1.(1)正大于(2)D
2.(1)偏小
(2)T′(或t、n)、θT′
圖1圖23.(1)如圖1
(2)由于RL1比RL2大得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流通過(guò),但實(shí)際功率很小,故不能發(fā)光
(3)如圖2
五、計(jì)算題
1.解:
由牛頓第二定律得:mg-f=ma,h=v0t+12at2
拋物后減速下降有:f-(m-m′)g=(m-m′)a′,Δv=a′Δt
解得:m′=ma+Δv/Δtg+Δv/Δt=101kg。
2.解:
(1)做直線運(yùn)動(dòng)有:qE=qBv0
做圓周運(yùn)動(dòng)有:qBv0=mv20R0
只有電場(chǎng)時(shí),粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),有:
qE=ma
R0=v0t
vy=at
解得:vy=v0
粒子速度大小為:v=v20+v2y=2v0
速度方向與x軸夾角為:θ=π4
粒子到x軸的距離為:H=h+12at2=h+R02
(2)撤電場(chǎng)加上磁場(chǎng)后,有:qBv=mv2R
解得:R=2R0
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,由幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為:
xC=2R0
yC=H-R0=h-R02
過(guò)C作x軸的垂線,在△CDM中:CM=R=2R0
CD=yC=h-R02
解得:DM=CM2-CD2=74R20+R0h-h2
M點(diǎn)橫坐標(biāo)為:xM=2R0+74R20+R0h-h2
六、教學(xué)設(shè)計(jì)題
參考答案:
(一)引入新課
通過(guò)光的折射實(shí)驗(yàn)演示折射角和入射角的大小關(guān)系,然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現(xiàn)象,并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)全反射現(xiàn)象。
(二)教學(xué)過(guò)程
1.做好演示實(shí)驗(yàn):光的折射和光的全反射實(shí)驗(yàn)。
2.帶領(lǐng)學(xué)生分析發(fā)生全反射的條件:
光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角,不會(huì)發(fā)生全反射,而光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角,隨著入射角的增大,折射角先達(dá)到90°,就發(fā)生了全反射現(xiàn)象。
強(qiáng)調(diào):入射角必須大于或等于一定的角度——臨界角
全反射:光照射到兩種介質(zhì)的界面上,光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射。
A. 產(chǎn)生全反射的條件:①光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于或者等于臨界角。
B. 當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),在入射角逐漸增大的過(guò)程中,反射光的能量逐漸增強(qiáng),折射光的能量逐漸減弱,當(dāng)入射角等于臨界角時(shí),折射光的能量已經(jīng)減弱為零,發(fā)生了全反射。
C. 當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),應(yīng)先判斷會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射,為此應(yīng)畫(huà)出入射角等于臨界角的光路,然后再根據(jù)折射定律或反射定律進(jìn)行定量計(jì)算或動(dòng)態(tài)分析。
3.棱鏡:通常指截面是三角形的三棱鏡。
(三)探究活動(dòng)
1.利用光的全反射的有關(guān)知識(shí)自制光導(dǎo)纖維。
2.查閱資料,了解我國(guó)光纖的發(fā)展和過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)研究:
題目:“海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)?zāi)M
內(nèi)容:本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于配置密度分布不均勻的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸中加入蔗糖直到析出時(shí)為止,這樣就配置了濃度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面緩慢加入清水,加入清水時(shí)要注意不能讓溶液與清水混合。過(guò)1~2天后,由于蔗糖分子內(nèi)擴(kuò)散,在玻璃缸中就形成了密度分布不均勻的蔗糖溶液,當(dāng)光在其中傳播時(shí),可清晰的看到溶液中彎曲的光路。
建議:配置溶液工作應(yīng)提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。