1.(2010安徽)如图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 折射角γ 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整):
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧; b.________。
(2)请定量比较实验数据,把你新的发现写在下面:________________。
答案:(1)入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角;(2)入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立.
2.(1)某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如下
表:
空气中的入射角i 水中的折射角r 玻璃中的折射角 0° 0° 0° 30° 22° 17° 45° 32° 24° 60° 40° 30° 分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律。请写出两条: ; (2)小明做了这样一个实验:潜入游泳池中,看游泳池旁边的路灯,觉得路灯不在原来的位置。 你认为这个实验结论是:看到的电灯的位置 电灯的实际位置。(填“高于”或“低于”) 小明用作图方法说明这个结论,下面四幅光路图中,正确的是( )
答案:(1)折射角随着入射角增大而增大 ; 相同入射角时玻璃的折射角比水的折射角小,或玻璃比水对光的偏折能力强;入射角为0°,折射角为0°;从空气斜射入不同介质中,折射角不同 (2) 高于 ; A
3. 光从一种介质斜射入另一种介质中会发生折射现象,那么折射角r与入射角i之间究竟有什么关系
4. 表中是光在几种不同介质中的传播速度,如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路图。
(1)分析表中的数据可以得出的结论是: _____
(2)分析表中的数据和甲、乙、丙的光路图可以得出的结论是_____;
(3)由分析的结论可知,光从水中斜射入玻璃中,折射角_____(选填“大于”或“小于”)入射角。 (4医学中常用超声波击碎人体内的结石,这是利用了声音可以传递___________。超声波从空气中斜射入人体类似光一样发生折射,如图8所示,超声波进入人体击碎结石时,入射点应在O点的____侧(选填“左”或“右”),此时入射角____折射角(填“大于”或“小于”)。
答案(1)由表中数据得出:光在不同介质中的传播速度一般不同. (2)甲图中,光在真空中的速度大于在空气中的传播速度,折射角小于入射角; 乙图中,光在空气中的速度大于在水中的传播速度,折射角小于入射角; 乙图中,光在玻璃中的速度大于在空气中的传播速度,折射角大于入射角; 由此可得:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角. (3)由表中数据知道,光在水中的速度大于在玻璃中的传播速度,因此折射角小于入射角. 故答案为:(1)光在不同介质中的传播速度一般不同; (2)光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角; (3)小于. 4 );右;大于。 5小红同学已经学习了光的直线传播现象和反射现象,以及光在反射时所遵守的规律--光的反射规律,这些现象都是光在同一种均匀介质中的传播现象.那么光从一种介质射向另外一种介质时,又将如何传播呢?小红同学利用以下实验来探究并观察光的折射现象及其规律.如图所示,其中圆形白色屏E是由2cm厚的塑料板做成的.边缘标有均匀的刻度,中间开有长方形口,恰好将长方形的玻璃容器
放进去.容器中装有适量的水.并在水中插有可转动的白色屏F,F用树脂板做成,在白色屏E和F上可显示光束传播的路径,圆周上有一可移动的光源S.(1)探究一:使白色屏E和F在同一平面上,让光从空气斜射向水面,观察折射光线和入射光线,在白色屏F上出现了折射光线,当把白色屏F分别向前、向后折,并保持入射光线位置不动,再观察折射光线,此时F屏上没有折射光线,这说明_______________。
(2)探究二:使白色屏E和F在同一平面上.让光从空气斜射向水面,观察折射光线和折射角,使光源S逆时针转动时,折射光线也逆时针转动,则可得出的结论是: ①_______________。 ②_______________。
(3)探究三:移动光源S,让光垂直射向水面,当光线垂直射向介质表面时,观察到的现象是光的传播方向______________。(选填“改变”或“不变”)此时入射角为_____________度,折射角为_____________度. (4)探究四:先让光由空气射入水中,记下入射光线、入射点和折射光线的位置,再让光线逆着折射光线方向射入,通过观察,发现光线逆着原入射光线的方向.结论是______________。 答案:(1)线、入射光线和法线在同一平面内;(2)①折射光线与入射光线分居在法线两侧;②折射角随着入射角的改变而改变; (3)不变;0;0;(4)在折射现象中光路是可逆的. 6. )小明在学了光的折射后,想知道光进入不同介质时,弯曲程度是否相同(折射角是否相等),如不同,弯曲程度跟什么因素有关?老师帮他设计了下面的实验:用一厚玻璃缸盛一定量的水,让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中,从水中进入玻璃,再次进入空气中,其光路如图所示.小明上网查出一些介质的其他参数如下表. 物质 空气 水 玻璃 植物油 密度/(kg/m) 1.29 1.0×10 0.8×10 333光速/(m/s) 3.0×10 2.25×10 2.0×10 888(1)分析光路图,你能得出什么结论?
