3．平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球對a光的折射率為2，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍變小，設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va＞vb（選填“＞”、“＜”或“=”）．

分析 玻璃半球面上只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，說明光線在P、Q兩點恰好發(fā)生全反射，由幾何知識求出臨界角，再求解折射率．將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍變小，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，由臨界角公式確定折射率的大�。�

解答 解：由題，玻璃半球面上只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，說明光線在P、Q兩點恰好發(fā)生全反射，由幾何知識得到，光線在P、Q兩點的臨界角為C=30°．
由sinC=$\frac{1}{n}$得，折射率n=$\frac{1}{sinC}$=2．
將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，由n=$\frac{1}{sinC}$可知，b光的折射率大于a光的折射率，
由v=$\frac{c}{n}$得，va＞vb．
故答案為：2，＞．

點評 本題關鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式．對于臨界角，當光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)恰好發(fā)生全反射時，入射角等于臨界角．

練習冊系列答案
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13．照明用的交流電電壓瞬時值表達式為u=220sin100πt（V），則該交流電壓的有效值為110$\sqrt{2}$V；如果用該照明用的交流電給手機電池充電（充電電壓約為4V）．則手機充電器中的變壓器是降壓（填“升壓”或“降壓”）變壓器．

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14．《曹沖稱象》是家喻戶曉的典故，“置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則�？芍樱彼确从吵錾倌瓴軟_的機智，同時也體現(xiàn)出重要的物理思想方法，下列物理學習或研究中用到的方法與曹沖的方法相同的是（　　）
A．建立“質(zhì)點”的概念B．研究加速度與合力、質(zhì)量的關系
C．建立“瞬時速度”的概念D．建立“合力與分力”的概念

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11．如圖所示為放在真空中的雙縫干涉實驗裝置，光通過雙縫后在與雙縫平行的光屏上形成干涉條紋，屏上O點距雙縫S1、S2的距離相等．現(xiàn)在分別用甲、乙兩種單色光做實驗，發(fā)現(xiàn)甲光與中央亮條紋最近的第一條亮紋的中心線在P點，乙光與中央亮條紋最近的第一條亮紋的中心線在P點上方．則下列說法正確的是（　�。�
A．甲光的波動性比乙光顯著
B．甲光在水中的速度比乙光小
C．在相同的介質(zhì)分界面上，甲光發(fā)生全反射的臨界角較小
D．若甲光是氫原子從n=3激發(fā)態(tài)躍遷到n=2時輻射的，則乙光可以是n=2激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時輻射的

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18．“類比”是一種常用的研究方法，對于直線運動，教科書中講解了由 v-t圖象求位移的方法．請你借鑒此方法分析下列說法，其中正確的是（　　）
A．由a-t（加速度-時間）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應時間內(nèi)做直線運動物體的速度變化量
B．由F-v（力-速度）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應速度變化過程中力做功的功率
C．由U-I（電壓-電流）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應電流變化過程中電流做功的功率
D．由ω-r（角速度-半徑）圖線和橫軸圍成的面積可以求出對應半徑變化范圍內(nèi)做圓周運動物體的線速度

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8．與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況時的常用計時儀器，如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖乙所示的裝置探究滑塊所受外力做功與其動能變化的關系．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略），通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門，在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為S、遮光板寬度為L、當?shù)氐闹亓铀俣葹間．

①用游標卡尺（20分度）測量遮光板寬度，刻度如圖丙所示，讀數(shù)為5.70mm；
②本實驗想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中需要滿足的條件是M遠大于m（填“大于”、“遠大于”、“小于”或“遠小于”）
③通過本實驗，可以探究出滑塊所受外力做的功與其動能變化量的關系式是mgs=$\frac{1}{2}$M（$\frac{L}{△{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2．（用題中所給字母表示）

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15．氘核和氚核聚變時的核反應方程為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n．已知${\;}_{1}^{2}$H的比結合能是1.09MeV，${\;}_{1}^{3}$H的比結合能是2.78MeV，${\;}_{2}^{4}$He的比結合能是7.03MeV．聚變反應前氚核的結合能是8.34MeV，反應后生成的氦核的結合能是28.12MeV，聚變過程釋放出的能量17.6MeV．

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