为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组同学做了如图实验:在水平地面上竖直固
定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
点光源的高度H/cm | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
影子长度L/cm | 30 | 15 | 10 | 7.5 | 6 |
在探究“光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图甲所示。
B.让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹.改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹(如甲图)
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r;
D.纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线。(如乙图)
根据上述实验步骤,回答下列问题:
为了研究光的反射规律,小亮进行了下面的实验:
照右图那样,把一平面镜M平放在平板上,把一个画有角度的白色硬纸板竖立在镜面上,硬纸板是由E、F两块粘接而成,可绕接缝ON转动,ON垂直于镜面.
小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景:靠近镜子时,感觉自己的像变大了,远离镜子时感觉像变小了.自己的感觉对吗?在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究.小明所用的实验装置如图所示(其中的透明玻璃板作为平面镜),主要实验步骤如下:
(1)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A.在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B.当把蜡烛B移动到某一位置的时候,发现蜡烛B与蜡烛A的像重合,测量并记录此时物、像和玻璃板之间的位置关系.
(2)多次改变蜡烛A到平面镜的距离,在平面镜后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在镜前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合,测量并记录每次实验的相关数据.
请根据以上叙述回答下列问题:
小文在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入玻璃和水中,其实验过程如下:
实验一:将光从空气射入玻璃中
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,如图甲所示;
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处,激光在O处发生折射,记录入射角和折射角;
③逐渐增大入射角,重复步骤②。
实验所测数据 如表格一所示:
表格一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
入射角 | 0° | 30° | 45° | 60° |
反射角 | 0° | 17° | 24° | 30° |
实验二:将光从空气射入水中
①将标有角度的圆盘按图乙所示安放;
②将一束激光从空气射向水面O处,激光在O处发生折射,记录入射角和折射角;
③逐渐增大入射角,重复步骤②。
实验所测数据如表格二所示:
表格二
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
入射角 | 0° | 30° | 45° | 60° |
反射角 | 0° | 22° | 35° | 40° |
由实验数据可得:
小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象.
课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角 | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 41.2° | 41.8° | 42° |
折射角 | 0° | 15.2° | 30.9° | 48.6° | 74.6° | 81° | 90° | / |
反射能量 | 5% | 7% | 26% | 43% | 77% | 84% | 100% | 100% |
某同学在做探究光的折射特点实验,如下图是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,人射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,通过实验还得到如表数据:
入射角 α | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
反射角 β | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
折射角 γ | 0° | 11° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |
①光从空气斜射到水面时,将同时发生光的与现象。
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而(选填“增大”“不变”或“减小”);当光从空气垂直射到水面时,折射角大小等于 度;该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
小明在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛,在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,如图甲所示.接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为B,并保持位置不变,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,如图乙所示.
实验序号 | 物距u/cm | 焦距/cm | 像距/cm |
1 | 15 | 8 | 17 |
2 | 10 | 30 | |
3 | 12 | 60 |
小燕多次乘车了解到夜间开汽车,若车内亮灯,车内物体会在前面的挡风玻璃上成清晰的像,干扰司机的视线,影响行车安全。为今后安全行车,小燕根据生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多种情况做以下探究:
【提出问题】物体在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度与哪些因素有关?
【进行猜想】
猜想1:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体离光源的距离有关;
猜想2:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与光源的强度有关;
猜想3:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关。
【进行实验,收集数据】
实验一:如图所示,在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃,同一物体固定在离透明平板玻璃0.5m的A点,在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体,观察同一物体不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度。各次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像。结果记入下表。
灯的功率/W | 物体和灯的距离/m | 像的明暗程度 |
5 | 1 | 暗 |
25 | 1 | 较暗 |
40 | 1 | 亮 |
实验二:同一物体位置固定在A点不动,用同一盏5W的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体,同一位置观察同一物体在透明平板玻璃(仍固定不变)中成像的“明”“暗”程度。结果记入下表。
灯的功率/W | 物体和灯的距离/m | 像的明暗程度 |
5 | 0.5 | 明 |
5 | 1.0 | 较明 |
5 | 1.5 | 暗 |
艺馨利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验.实验步骤如下:
(1)将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上;
(2)取两支相同的蜡烛A和蜡烛B,点燃玻璃板前的蜡烛A,并移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合,并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置;
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复前面的步骤;
(4)用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离.
在此实验中:
实验序号 | 物距u(厘米) | 像距v(厘米) | 像高L像(厘米) | 像距与物距之比(v/u) | 物距与像距之和(u+v)(厘米) |
1 | 60.0 | 12.0 | 0.60 | 0.20 | 72.0 |
2 | 50.0 | 12.5 | 0.75 | 0.25 | 62.5 |
3 | 30.0 | 15.0 | 1.50 | 0.50 | 45.0 |
4 | 18.0 | 22.5 | 3.75 | 1.25 | 40.5 |
5 | 16.0 | 26.7 | 5.00 | 1.67 | 42.7 |
6 | 14.0 | 35.0 | 7.50 | 2.50 | 49.0 |
(a)根据实验序号1﹣3的数据,分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是 ;
(b)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较物距u变化时,L像、u+v的变化情况,可得出得初步结论是.