题文

如图所示，给你一个透明玻璃杯、一支铅笔、一块塑料薄片，足够的自来水，请你选用这几种器材，设计三个物理小实验，并指出它所属的物理现象或与之相关的物理知识．（用文字说明）．

题型：问答题  难度：中档

答案

本题答案不唯一，合理即可： （1）往杯子里装水，然后把笔放进杯中，从旁看，铅笔好像折断了．这是光的折射现象． （2）用塑料薄片把装满水的杯口完全覆盖，然后把它们倒过来，塑料薄片不会掉下来．证明大气压的存在． （3）把塑料薄片放在装了水的玻璃杯底，快速抽去塑料薄片，玻璃杯还留在原处．这是惯性现象． （4）用笔尖和笔尾分别按到手指上，感觉到笔尖按下去更疼．说明压力产生的效果与受力面积有关． （5）往杯子里装水，然后把笔放到杯子后面，透过杯子看，铅笔变粗了．这是光的折射（或凸透镜成像）现象． （6）拿铅笔敲打装了水的玻璃杯，重敲比轻敲时水振动得更厉害，听起来声音更响．这说明声音的响度与振幅有关．

据专家权威分析，试题“如图所示，给你一个透明玻璃杯、一支铅笔、一块塑料薄片，足够的..”主要考查你对  响度与振幅的关系，光的折射现象，影响压力的作用效果的因素，大气压强的存在及应用，惯性现象  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

响度与振幅的关系光的折射现象影响压力的作用效果的因素大气压强的存在及应用惯性现象

考点名称：响度与振幅的关系

•  认识振幅:
    
   
  响度与振幅的关系：
  声源的振幅越大，声音的响度就越大。
  

• 探究实验：探究响度是由什么因素决定的（如图）
  
  ①实验器材：铁架台、细线、泡沫塑料球、音叉、小锤。
  
  ②实验步骤：先用较小的力敲音叉，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉；听两次音叉发出声音的强弱，观察两次小球被弹起的高度。
  
  ③现象：第二次音叉的响度大，小球被弹起得高
  
  ④结论：声源的振幅越大，声音的响度就越大。

考点名称：光的折射现象

• 概念：
  

  	概念	说明
  光的折射现象	光从一种介质斜射入另一种介质时，传播的方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，如图所示	(1)对光发生折射现象的理解：入射光和折射光分别在两种不同的介质中，因此它们的传播速度不同，传播方向也往往发生改变 (2)通常在发生光的折射现象时，在界面上也同时会发生光的反射现象 (3)光线垂直射人界面时，将不会看到折射现象，即光的传播方向不发生变化

  
  生活中的折射现象：
  斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折；往脸盆中倒水，看到盆底深度变浅；潜水中的人看岸边的人变高；从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”等。

• 常见折射现象及解释：
  1．光的折射现象光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半斜捅入水中的筷子变弯曲，鱼缸中的鱼看起来变大，海市蜃楼等。要解释这些现象，首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像。
  
  2．举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例，其原因我们可以作如下分析：
        我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里，假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示)，眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播)，逆着折射光线看过去，就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A’比A高了，即看起来池底升高，池水“变浅”了。有经验的渔民都知道，在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。
  
      若从水中去观察岸上的物体，P点的位置将会升高，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台，就会感到其高度超过10m。
      因此可以得出结论：从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。
      补充：人眼之所以看到物体的虚像，都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛，而人眼总认为光沿直线传播，这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。

• 光的折射的特殊情况：
  全反射
  1. 定义：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
  
  2. 原理：
  公式为n=sin90°/sinc=1/sinc
  sinc=1/n
  (c为临界角）
       当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象．当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角．当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射．所以产生全反全反射全反射射的条件是：①光必须由光密介质射向光疏介质．②入射角必须大于或等于临界角(C)．
      所谓光密介质和光疏介质是相对的。两物质相比，折射率较小的，光速在其中较快的，就为光疏介质；折射率较大的，光速在其中较慢的，就为光密介质。例如，水折射率大于空气，所以相对于空气而言，水就是光密介质，而玻璃的折射率比水大，所以相对于玻璃而言，水就是光疏介质。
      临界角是折射角为90度时对应的入射角（只有光线从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角时，才会发生全反射）
  
  3. 全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现，是光在空气中全反射形成的。

考点名称：影响压力的作用效果的因素

• 影响因素：
  压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小有关。
  
  说明：①啄木鸟的嘴能啄破树皮，骆驼的脚会往沙地中陷入一些，都是压力作用效果的表现。
  ②两个体重差不多的人在雪地里，行走的人陷到雪地里，而穿滑雪板的人没有陷入雪地中，这表明受力面积不同，压力作用效果不同。