为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了以下猜想:①影子长度可能与物体离光源的远近有关②影子长度可能与光源的高度有关③影子长度可能与物体高度有关
题型:不详难度:来源:
为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了以下猜想: ①影子长度可能与物体离光源的远近有关②影子长度可能与光源的高度有关③影子长度可能与物体高度有关。 于是同学们开始设计并进行实验,实验装置如图: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)。(4分)
(1)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
| 该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是 (填猜想序号) (2)分析上述实验数据还可:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量 (选填“增大”、“减小”或“不变”) (3)图中S可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系,具体操作是:保持 不变,改变 。(两空同时答对才可得分) |
答案
(1)2(2)减小(3)点光源高度H、点光源到短木条的距离s |
解析
试题分析:(1)表中所述的两个物理量是点光源的高度H和影子长度L,这就说明,这个实验是在研究点光源离地面的高度H与影长L的关系。 (2)先要从题中分析出影子的变化是保持短木条的长度和位置不变的条件下,改变了点光源A离地面的高度H,如图所示,当H增大时,点光源射出的光线与长杆的夹角变小,短木条的影子L变短,从表中的数据同样可以看出,当H增大时,L变小,L的变化量在表中第一次30cm-15cm=15cm,第二次15cm-10cm=5cm,第三次10cm-7.5cm=2.5cm,第四次7.5cm-6cm=1.5cm,是在逐渐变小的。
(3)当短木条的长度不变,改变短木条到光源的位置,如图所示,这时点光源离地面的高度H不变,短木条自身的长度为h,它的影子长度L,点光源到短木条的距离s,利用相似三角形的对应边成比例,可得到的关系式,从式中可得L与s成正比。
点评:本题是用数学方法处理物理问题。题中所用的物理知识是光的直线传播,当光照到不透明的物体上时,在物体后面形成物体的影,影长和光线与竖直方向的夹角有关。求解本题的关键在于能根据题中所给的条件,找出控制的量和变化的量,然后根据相似三角形中的几何关系去分析问题。 |
举一反三
下列现象能用“ 光的直线传播” 解释的是( )A.影子的形成 | B.“海市蜃楼” 的形成 | C.平静的水面能看到树的倒影 | D.在岸上看湖水中鱼的位置比实际的浅 |
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下列关于光现象的说法,其中正确的是 ( )A.雨后天空出现的彩虹是由于光的直线传播 | B.从不同的地方看到本身不发光的物体是光的漫反射现象 | C.看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的反射现象 | D.岸边树木在水中的倒影是光的折射现象 |
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如图所示,是广西桂林市的象征——象鼻山,我们能远远看到它,是由于光的 传播的缘故;它在漓江中的倒影是由于光的 形成的。 |
将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示的蜡烛清晰倒立的像。请在图中确定成像仪上小孔0的位置(保留作图痕迹) |
如图所示,取一只一次性纸杯,在杯底中央扎一个小孔,用一层塑料薄膜蒙住杯口,将小孔对着窗外远处的景物,在薄膜上观察到窗外景物的像是( )
A.正立、等大的 | B.正立、缩小的 | C.倒立、缩小的 | D.倒立、放大的 |
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