题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通
北京市通州区2019-2020学年八年级下学期物理期末考试试卷
激光,是一种人造的光,它与太阳、电灯等发的光在真空中的速度相同,但又有很多独特的地方。
一 激光具有良好的方向性。
普通光源是向四面八方发光,要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,比如手电筒、汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使原本发散的光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,是受激辐射产生的,发出的光天生就是朝一个方向射出,所以光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,假定其形成的光斑能到达月球,其面积将会覆盖整个月球。
二 激光的强度很大。
由于激光发射器发光的方向集中,因此它能量高度集中,可以产生很高的温度,能发出特别亮的光。激光的强度可达1017W/cm2 , 而氧炔焰的强度不过103W/cm2 , 用于热核反应实验的激光器,脉冲平均功率可达1014W/cm2 , 可产生108K的高温。激光器发出的激光最亮时,它比太阳还要亮100亿倍以上。我们如果用眼睛对着电灯看,就会感到刺眼;如果看太阳的话,就会有暂时的目眩感觉;我们如果对着激光看,眼睛就会严重受损以至永久地失明。也正是因为激光具有这样的特点,激光在工业、军事和医疗等领域有着广泛的应用。比如说可以利用激光可产生高温,且热影响小,对工件进行焊接、切割等;军事领域目前正在研制的有激光枪、激光炮等。
三 激光的单色性好。
光的颜色是由其频率决定的。如图1,在光的色散实验中,一束白光经过两次折射分解为不同的色光。可见光的光谱(如图2所示)谱线宽度在380nm~780nm之间,约为400nm,所以说白光是一种非常“不纯”的光。而谱线宽度越窄,意味着光源发出的光单色性越好,色光也就越纯。普通光源中单色性最好的氪灯的谱线宽度是4.7×10﹣4nm,而单模稳频氨氖激光器发出的光,谱线宽度最窄可达10﹣8nm。相比液晶等显示方式,激光显示有着无可比拟的优势。激光是100%单色光,红、蓝、绿三色光分别调制,混合而成的彩色效果非常逼真,普通显示器仅能够覆盖人眼所能识别色彩空间的33%,而激光显示器可达90%。除以上所述的特点之外,激光还具有相干性好和可调谐等特点。激光所具有的广泛应用价值,还有待你们去探索!请根据上述材料,回答下列问题:
当小球静止在水平面上,小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力,如图(a)所示.用细绳(沿斜面方向)拉住的小球也能静止在斜面上,这时除重力外,小球还受到斜面的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T,如图(b)所示.小红和小明决定研究:当小球静止在斜面上时,斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况.他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实验,实验中用台式测力计测量支持力N,用弹簧测力计测量拉力T.每一组实验时,他们先将支持面水平放置,然后改变支持面与水平面的夹角θ,并保持拉力T的方向始终沿斜面向上,实验装置如图所示,实验数据记录如表
(1)小球甲所受的重力为{#blank#}1{#/blank#} 牛,小球乙所受的重力为{#blank#}2{#/blank#} 牛.
实验 序号 | 夹角 θ | 支持力 N(牛) | 拉力 T(牛) | 实验 序号 | 夹角 θ | 支持力 N(牛) | 拉力 T(牛) | |
1 | 0° | 6.0 | 0 | 6 | 0° | 10 | 0 | |
2 | 30° | 5.2 | 3.0 | 7 | 37° | 8.0 | 6.0 | |
3 | 45° | 4.2 | 4.2 | 8 | 45° | 7.1 | 7.1 | |
4 | 53° | 3.6 | 4.8 | 9 | 53° | 6.0 | 8.0 | |
5 | 60° | 3.0 | 5.2 | 10 | 60° | 5.0 | 8.7 |
(2)分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角θ、支持力N以及拉力T,可得出初步结论是:当小球重力一定时,{#blank#}3{#/blank#} .
(3)在表一(或表二)中有两次实验序号的支持力N、拉力T的数据恰好是互换的.若这一现象不是偶然,出现此现象的条件可能是:{#blank#}4{#/blank#} .
(4)在上述小球静止在斜面上的情况中,小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代,请你利用平衡力的知识,判断该合力F的大小与方向:{#blank#}5{#/blank#} .
试题篮