2021年12月9日,學(xué)校組織全體學(xué)生實(shí)況觀看了“神舟十三號(hào)”宇航員翟志剛、王亞平、葉光富給同學(xué)們帶來(lái)的一堂太空科普課。幾名宇航員在做“水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)”時(shí),先向水膜里注水形成一個(gè)水球,再向水球里注入一個(gè)大氣泡之后,小強(qiáng)同學(xué)透過(guò)水球看到了王亞平的一個(gè)較大的倒立的像和一個(gè)較小的正立的像,如圖甲、乙所示。非常神奇!這是為什么呢?“太空教師”王亞平要求感興趣的同學(xué)可以深入研究一下。課后小強(qiáng)和同樣感興趣的小富、小美、小高等同學(xué)組成研究小組共同開(kāi)展了研究。
(1)研究最可靠的方法是做實(shí)驗(yàn)。四名同學(xué)找來(lái)了若干器材,他們?cè)谝粋€(gè)圓球形的透明容器中注滿水,很快就再現(xiàn)了圖甲、乙中的兩個(gè)倒立的像。這個(gè)像與 凸透鏡凸透鏡(平面鏡/凸透鏡/凹透鏡)所成的像類似;乙圖中的倒立的像稍微大一些,是因?yàn)樗蚓嚯x人臉部更 近近(近/遠(yuǎn))一些;
(2)接著他們向水球中注入氣泡,發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何都不能使氣泡正好位于水球的中央,觀察水球中央較小的“正立像”的實(shí)驗(yàn)無(wú)法繼續(xù).為什么呢?經(jīng)過(guò)討論,他們明白了其中的道理:球形容器里的水受 重重力作用,使得水不同深度的壓強(qiáng)不等,進(jìn)而水對(duì)氣泡產(chǎn)生了 浮浮力,所以氣泡不能位于水球的中央;
(3)“正立像”不能直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),小強(qiáng)他們四人并不氣餒,又進(jìn)行了如下討論、操作和推理,請(qǐng)你加入他們的研究。
①由表及里。四名同學(xué)經(jīng)過(guò)討論確定:“正立像”是由于光的折射形成。以下是四個(gè)人陳述的分析推理,你認(rèn)為不妥的是 CC(填序號(hào));
A.小強(qiáng):光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,而“正立像”比同一環(huán)境中的王亞平本人小,所以它不是光的直線傳播形成的現(xiàn)象
B.小富:來(lái)自王亞平身體的光在水球表面發(fā)生反射后將返回她本人那一側(cè),而拍攝者和王亞平位于水球的兩側(cè),所以“正立像”不是光的反射形成的現(xiàn)象
C.小美:物體在平面鏡中成正立等大的虛像,“正立像”比王亞平本人小,所以不是光的反射形成的現(xiàn)象
D.小高:拍攝者和王亞平位于水球的兩側(cè),來(lái)自王亞平身體的光將通過(guò)水球,所以“正立像”是光的折射形成的現(xiàn)象
②合情推測(cè)。四名同學(xué)找來(lái)幾副平光眼鏡、近視眼鏡、老花眼鏡,通過(guò)兩副平光眼鏡觀察近處的物體,發(fā)現(xiàn)看到的像幾乎沒(méi)有變化;通過(guò)兩副近視眼鏡觀察近處的物體,發(fā)現(xiàn)看到的像更小了;通過(guò)兩副老花眼鏡觀察近處的物體,發(fā)現(xiàn)看到的像更大了。因此他們推測(cè):如果空間站里水球及氣泡的形狀與圖丙中的 BB(填序號(hào))相似,觀察者就會(huì)看到圖甲、乙中央的“正立像”;(提示:觀察者視線在圖丙中通過(guò)水球、氣泡圓心的水平方向上)
③實(shí)證檢驗(yàn):對(duì)空間站里水球及氣泡形狀的推測(cè)究竟是否正確,小美、小高打算寫(xiě)信向宇航員們咨詢,小強(qiáng)、小富則立志將來(lái)到空間站里實(shí)際做一下實(shí)驗(yàn)。
【考點(diǎn)】控制變量法.
