(3)为了更加准确地测量牛奶的密度,你认为图中合理的实验顺序为 ,这样调整的好处是 .
【答案】(1)右; (2)122.4,1.224×10;
(3)乙、丙、甲,可以减小牛奶由于附着在烧杯壁上而产生的误差. 【解析】
试题分析:(1)调节天平时,应将平衡螺母向指针偏转方向的对侧移动;
(2)杯中牛奶的质量,应用图乙中杯与牛奶的总质量减去图甲中空杯的质量.牛奶的密度可用密度的公式计算得出;
(3)图中的实验顺序存在最大的问题就是,当将杯中的牛奶倒入量筒中时,杯壁上会附着着一定量的牛奶,从而使体积测量的数值偏小.
解:(1)指针偏左,说明左侧质量大,因此,应将平衡螺母向右移动; (2)读图可知,图甲中空杯的质量为20g+10g=30g,图乙中牛奶与杯的总质量为100g+50g+2.4g=152.4g.
杯中牛奶的质量=152.4g﹣30g=122.4g.牛奶的密度ρ==
=1.224g/cm=1.224×10kg/cm;
3
3
3
3
(3)分析可知,由乙到丙的过程中,烧杯中会不可避免地残留一定量的牛奶,因此,合理的实验顺序应为乙、丙、甲,这样调整的好处是可以减小牛奶由于附着在烧杯壁上而产生的误差.
故答案为:(1)右; (2)122.4,1.224×10;
(3)乙、丙、甲,可以减小牛奶由于附着在烧杯壁上而产生的误差.
点评:在测液体密度的实验中,天平、量筒的读数是基本要求,同时,合理的实验顺序能够减小实验过程中产生的误差.
3.在探究光的折射规律时,小明根据实验现象画出了如图所示的a、b、c三图,根据图中所示现象,可以得到的信息或初步结论是:
3
(1)比较图a、b可知:光从空气斜射入水时,传播方向会发生改变(或发生折射),入射角增大,折射角 ;
(2)比较图b、c可知:光从空气斜射入另一种透明物质时, .(写出入射角与折射角的大小关系 );
(3)比较图c和图 可得结论:对光的折射能力较强的是 (选填“水”或“玻璃”);
(4)根据已给出三个图的信息,在图d中画出折射光线并标出折射角的度数. 【答案】(1)增大;(2)折射角小于入射角;(3)b;玻璃;(4)见图.
【解析】
试题分析:(1)根据入射光线和折射光线的方向进行分析;
(2)入射角是入射光线与法线的夹角;折射角是折射光线与法线的夹角.本题应分析入射角和折射角的关系,从而得出结论.
(3)根据控制变量法进行分析,使入射光线的方向相同,比较折射光线在不同介质中折射角的大小即可得出正确答案;
(4)先根据光路的可逆性确定折射角的大小,然后根据当光从水中斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,确定折射光线的方向.
解:(1)由(a)(b)图可知:光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角也减小;也可以说入射角增大,折射角也增大.
(2)图c与图b的入射角都是45°,在水中的折射角为32°,在玻璃中的折射角为28°,由此可得,光从空气斜射入另一种透明物质时,折射角小于入射角.
(3)比较图c与图b可得,入射角都是45°,在玻璃中的折射角小于水中的折射角,因此玻璃对光的折射能力较强;
(4)从b图中可以看出,当光从空气斜射入水中,入射角等于45°时,折射角等于32°;由于光路具有可逆性,因此光从水中斜射入空气中时,入射角等于32°,则折射角为45°;如图所示:
故答案为:(1)增大;(2)折射角小于入射角;(3)b;玻璃;(4)见上图.
点评:本题考查了光的折射规律的了解和掌握;光从空气斜射入其它介质时的折射情况,还应知道光从其它介质斜射入空气时的折射情况,这两种情况正好相反,光在发生折射时,光路是可逆的.
4.小明假期参加“创新素质实践行”活动,想测量种植大户王大爷家粮仓内储存的大米质
量.测得长10m,宽8m的仓库中堆了1m厚的大米,取样约50g大米带回学校进行了下面的实验:
(1)天平调平.将托盘天平放到水平台上,把 ,再调节横梁右端的平衡螺母,使天平横梁平衡.
(2)使用托盘天平称取50g大米.称量过程中发现天平指针偏向右边(如图),接下来小明应如何操作? .
(3)使用量筒量取50g大米体积.将50g大米全部倒入量筒中,轻敲量筒壁,使大米表
面 ,读出体积为40ml.由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量大米体积,会导致测得的体积值偏 .
(4)计算大米密度为 kg/m,王大爷家粮仓内储存的大米质量为 t.
