Question

（1）如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的______面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示，计算折射率时，用______（填“d”或“e”）得到的值较小，用______（填“d”或“e”）点得到的值误差较小．
（2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图3所示．
①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式______，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r．
②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势______（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
曲线（c）对应的电源电动势E=______V，内阻r=______Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=______mW．（均保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰，对于两光学面平行的玻璃砖，入射光线应和出射光线平行．测量电源电动势和内阻时，U-I图象的斜率表示内阻，即，图象纵轴截距为电动势．电源的输出功率一般用P=I²R计算，其中I为干路电流，R为外阻．
解答：解：（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定．连接dc、ec并延长至玻璃砖的光学面与白纸的交线，交点为出射点，入射点与出射点的连线即为折射光线，入射角一定，用d点时，折射角大，折射率小；对于两光学面平行的玻璃砖，入射光线和出射光线平行，ec连线与入射光线平行，误差小．参照下图：

（2）①根据闭合电路的欧姆定律，U=E-Ir．
     ②如图所示．

    ③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，交点纵坐标不变，所以电动势不变，为0.975 V；图线斜率的绝对值即为内阻，斜率的绝对值变大，内阻变大．（c）对应图线斜率绝对值约为478（从线上选取两点即可求斜率），电源的输出功率P=（）²R=（）²×2500 W=2.68×10^-4 W=0.268 mW．
故答案为：（1）光学，d，e
         （2）①U=E-Ir；②如图所示； ③不变，增大，0.975，478，0.268
点评：光的折射是高考重要的选考点，应加以重视．图象问题首先要三看：看物理量、看单位、看初坐标，然后再看斜率，看变化．