Question

已知“光沿某一方向從空氣斜射入液體中時(shí)，液體的密度越大，對(duì)光的偏折效果就越明顯�！闭�(qǐng)你利用上述規(guī)律設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，比較兩種無(wú)腐蝕透明液體的密度大小。

    供你選用的實(shí)驗(yàn)器材：足量的兩種無(wú)腐蝕透明液體；水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)、記號(hào)筆、鐵架臺(tái)、激光筆、細(xì)線(xiàn)、刻度尺、量角器、塑料白板、方形玻璃水槽各若干。

    （1）寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或測(cè)量的物理量（用字母表示）。（必要時(shí)可畫(huà)圖輔助說(shuō)明）

    （2）分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或測(cè)得的物理量，說(shuō)明液體密度的大小與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或所測(cè)物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

Answer 1

方法一：先從空氣斜射向液體，保持折射角不變的方法。

①     用記號(hào)筆在白扳上劃一條水平線(xiàn)MM′和豎直線(xiàn)NN′，標(biāo)出交點(diǎn)(入射點(diǎn))O，并畫(huà)出一條與ON′成一定角度的0C線(xiàn)。

      

(圖1)

②把白板插入水槽中，并將液體倒入其中，使液面達(dá)到MM′標(biāo)記處。讓光束緊貼白板從空氣斜射入液體，調(diào)整人射角使光束沿0C方向折射，用記號(hào)筆在白板上畫(huà)出在空氣中的入射光線(xiàn)。

③將液體倒出，換液體，重復(fù)步驟②。

(明確控制變量及觀察記錄的內(nèi)容)

④用量角器分別量出(或比較)兩次的入射角i₁和i₂的大小。(觀察、記錄、測(cè)量可操作)

⑤若，；，；，

方法二：先從液體斜射向空氣，保持入射角不變的方法。

①     用記號(hào)筆在白板上劃一條水平線(xiàn)MM′和豎直線(xiàn)NN′，標(biāo)出交點(diǎn)(入射點(diǎn))0，并畫(huà)出一條與ON′成較小角度的CO線(xiàn)。

        

  (圖2)

②把白板插入水槽中，并將液體倒入其中，使液面達(dá)到MM′標(biāo)記處。讓光束緊貼白板從水槽底部沿著CO方向從液體斜射到空氣中，用記號(hào)筆在自板上畫(huà)出在空氣中的折射光線(xiàn)。

③將液體倒出，換液體，重復(fù)步驟②。

(明確控制變量及觀察記錄的內(nèi)容)

④用量角器分別量出(或比較)兩次折射角r₁和r₂。(觀察、記錄、測(cè)量可操作)

⑤若，；，；，

方法三：保持入射角及入射點(diǎn)不變，比較折射光線(xiàn)投射到水糟底部的光點(diǎn)離水糟邊緣的距離的方法。

①     用記號(hào)筆在玻璃水槽前面外壁畫(huà)一條與水槽底平行的線(xiàn)MM′．并在MM′上確定人射點(diǎn)0；用細(xì)線(xiàn)將筆固定在鐵架臺(tái)上。

         

              （圖3）

②將液體倒人水槽中，并使液面與MM′相平。

③讓光束平行前壁沿某方向入射(如CO方向)，用記號(hào)筆在水槽外底部標(biāo)記光點(diǎn)S₁位置。

④將液體倒出，換液體，重復(fù)步驟②③。

(明確控制變量及觀察記錄的內(nèi)容)

⑤用刻度尺分別測(cè)出光點(diǎn)到N′的距離L₁與L₂。(觀察、記錄、測(cè)量可操作)

⑥若，；，；，

若有其他做法，參照上述標(biāo)準(zhǔn)給分。