片
B.换用红色的滤光片
C.使光源发出的光更强一些
D.使光屏向双缝靠拢一些
4.在光的干涉实验中,如果两条狭缝间的距离增加一倍,光的波长减半,则相邻两暗条纹间的距离是原来的
A.4倍 B.0.5倍 C.0.25倍 D.不变
3.图1-46-2是双缝干涉的实验装置,其屏上P处发现明条纹,则双缝S1和S2到屏上P点的距离之差一定是
图1-46-2
A.光波的半波长的奇数倍
B.光波的波长的奇数倍
C.光波的半波长的偶数倍
D.光波的波长的偶数倍
2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1-46-1所示,他的实验方法和操作步骤正确无误,但事后发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行,那么下列说法中正确的是
图1-46-1
A.P1P2与P3P4两条直线不平行
B.P1P2与P3P4两条直线一定平行
C.他测出的n值一定偏大
D.他测出的n值不受影响
1.测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是
A.玻璃砖的宽度宜大些
B.入射角应适当小些
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些
2.(平抛运动+验证机械能守恒)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2= (用H、h表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
h(10-1m) |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
s2 (10-1m2) |
2.62 |
3.89 |
5.20 |
6.53 |
7.78 |
请在坐标纸上作出s2--h关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值
(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 .
解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,由平抛运动知识可求得时间为,可得.
(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。
(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。
(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)
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