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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率，该学生在一个游泳池测得池中水深h=1.2m（池底水平），用一根竹竿竖直立于池底，浸入水中部分刚好是全长的一半，太阳光与水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿顶端的影子到竹竿底端的距离为L=2.5m，求水的折射率和光在水中的传播速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    分析：先作出光路图，如图所示．根据几何知识求得BD长，得到影子中EF的长度，即可求得入射角i和折射角r的正弦值，由折射定律n=
    sinθ1
    sinθ2
    ，求出折射率n．由v=
    c
    n
    求解光在水中的传播速度．
    解答：解：如图所示，设通过竹竿顶端的光线进入水中的入射角为θ1，精英家教网
    在水中的折射角为θ2，则：sinθ1=sin（90°-θ）=sin53°=0.8；
    AB两点距离为：l=L-
    h
    tanθ
    =（2.5-
    1.2
    tan37°
    ）m=0.9m
    在三角形OAB中，sinθ2=
    l
    		h2+l2
    =
    0.9
    		1．22+0．92
    =0.6
    则水的折射率为：n=
    sinθ1
    sinθ2
    =
    4
    3

    光在水中的传播速度 v=
    c
    n
    =
    3×108
    4
    3
    m/s=2.25×108m/s
    答：水的折射率是
    4
    3
    ，光在水中的传播速度是2.25×108m/s．
    点评：解答几何光学问题，首先要正确作出光路图，再充分运用几何知识求出相关的长度，由折射定律求解n．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
    C．用天平测出重锤的质量；
    D．先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；
    E．用秒表测出重锤下落的时间；
    F．测量纸带上某些点间的距离；
    G．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    其中没有必要进行的步骤是
    CE
    CE
    （填选项）
    其中操作错误的步骤是
    BD
    BD
    （填选项）
    （2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点P到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=
    2.28
    2.28
    J，此过程中物体动能的增加量△Ek=
    2.26
    2.26
    J．（取g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
    （3）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以
    v2
    2
    为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出 
    v2
    2
    ～h的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是
    当地重力加速度g
    当地重力加速度g
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有
     

    A．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
    B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
    C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
    D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
    （2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①一同学按如下步骤进行实验：
    A．用天平测量出重锤的质量；
    B．按图示的装置安装器件；
    C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
    E．换用纸带，重复步骤D；
    F．选取合适的纸带；
    G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
    H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    指出其中没有必要进行的步骤是
     
    ；操作不恰当的步骤是
     
    ．
    ②利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为
     
    m/s2．（保留三位有效数字）
    ③某同学根据第②问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP，验证机械能守恒定律定律．试分析其合理性．
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如左图所示，则该金属丝的直径d=
    3.206
    3.206
    mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如右图所示，则该工件的长度L=
    5.015
    5.015
    cm．
    （2）1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过如图1所示，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度．若齿轮每秒转动n周，齿轮半径为r，齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则齿轮的转动周期为
    1
    n
    1
    n
    ，每转动一齿的时间为
    1
    nP
    1
    nP
    ，斐索测定光速c的表达式为c=
    2nPd
    2nPd
    ．

    （3）如图2所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．
    ①在本实验中需要用到的测量工具是
    天平，刻度尺
    天平，刻度尺
    ；
    需要测量的物理量是
    A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB
    A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB
    ；（写出物理量的名称并用字母表示）
    ②动摩擦因数μ的表达式为μ=
    mAh
    (mA+mB)S-mAh
    mAh
    (mA+mB)S-mAh
    ．

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    科目：高中物理 来源：2014届四川省高二5月月考物理试卷（解析版） 题型：计算题

    一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率，该学生在一个游泳池测得池中水深h=1.2 m（池底水平），用一根竹竿竖直立于池底，浸入水中部分刚好是全长的一半，太阳光与水平方向成θ=37°角射入游泳池，池底竹竿顶端的影子到竹竿底端的距离为L=2.5 m，求水的折射率和光在水中的传播速度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

     

     

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