1.(1)正大于(2)D
2.(1)偏小
(2)T′(或t、n)、θT′
图1图23.(1)如图1
(2)由于RL1比RL2大得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流通过,但实际功率很小,故不能发光
(3)如图2
五、计算题
1.解:
由牛顿第二定律得:mg-f=ma,h=v0t+12at2
抛物后减速下降有:f-(m-m′)g=(m-m′)a′,Δv=a′Δt
解得:m′=ma+Δv/Δtg+Δv/Δt=101kg。
2.解:
(1)做直线运动有:qE=qBv0
做圆周运动有:qBv0=mv20R0
只有电场时,粒子做类平抛运动,有:
qE=ma
R0=v0t
vy=at
解得:vy=v0
粒子速度大小为:v=v20+v2y=2v0
速度方向与x轴夹角为:θ=π4
粒子到x轴的距离为:H=h+12at2=h+R02
(2)撤电场加上磁场后,有:qBv=mv2R
解得:R=2R0
粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,由几何关系得C点坐标为:
xC=2R0
yC=H-R0=h-R02
过C作x轴的垂线,在△CDM中:CM=R=2R0
CD=yC=h-R02
解得:DM=CM2-CD2=74R20+R0h-h2
M点横坐标为:xM=2R0+74R20+R0h-h2
六、教学设计题
参考答案:
(一)引入新课
通过光的折射实验演示折射角和入射角的大小关系,然后由光的可逆性推断可能发生的现象,并用实验证实全反射现象。
(二)教学过程
1.做好演示实验:光的折射和光的全反射实验。
2.带领学生分析发生全反射的条件:
光由光疏介质进入光密介质时,折射角小于入射角,不会发生全反射,而光由光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角,随着入射角的增大,折射角先达到90°,就发生了全反射现象。
强调:入射角必须大于或等于一定的角度——临界角
全反射:光照射到两种介质的界面上,光线全部反射回原介质的现象叫全反射。
A. 产生全反射的条件:①光线从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或者等于临界角。
B. 当光线从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,发生了全反射。
C. 当光由光密介质射入光疏介质时,应先判断会不会发生全反射,为此应画出入射角等于临界角的光路,然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析。
3.棱镜:通常指截面是三角形的三棱镜。
(三)探究活动
1.利用光的全反射的有关知识自制光导纤维。
2.查阅资料,了解我国光纤的发展和过程。
实验研究:
题目:“海市蜃楼”实验模拟
内容:本实验的关键在于配置密度分布不均匀的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸中加入蔗糖直到析出时为止,这样就配置了浓度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面缓慢加入清水,加入清水时要注意不能让溶液与清水混合。过1~2天后,由于蔗糖分子内扩散,在玻璃缸中就形成了密度分布不均匀的蔗糖溶液,当光在其中传播时,可清晰的看到溶液中弯曲的光路。
建议:配置溶液工作应提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。