10、當光從一種介質斜入射到另一種透明介質的界面時,光的反射和折射往往同時發生。 而有時當入射角不斷減小到一定角度時,折射角會達到90°,此時的入射角稱為臨界角。 當光的入射角小于臨界角時,折射光消失,只剩下反射光。 這些現象稱為光的全反射。 一群同事針對這一現象做出了如下猜測:
A。 當光線從空氣中斜射入水中時,可能會發生全反射;
B. 當光線從水中斜入射到空氣中時,可能會發生全反射;
C。 無論光線是從空氣斜射入水底,還是光線從水斜射入空氣,都可能發生全反射;
① 你認為以上猜測中哪一個是合理的(選擇“A”、“B”或“C”);
② 將所學知識與以上信息結合,說明選擇的理由;
③實驗證明:光線從空氣中斜射入水或玻璃時,玻璃的折射力比水強。 如果光在玻璃或水與空氣之間發生全反射,則玻璃的臨界角就是水的臨界角。 (可選的“大于”、“等于”或“小于”)
4、如圖所示,眼球中的鞏膜相當于凸透鏡,黃斑相當于光幕。 鞏膜和黃斑的寬度是恒定的。 通常,人們可以清楚地識別不同距離的物體。 為探索人眼成像原理,小明制作了一個恒定口徑的“注水凸透鏡”,通過注水或抽水改變凸透鏡的長度,模擬耳內鞏膜的變化. 實驗裝置如圖(a)所示。 鏡頭的一側放著燃燒的蠟燭和光幕,光幕中央可以看到清晰的影像。 當把蠟燭移到距離鏡頭較近或較遠的位置時,小明發現光屏上的圖像模糊了。 在注水或抽水的同時,他觀察光屏上的圖像,直到它最清晰為止。 實驗過程和現象如圖(b))(c)所示。 (
)
(1) 分析(a)或(b)或(c)現象中物距與像距的關系,可以得到初步推斷:當凸透鏡成為倒置縮小的虛像時,
(2)分析對比圖中(a)(b)(c)現象中“注水凸透鏡”的厚度變化與物距的關系,可以得到初步推斷:當凸透鏡形成清晰的虛像凸透鏡的成像規律圖像記憶,像距相同;
(3)根據以上資料凸透鏡的成像規律圖像記憶,試分析人看遠物和看近物時鞏膜的長度。
2、如圖A所示,一束平行光通過凸透鏡,調整光屏的位置,直到在光屏上得到最小最亮的光點。 小明在實驗中用這個凸透鏡“探索凸透鏡成像的規律”。 實驗裝置如圖B所示。
(1)凸透鏡的焦距為;
(2) 當蠟燭和凸透鏡位于圖 B 所示位置時,光屏上會得到清晰的圖像,為倒置圖像(選擇“放大”、“等尺寸”或“zoom out”),這個規則可以用在目鏡中(可選填“”和“”);
(3) 如果蠟燭和光幕的位置不變,將凸透鏡移動到厘米刻度線,倒置,(選擇“放大”、“等尺寸”或“縮小”)在光幕上可以獲得清晰的圖像;
(4) 如果凸透鏡位置不變,將蠟燭移動到44cm刻度,結果操作應為(選擇“①”、“②”、“③”),此時的圖像應為如圖C所示(可選字母“A”“B”“C”“D”);
① 正確連接光屏,直到光屏上出現清晰圖像
②取下光幕,用耳朵從鏡頭兩側直接透過鏡頭觀察成像情況
③取下光幕,用耳朵從鏡頭兩側直接透過鏡頭觀察成像情況
(5)如圖D所示,凸透鏡看成耳朵的鞏膜,光幕看成耳朵的黃斑,燭火看成雙眼觀察的物體。 將瞇眼貼在“眼”上,光屏上就會出現清晰的燭焰影像; 摘下斜眼墨鏡,蠟燭火焰的影像會顯得模糊。 取下斜視太陽鏡后,以下操作可使光幕重新獲得清晰圖像()
A.將遮光板或蠟燭適當放置在靠近凸透鏡的位置
B、同時讓遮光板和蠟燭遠離凸透鏡
C. 適當讓光幕遠離凸透鏡
D. 適當讓蠟燭遠離凸透鏡
5、某實驗組“探索凸透鏡成像規律”實驗中:
(1)如圖A所示,將凸透鏡正對太陽光,調整凸透鏡與光屏的距離,在光屏上得到一個最小最亮的光點。 鏡頭的焦距為;
(2) 在圖B所示的實驗裝置中,應調整蠟燭火焰的中心和光屏的中心。 使圖像位于光屏的中央。 如果此時圖B的光屏上出現了清晰的影像,那么時間屏的虛像就像是倒過來的,在放大鏡、照相機和投影儀中,成像情況與此類似;
(3) 下表為實驗過程中記錄的幾組數據:
實驗次數
1個
2個
3個
4個
5個
物距u/(cm)
30
20
15
10
5個
像距v/(cm)
15
20
45
1個
分析表中的數據,第三個實驗中的像距應該是 ,但是第三個實驗中的數據是錯誤的。
(4) 以下是對小明實驗過程中一些現象的描述,正確的是;
A. 我發現無論聯通如何連接這兩個位置,我都找不到蠟燭火焰的圖像。 可能是凸透鏡選擇的焦距太小了。
B. 實驗過程中,如果蠟燭因燃燒而變短,光幕上的蠟燭火焰圖像會向下移動
C. 實驗過程中,有小蟲停在凸透鏡表面,光屏上形成的虛像會被部分遮擋
D.取一個與原實驗焦距相同但鏡面半徑較小的凸透鏡,更換原凸透鏡進行另一實驗。 與原始圖像相比,形成的圖像大小沒有變化,只是變暗了。
(5)實驗組還觀看了中國航天員在中國空間站直播的“天宮課堂”。 航天老師王亞萍展示了一個神奇的水球。 向水球內注入一個氣泡后,水球內產生一正一負兩幅圖像。 如圖C,小組成員分析,如果人離水球較遠,就會出現倒像(選擇“增加”、“減少”或“不變”),水和氣泡形成一個鏡頭,因此創建了一個直立的圖像。 縮小的圖像,這些鏡片可以用來矯正日常生活中的視力缺陷(選擇“近視”或“遠視”),如果將這些鏡片放在圖B中的蠟燭火焰和凸透鏡之間,只有蠟燭被正確連接方向(選擇“左”或“右”),光屏上再次出現清晰的圖像。
10、如圖所示,在“探究光的反射規律”實驗中,小明提出“光反射現象中反射光向哪個方向發射?” 為完成實驗,選用的器材有:平面鏡、硬紙板、激光筆、鉛筆、直尺。
(1) 除了上述的東西,小明還需要準備以下的東西;
(2) 放置設備時,紙板與平面鏡的位置關系為(選擇“相互垂直”、“相互平行”或“成一定角度”);
(3)探究“光線反射時反射光、入射光、法線是否在同一平面”,需要進行的操作是:讓一束光貼在紙板上并射出以一定角度指向O,通過平面鏡反射,光線朝一定方向射出,將紙板NOF向前或向后折疊,觀察;
(4) 得到“光反射時,反射光、入射光和法線在同一平面”后,為了進一步求“反射角和入射角的關系”,小明追查用筆在硬紙板上測量入射光EO和反射光OF的軌跡,并測量反射角和入射角,然后多次改變入射光的方向進行探索。 請幫助小明設計實驗所需的表格。