Question

在探究光的折射规律的实验中，小华和小明发现不同玻璃的“透光度”是不同的，于是他们决定深入探究光透过玻璃砖后的光照强度与哪些因素有关？

为此小华提出如下猜想：

猜想 1：与玻璃的颜色有关

猜想 2：与光在玻璃中通过的路程有关

猜想 3：与光折射出玻璃时的角度有关

(1)根据所学的物理知识可确定猜想1是______的，理由是______； 

检测电路中电源电压恒为 9V，光敏电阻R在不同光照强度下的阻值如下表：

光照强度Fc（lx）	0.2	0.3	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻R（Ω）	90	60	30	22.5	18	15

实验过程中确保将光照强度恒定的入射光束垂直入射平板玻璃砖，多次更换不同厚度的玻璃砖，读出对应的电流值，作出玻璃砖厚度D与电流I的图像如图乙所示；

①实验中，当光照强度为 0.4lx的折射光照射在光敏电阻R上时，电流表示数为______A，此时所用玻璃砖的厚度______mm；

②由实验数据分析可知光照强度 Fc 与厚度D的数据关系式为： ______；

(3)为了探究猜想3，小华在将光照强度恒定的入射光多次改变入射角斜射穿过同一厚度的平板玻璃砖，发现入射角不同电流表的示数也不同，由此他认为猜想3正确。请你

①小明发现小华的探究过程中存在的不足是：______；

②小明经过思考后认为：只要把图甲所示的方案中的“平板玻璃砖”替换成______（选填“三棱镜”或“半圆形玻璃砖”）就可以弥补了小华的探究过程中存在的不足。

Answer

正确 与玻璃颜色不同的光无法透过 0.2 5 见解析 半圆形玻璃砖

【解析】

(1)[1][2]猜想1是正确的，因为什么颜色的透明物体透过什么颜色的光，吸收其它颜色的光。

(2)①[3]由光敏电阻R在不同光照强度下的阻值表格数据分析知光强度增加多少倍，光敏电阻的阻值就减小多少倍，即

当光照强度为0.4lx时，光敏电阻的阻值为

由可得此时的电流

[4]由乙图知，当，玻璃的厚度为

②[5]由图乙可得玻璃厚度与通过光敏电阻电流的关系，设函数关系为

则有

①

②

联立①②解得

，

故玻璃厚度与通过光敏电阻电流的关系为

由可得

代入上式，整理得

(3)①[6]小明发现小华的探究过程中存在的不足是：未控制光在玻璃中通过的路程相同。

②[7]以半圆形玻璃砖的圆心为入射点，折射光线在玻璃中通过的路程相同，故选半圆形玻璃砖。