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  4. 光的折射的光路图力的作用效果

如图(a)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在

一、题文

如图(a)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变.如图(b)所示,一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.



(1)由图(a)可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时,其速度的大小将______(变小/不变/变大),此时乙轮速度的大小将______(变小/不变/变大)
(2)从图(a)、(b)两种类似现象可知,光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是______.
(3)在你学习物理知识的过程中是否运用过本题的研究方法?请列举一例说明.
答:______.

考点提示:光的折射的光路图,力的作用效果

二、答案

(1)在滚动过程中,由于甲首先到达细布,受到摩擦力而速度变小;乙此时仍在光滑的木板上,由于不受摩擦,所以乙的速度不变.
故答案为:变小;不变.
(2)从(a)图看,由于甲端的运动速度发生了变化,甲端的运动方向发生了偏折,所以(b)中光线的传播方向发生了变化,可能是由于光的传播速度发生了变化.
故答案为:传播速度发生了变化.
(3)此题这种研究方法为类比法,在前面电学中,将水流类比为电流、水压类比为电压.
故答案为:在学习电学时,用水流类比电流.

三、考点梳理

知名教师分析,《如图(a)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在》这道题主要考你对 光的折射的光路图力的作用效果 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:光的折射的光路图,力的作用效果

考点名称:光的折射的光路图
  • 光的折射光路图的作图关键:
    进行光的折射画图的关键是先画出法线,然后根据发生折射时折射角和入射角之间的大小关系画出入射光线或折射光线。
  • 利用光的折射规律作图
    1.光的折射规律:光在发生折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;且折射光线与入射光线分居法线的两侧;光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)、当入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小)。

    2.说明:
    (1)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(折射光线、入射光线、法线)的含义。
    (2)光的折射具有可逆性。
    例1:如图所示,光线AB射向玻璃板,请作出光线在玻璃板左右界面处发生折射的光路图。

    解析:根据光的折射规律,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角.可画出两条折射光线。
    答案:如图所示


    例2:如图所示光线AB射向三棱镜,请作出光线在玻璃界面发生折射的光路图。

    解析:根据光的折射规律,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,可画出两条折射光线。
    答案:如图所示
考点名称:力的作用效果
  • 力的作用效果:
    1.力可以改变物体的运动状态

    2.力可以改变物体的形状

  • 对作用效果的理解:
    1.力可以改变物体的运动状态

     (1)物体运动状态的改变分为三种情况:
    一是物体运动方向不变速度大小发生改变,如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;
    二是物体运动的速度大小不变,运动方向发生改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。

    (2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”。如放在水平面上的物理课本,受到重力和支持力的作用处于静止状态。

    2.力可以改变物体的形状

    用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸;射箭时,拉弯了的弓等等都表明力可以使物体的形状发生改变。

    3. 说明:
    (1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体就一定受到力的作用;
    (2)一个物体若受到了力(合力不为0)的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变。要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.

  • 控制变量法研究力的作用效果:
    在探究力的作用效果与哪些因素有关时就用到了控制变量法。
    例1:如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生(1)、(2)、(3)、(4)各图所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是(  )

    A.图(1)和(2)
    B.图(1)和(3)
    C.图(1)和(4)
    D.图(2)和(3)

    解析:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。当力的方向和作用点相同时,力的作用效果跟力的大小有关,见图(1)和(2);当力的大小和力的作用点相同时,力的作用效果跟力的方向有关,见图(1) 和(3);当力的大小和方向相同时,力的作用效果跟力的作用点有关,见图(1)和(4),因此本题选C。
    答案:C

    例2:为了探究力能否使物体发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图所示。其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用如图所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。

    解析:用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记为h1,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为h2,且h2小于h1。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。

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