【答案】(1)游码拨到标尺的“0”刻度线上;(2)往左盘中缓慢加入大米直到指针指到分度
3
盘中央;(3)水平;大;(4)1.25×10;100. 【解析】
试题分析:(1)调节天平前,要将游码拨到标尺左端的零刻度线处;
(2)明确了要称量出的大米的质量,应固定砝码,向左盘中添加大米,直到天平平衡; (3)要测量大米的总体积,应使大米紧密接触,使水面水平; 大米之间有空隙,则读出的体积会偏大;
(4)根据ρ=计算出大米的密度,由m=ρV计算出其总质量.
解:(1)调节天平平衡前,应将托盘天平放到水平台上,把游码拨到标尺左端的零刻度线处,再调节横梁右端的平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)因为下面实验中用的大米的质量为50g,所以50g的砝码是不能改变的,故应当向左盘中添加大米直到横梁平衡为止;
(3)要测量大米的体积,轻敲量筒壁,使大米表面水平,如果米粒间存在较大间隙,会导致测得的体积值偏大; (4)大米的密度:ρ==
3
3
=1.25g/cm=1.25×10kg/m;
3
5
333
大米的质量m=ρV′=1.25×10×10×8×1m=10kg=100t.
故答案为:(1)游码拨到标尺的“0”刻度线上;(2)往左盘中缓慢加入大米直到指针指到分
3
度盘中央;(3)水平;大;(4)1.25×10;100.
点评:本题是测量大米的密度实验,应掌握测量原理,掌握质量和体积的测量方法,大米的体积测量是该题的难点.
5.【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关
【提出问题】小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(图甲),看到手指 的像;然后再用它观察远处的房屋(图乙),看到房屋 的像.(选填“放大”、“等大”或“缩小”)
他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关? 【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 有关.
物体到凸透镜的距离/cm 光屏上像到凸透镜的距离/cm 光屏上像的大小 1 40 13.5 缩小 2 30 15 缩小 3 20 20 等大 4 15 30 放大 5 10 光屏上没有像 6 8 光屏上没有像 【设计并进行实验】
(1)小明在图丙所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如上表所示.
(2)实验中,当小明用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是 A.只出现烛焰的上半部分的像 B.只出现烛焰的下半部分的像 C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.成像情况像不受任何影响
(3)若小明改用焦距为12cm的另一凸透镜重做第4次实验,保持烛焰和凸透镜的位置不变,要在光屏上成清晰的像,他应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动 【结论与应用】分析数据可知:
(1)物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 .
(2)保持蜡烛与光屏的位置不变,适当移动凸透镜,光屏上能成 次像. (3)光屏上没有成像的原因是 .
【答案】放大;缩小;蜡烛到透镜的距离;C;远离;(1)大;(2)2;(3)u≤f.
【解析】
试题分析:(1)要解决此题,首先要知道凸透镜成像的规律. 当u>2f时,成倒立、缩小的实像.对应应用如照相机. 当u=2f时,成倒立、等大的实像.
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,对应应用如幻灯机. 当u=f时,无像.经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点. 当u<f时,成正立、放大的虚像.如放大镜.
可见:u=2f位置是放大和缩小的分界点;u=f是虚像和实像的分界点. 当物体成实像时,随着物距u减小,像距增大,同时像也在增大.
(2)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.
(3)不能在光屏上成像的原因:烛焰、光屏、凸透镜的中心不在同一高度处;物距小于焦距,成虚像;物距等于焦距,不成像.
解:甲图,看近处的物体时,做为放大镜使用,此时成正立、放大的虚像. 乙图,当看远处的物体时,此时成物体倒立、缩小的实像.
甲乙两图物体到凸透镜的距离不同,所以可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关.
遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,仍然是完整的像. 根据第3次实验,u=20cm,v=20cm,成倒立等大实像,可知所用透镜的焦距f=10cm, 若小明改用焦距为12cm的另一凸透镜重做第4次实验,透镜的焦距变大,相当于减小物距,当物体成实像时,随着物距u减小,像距增大,同时像也在增大.故要在光屏上成清晰的像,他应将光屏向远离透镜方向移动;
(1)根据表格中数据可以看出,成实像时,物距在逐渐减小,成的像逐渐变大,像距也逐渐变大.
(2)凸透镜成倒立缩小的实像,需满足u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;
凸透镜成像的实质是光的折射,在光的折射现象中,光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置相互交换后2f>u>f,成倒立放大的实像.因此光屏上能成2次像 (3)无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,可能是因为物距小于焦距,成的像是虚像,或物距等于焦距,不成像.
故答案为:放大;缩小;蜡烛到透镜的距离;C;远离;(1)大;(2)2;(3)u≤f. 点评:此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用.此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难.