[题目]如图.一束单色光由左侧射入用透明材料制成的圆柱体.图示为过轴线的截面图.圆柱体直径为1.2m.调整入射角α.光线恰好在上界面处发生全反射.已知该透明材料的折射率为5/4.真空中的光速c=3×10m/s.求: (1)α的值(结果用反三角函数表示), (2)光从射入到第一次射出圆柱体.在透明体中运动的时间. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，一束单色光由左侧射入用透明材料制成的圆柱体，图示为过轴线的截面图，圆柱体直径为1.2m，调整入射角α，光线恰好在上界面处发生全反射，已知该透明材料的折射率为5/4，真空中的光速c=3×10m/s，求：

(1)α的值(结果用反三角函数表示)；

(2)光从射入到第一次射出圆柱体，在透明体中运动的时间。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）作出光路图，由全反射求出临界角，由折射定律求出角；（2）由几何关系求光在透明体走的路程，由求出光在透明体中运动的速度，由路程除以速度即可求解运动的时间.

（1）由题意知，光线至上界面时，入射角恰等于临界角C，其光路图如图所示：

，由几何关系知：

由，则有：

所以

（2）由几何关系知：

所以，

光在透明体中的速度为

则光在透明体中的传播时间为：

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C.电流表 A2（量程为0.6A，内阻约为0.3Ω）

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F.定值电阻 R0（阻值为1Ω）

G.滑动变阻器 R1（最大阻值为10Ω）

H.开关、导线若干

(1)把电流表A1改装成量程为2V电压表，需要_____(填“串联”或“并联”)一个阻值为____Ω的电阻。

(2)因干电池的内阻较小，该小组经过反复讨论，最终想出了一个解决办法，设计了合理的电路图，依据实验室提供的器材，请在方框内画出合理的实验电路图________________。

(3)接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表A1的示数I1和对应电流表 A2的示数I2，记录了5组数据，这些数据已经在I1—I2坐标系中描出，则根据这些点可以得到被测干电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（保留两位小数）。

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