当快速骑自行车时,我们会感到空气阻力。而且骑车速度越快,所感觉到的空气阻力越大。由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上,小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶,爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小 对实验结果的影响。根据 知识,小华知道弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
(2)通过表格数据分析:当物体质量等因素相同时,物体受到的空气阻力与速度成 关系(选填“正比”或“反比”)。
(3)实验完毕后,爸爸对小华提出了这样的疑惑:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大呢?其所受的空气阻力会不会也一直增大呢?
小华通过所学的力与运动的知识,给爸爸做了解释,并给出了答案:
假设在无风天气,雨滴下落时质量不变,且高度足够大,雨滴所受阻力的大小是 ,雨滴的运动速度是 。(以上两空均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变大后不变”或“先变小后不变”)
利用强光手电筒改进探究凸透镜成像规律实验,将镂空刻有“F”的黑色卡纸(如图甲)蒙在手电筒(如图乙)前作为成像物体。将成像物体、凸透镜和不透明的光屏依次安装在光具座上(如图丙)。
(1)成像物体移至透镜左边40cm处,在光屏上得到如图丁所示影像。要使影像变得如图戊所示,应向______(选填“上、下”、“左、右”或“前、后”)移动光屏。这一成像规律应用在______(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)上。
(2)凸透镜的位置固定不动,把成像物体移到凸透镜左边45cm处,要在光屏上得到清晰的影像,应将光屏向__ 移动。
小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角 |
0° |
10° |
20° |
30° |
40° |
41.2° |
41.8° |
42° |
折射角 |
0° |
15.2° |
30.9° |
48.6° |
74.6° |
81° |
90° |
/ |
反射能量 |
5% |
7% |
26% |
43% |
77% |
84% |
100% |
100% |
表中数据说明:
(1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而,当入射角达到 °时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
(2)根据光路可逆原理,当光从空气斜射向玻璃时,折射角入射角(填“大于”、“等于”或“小于”)。
小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏,并进行调节,使发光体和光屏的中心在凸透镜的 上。
(2)下表是小华同学实验时记录的几组数据:
实验次数 |
物距u / cm |
像距v / cm |
物高l / cm |
像高h / cm |
1 |
35 |
14 |
5 |
2 |
2 |
30 |
15 |
5 |
2.5 |
3 |
20 |
20 |
5 |
5 |
4 |
15 |
30 |
5 |
10 |
5 |
12 |
60 |
5 |
25 |
根据表中数据,完成下列问题:
①该凸透镜的焦距为 crn.。
②从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值 1(“大于”或“小于”);当像距大于物距时,像高与物高的比值 1(“大于”或“小于”)。
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结沦是 。
善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,看近处的课本时,又要戴上眼镜.这样频繁地戴上摘下眼镜很不方便.张老师的眼镜属于 (选填“近视眼”或“远视眼”).如图所示的是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力.张老师戴上这种眼镜就可以通过 看远处同学(填“A区”或“B区”),再不需要频繁地戴上摘下眼镜了.
探究凸透镜成像规律:
(1)实验中出现了如图所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向 (上/下)调整.
(2)已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、 (放大/缩小/等大)的实像,应用这个原理工件的仪器有 .
(3)在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 (远离/靠近)透镜,光屏上的像 (变大/变小/不变)
(4)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是(选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”),象的亮度要(变暗/变亮/亮度不变)。
(5)若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,当“眼睛”戴上远视眼镜时,烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像;若取下远视眼镜,则清晰的像会成在“视网膜”的 (选填“前面”或“后面”)。