(2)分析表中数据猜想:①玻璃的密度比水的密度________;②光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度________. (3)你能得出折射角的变化规律吗?
答案(1)进入不同介质中弯曲程度不同;(从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化 )大.大。光速大的介质斜射入光速小的介质中时,折射角小于入射角.
7如图所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变.如图所示,一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.
(1)由图可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时,其速度的大小将______(变小/不变/变大),此时乙轮速度的大小将______(变小/不变/变大)
(2)从图中两种类似现象可知,光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是___.
(3)如图,小明从家A点到达学校C点必须经过一片平地和一片沙地(平地行走速度大于沙地行走速度),他应选择怎样的路径最快捷?小明利用光学知识确定应从______处由平地进入沙地(选填“B点”、“B点左侧”或“B点右侧”),请你大致画出他的行进路线.
答案:(1)变小、不变(2)光速发生了变化(3)B点右侧
8.同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时,折射角与介质的关系,你的猜想是:光以相同的入射角从空气斜射入不同介质(如水、玻璃)中时,折射角是__________的(填“相同”或“不同”),小丽同学将一束光从空气中射入水、玻璃后发生折射的实验数据如表
入射角 水中折射角 玻璃中折射角 0 0 0 10 12.9 6.7 20 21.4 13.3 30 28.5 19.6
(1)比较数据中的第一行,可得的结论是:____________________________ (2)比较第二列或第三列与第一列的数据变化,可探究出的结论是:
__________________________________________
(3)比较第2行或第3行中或第4行中各个数据,及与光在它们中传播速度的大小可探究出的结论是:当光以相同入射角从空气斜射入不同介质时,折射角的大小与_____________有关,关系是:________________________
答案为:不同;(1)光从一种介质垂直射入另一种介质时光的传播方向不变(2)射角随入射角的增大而增大。(3)光在该介质中的传播速度;光在该介质中的传播速度越小,折射光线越靠近法线,折射角越小。
9小通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图是他根据实验现象画的光路图.改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大.你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是______; 你猜想的依据是______.
答案:折射光线消失;折射角等于90度;折射光线沿水面前进;光线全部反射回水中。
(2)折射角大与入射角,入射角增大时,折射角先增大到90度。
10(2014江西抚州)小文在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入玻璃和水中.其实验过程如下:
实验一:将光从空气射入玻璃中
(1)将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上.如图1所示;
(2)将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处,激光在O处发生折射.记录入射角和折射角;
(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2); 实验所测数据如表格一所示: 表格一 实验次数 1 2 3 4 入射角i 0° 30° 45° 60° 水中折射角r 0° 17° 24° 30° 实验二:将光从空气射入水中
(1)将标有角度的圆盘按图2所所示安放;
(2)将一束激光从空气射向水面O处,激光在O处发生折射,记录入射角和折射角;
(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2); 实验所测数据如表格二所示: 表格二 实验次数 1 2 3 4 入射角i 0° 30° 45° 60° 玻璃中折射角r 0° 22° 35° 40° 分析以上数据可得:
①当光从空气垂直入射到其它透明介质时,传播方向______.
②当光从空气斜射入玻璃或水中时,折射角______(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
③当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射角______(选填“相等”或“不相等”).
11(2013苏州)某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据: 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生________和________现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是________,且折射角________(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足?
答:________(填“是”或“否”);请简要说明理由:________。
答案: (1)①折射 反射
②折射角随入射角的增大而增大(或折射角随入射角的减小而减小) 小于
(2)是 探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验(回答合理均得分) 12. 小明做了如下实验:
如图所示,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中,此时折射角________入射角,另一部分光反射到玻璃砖内.逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越________,而且越来越弱,反射光越来越强.当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,________光线就消失了,只剩下________光线.他把这个发现与小刚进行了交流,最后他们去请教老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射.折射角变成了90°时的入射角,叫临界角.他又用水进行了实验,得出了同样的结论. (1)根据小明和小刚的探究,判断下列说法是否正确.
①当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射.( ) ②当光从空气射入水中时,也会发生全反射.( ) (2)根据上面小明的探究和已经学过的知识,请你总结一下发生全反射的条件: ①______________;②______________.
答案:(1)大于;远;折射;反射.(2)①×;②×(3)①光线从玻璃或水等射入空气;②入射角大于或等于临界角.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- huatuo0.com 版权所有 湘ICP备2023021991号-1
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务