【答案】凸透鏡;近;重;??;C;B
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:2難度:0.5
相似題
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1.冬天,人們常在室外的水管上寨一層保溫材料,以防止水管中的水凍結(jié)。小智想通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究保溫材料的保溫效果與哪些因素有關(guān)。他猜想:保溫材料的保溫效果與材料的種類和厚度有關(guān)。于是進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
A.用厚度相同的泡沫塑料和棉被分別裹住兩個(gè)完全相同的盒子(盒蓋上有插溫度計(jì)的小孔),兩個(gè)盒內(nèi)各放著一個(gè)盛著質(zhì)量和溫度都相同的熱水的燒杯,每隔10min記錄一次杯中的溫度,繪制圖象如圖所示;
B.用厚度不同的泡沫塑料分別裹住兩個(gè)完全相同的盒子,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),將數(shù)據(jù)記錄到表格中;
C.分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
(1)此實(shí)驗(yàn)中,保溫材料的保溫效果是通過(guò)觀察 來(lái)顯示的。
(2)分析如圖可以得出的結(jié)論是:。
(3)你為實(shí)驗(yàn)步驟B設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。發(fā)布:2024/12/24 0:30:1組卷:40引用:3難度:0.6 -
2.小夢(mèng)發(fā)現(xiàn),夏天冰柜上總是蓋著一層厚厚的棉被,查資料發(fā)現(xiàn)棉被除了可以隔熱外,還能節(jié)省電能。她猜想:棉被的隔熱效果可能與棉被的厚度有關(guān),于是小夢(mèng)在兩個(gè)完全相同的玻璃杯中同時(shí)放入相同的雪糕,擰好瓶蓋,分別用厚度不同的棉花包裹,放在同一環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)為了比較厚度不同的棉花的隔熱效果,你采取的方法是 。
(2)請(qǐng)你幫小夢(mèng)設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。發(fā)布:2024/12/24 2:0:1組卷:30引用:2難度:0.7 -
3.小寶和小貝同學(xué)分別設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定汽車油箱內(nèi)油量的裝置,他們對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探究。
(1)把油量信息轉(zhuǎn)化為電信息,有利于信息的傳遞。小寶的設(shè)計(jì)為方案:電路裝置如圖1所示,油量表是由電流表改裝而成。信息轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為:當(dāng)油面升高時(shí),杠桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的滑動(dòng),電流表的示數(shù)將 。
(2)小貝的設(shè)計(jì)為方案二:電路裝置如圖2所示,油量表是由電壓表改裝而成。若滑動(dòng)變阻器R接入的阻值是隨油面升降均勻變化的,請(qǐng)你對(duì)以上兩位同學(xué)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估,下列說(shuō)法正確的是 (填字母序號(hào))。
A.兩個(gè)方案中電阻R0的作用都是用來(lái)防止電路短路的
B.方案一的油量表的示數(shù)能由零變化到最大刻度值
C.方案一的電流表示數(shù)變化量跟油量的變化量成正比
D.方案二的油量表所測(cè)量的刻度值是均勻的
(3)若用如圖2所示的方案二電路來(lái)探究,小貝開(kāi)始對(duì)器材的參數(shù)進(jìn)行選擇。她采用了容積為50L的油箱,最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器R,其他可供選擇的器材有:恒壓電源U1=3V和U2=9V;電壓表V1(量程0~3V)和V2(量程0~15V)。為了實(shí)現(xiàn)油量最大時(shí),電壓表示數(shù)達(dá)到量程的最大值,選擇的定值電阻R0的阻值應(yīng)該為 Ω。
(4)利用選定的器材,小貝連接好了測(cè)量電路,當(dāng)P在上端時(shí)表示油箱內(nèi)無(wú)油,P在下端時(shí)表示油箱已滿。下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)探究及評(píng)估說(shuō)法不合理的是 (填字母序號(hào))。
A.在正確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.8V時(shí),油量值為32L
B.若油量將用盡時(shí),為提醒司機(jī),可在電路中增加一個(gè)報(bào)警指示燈
C.若電源電壓減小時(shí),油量表的測(cè)量值將小于真實(shí)值
D.若把汽油誤加成了體積相同,密度更大的柴油后,兩次油量表的示數(shù)將略有差異發(fā)布:2024/12/24 0:30:1組卷:389引用:2難度:0.7
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