原創(chuàng) | 力的合成-光的折射規(guī)律探究

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本文為物理社團部分活動的簡單小結(jié),玩轉(zhuǎn)趣味實驗师骗,形成核心素養(yǎng)历等。

1.力的合成

(1)實驗?zāi)康模候炞C互成角度的兩個共點力合成的平行四邊形定則。

(2)實驗原理:一個力F的作用效果與兩個共點力F1和F2作用效果相同辟癌,所以F為F1和F2的合力寒屯。(等效思想)

做出F的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則做出F1和F2的合力F’的圖示,比較F’和F是否大小相等寡夹,方向相同处面。

(3)過程略,為減小實驗誤差菩掏,需要注意:

我們看一下俯視放大的效果圖魂角,從起點E拉繩結(jié)到位置O,一個力與互成角度的兩個力作用(橫向排列):

①用兩只彈簧測力計沿不同方向拉細(xì)繩套智绸,滿足力的大小不超過彈簧秤量程及橡皮筋彈性限度的情況下野揪,應(yīng)使拉力盡可能大。

②畫力的圖示時瞧栗,選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度斯稳,幾何作圖盡量大些,充分利用白紙的長度寬度迹恐。

③改變兩個力F1挣惰、F2的大小和夾角,重復(fù)實驗幾次系草。

說明:同一實驗中的兩只彈簧測力計拉伸應(yīng)與板面平行通熄,實驗前準(zhǔn)備除調(diào)零外,將兩只彈簧秤鉤好對拉找都,若他們在拉的過程讀數(shù)不同唇辨,更換直到相同為止。

2.光的折射規(guī)律探究

同學(xué)們通過梯形玻璃磚望向窗外能耻,看到了“彩虹”現(xiàn)象赏枚。

(1)實際上這就是光的色散,說明太陽光是復(fù)色光晓猛,由赤橙黃綠藍(lán)靛紫的各種單色光組成饿幅。

我們可以簡單分析截面圖,射向三棱鏡的平行光(太陽光)經(jīng)過三角形(兩腰)發(fā)生兩次折射戒职,偏向底面(即三棱鏡底部)栗恩。

(2)光從空氣斜射入玻璃,折射角變小洪燥,再從玻璃進入空氣磕秤,第二次的折射角變大(分析:光路可逆)。

光線通過平行玻璃磚發(fā)生側(cè)移捧韵,最終的出射(折射)光線與最初的入射光線平行市咆,幾何證明略。

這是我們在實驗室演示看到的情況再来,現(xiàn)象比較明顯蒙兰,后面是關(guān)燈后的效果。

改變光射向平行玻璃磚以及半圓形玻璃磚的角度,可以總結(jié)折射規(guī)律(類比反射定律)搜变。

(3)光通過半圓形玻璃磚的實驗中采缚,看到有折射光線消失的情況,怎么回事痹雅?

光從玻璃斜射入空氣仰担,折射角大于入射角且隨著入射角的增大而增大,實驗證實這種改變會發(fā)生一種特殊情況绩社。

因為折射角總比入射角大摔蓝,折射角總有達(dá)到90度的時候,此時折射光線消失愉耙,這就是全發(fā)射贮尉。

問題思考:光發(fā)生全反射需要滿足什么條件?

光在不同介質(zhì)表面通常會同時發(fā)生反射和折射朴沿,對于不同的介質(zhì)情況各不相同猜谚,但是光的折射是有規(guī)律的,以后我們會學(xué)到折射定律赌渣。

下面是高一12班王苠豪同學(xué)關(guān)于折射定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程:

(特別說明:本文純屬個人觀點魏铅,部分圖片源于網(wǎng)絡(luò)外,其余手機實驗室抓拍坚芜,僅供參考览芳,謝謝觀賞。精彩繼續(xù)鸿竖,敬請期待沧竟!)

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