2021年12月9日,學(xué)校組織全體學(xué)生實況觀看了“神舟十三號”宇航員翟志剛、王亞平、葉光富給同學(xué)們帶來的一堂太空科普課。幾名宇航員在做“水球光學(xué)實驗”時,先向水膜里注水形成一個水球,再向水球里注入一個大氣泡之后,小強同學(xué)透過水球看到了王亞平的一個較大的倒立的像和一個較小的正立的像,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展了研究。
(1)研究最可靠的方法是做實驗。四名同學(xué)找來了若干器材,他們在一個圓球形的透明容器中注滿水,很快就再現(xiàn)了圖甲、乙中的兩個倒立的像。這個像與 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,是因為水球距離人臉部更 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”的實驗無法繼續(xù).為什么呢?經(jīng)過討論,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不等,進而水對氣泡產(chǎn)生了 浮浮力,所以氣泡不能位于水球的中央;
(3)“正立像”不能直接通過實驗檢驗,小強他們四人并不氣餒,又進行了如下討論、操作和推理,請你加入他們的研究。
①由表及里。四名同學(xué)經(jīng)過討論確定:“正立像”是由于光的折射形成。以下是四個人陳述的分析推理,你認(rèn)為不妥的是 CC(填序號);
A.小強: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),來自王亞平身體的光將通過水球,所以“正立像”是光的折射形成的現(xiàn)象
②合情推測。四名同學(xué)找來幾副平光眼鏡、近視眼鏡、老花眼鏡,通過兩副平光眼鏡觀察近處的物體,發(fā)現(xiàn)看到的像幾乎沒有變化;通過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:如果空間站里水球及氣泡的形狀與圖丙中的 BB(填序號)相似,觀察者就會看到圖甲、乙中央的“正立像”;(提示:觀察者視線在圖丙中通過水球、氣泡圓心的水平方向上)
③實證檢驗:對空間站里水球及氣泡形狀的推測究竟是否正確,小美、小高打算寫信向宇航員們咨詢,小強、小富則立志將來到空間站里實際做一下實驗。
【考點】控制變量法.
【答案】凸透鏡;近;重;??;C;B
【解答】
【點評】
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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.在初三復(fù)習(xí)“電流做功與哪些因素有關(guān)”的實驗時,“第一泉中學(xué)”的教師克服困難,找來了相關(guān)器材組織同學(xué)們進行探究實驗。
(1)為了提高課堂效率,教師把全班分成若干小組,分別探究影響電流做功的不同因素。如圖所示是小峰小組采用的實驗裝置,請你仔細(xì)觀察、分析該實驗裝置圖,他們采用的是(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)電路進行實驗,他們小組準(zhǔn)備探究電流做功與的關(guān)系。
(2)為了防止結(jié)論的偶然性,他們與小強小組相約,取相同器材和等質(zhì)量的煤油進行實驗。煤油的初溫與當(dāng)時的室溫相同,均為18℃,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示:組別 通電時間
t/minR1電流
I1/AR2電流
I2/AA瓶末溫
tA末/℃B瓶末溫
tB末/℃A瓶
ΔtA/℃B瓶
ΔtB/℃小峰 3 0.5 1 29 38 11 20 小強 6 0.5 1 38 53 20 35
(3)下課之后,小峰整理課上各小組匯總的數(shù)據(jù),對照課本相關(guān)內(nèi)容,進一步定量分析實驗數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)在末溫較低時,實驗數(shù)據(jù)與電功公式的理論基本符合,而末溫較高時的實驗數(shù)據(jù)與理論相差較大,請你幫他分析原因:。發(fā)布:2024/11/30 8:0:1組卷:28引用:1難度:0.5 -
2.在學(xué)習(xí)“電流做功與哪些因素有關(guān)”的實驗時,靈巖中學(xué)的教師找來了相關(guān)器材,組織學(xué)生進行實驗探究。
(1)為了提高探究進度,教師分小組進行,讓他們分別探究影響電流做功的不同因素。如圖是小齊小組采用的實驗裝置,請你分析該實驗裝置,他們采用的是(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)電路進行實驗,他們小組準(zhǔn)備探究電流做功與的關(guān)系。
(2)為了找尋普遍性的規(guī)律,他們與小魯小組協(xié)商,用相同的器材和等質(zhì)量的煤油進行實驗,取與室溫20℃相同溫度的煤油,用電熱絲加熱,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示:組別 通電時間t/min R1電流I1/A R2電流I2/A A瓶末溫tA/℃ B瓶末溫tB/℃ A瓶升溫ΔtA/℃ B瓶升溫
ΔtB/℃小齊 4 0.6 1.2 28 35 8 15 小魯 8 0.6 1.2 35 48 15 28
(3)課間,小齊整理各小組匯總的數(shù)據(jù),又查找課本相關(guān)內(nèi)容,進一步定量分析實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在末溫較低時,實驗數(shù)據(jù)與電功公式的原理基本吻合,而末溫較高時的實驗數(shù)據(jù)與理論相差較大,請你幫他分析原因:。發(fā)布:2024/11/30 8:0:1組卷:17引用:1難度:0.3 -
3.質(zhì)量可忽略的細(xì)繩上端固定,下端系一個金屬螺母,做成一個擺(如圖所示)。讓螺母在豎直面內(nèi)小幅度往返擺動,每完成一次往返擺動的時間均相等。
小明猜想:螺母完成一次往返擺動的時間與擺長、螺母質(zhì)量有關(guān)。
現(xiàn)有足量的細(xì)繩、大小相同的金屬螺母,這些螺母有的質(zhì)量相等,有的質(zhì)量不等。小明想探究螺母完成一次往返擺動的時間與擺長的定量關(guān)系,請你幫他設(shè)計實驗方案。
(1)需要增加的實驗器材:。
(2)實驗步驟(可畫圖或文字表述):。
(3)設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。發(fā)布:2024/12/16 0:0:2組卷:175引用:4難度:0.4
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