光的折射实验专题Word文档格式.doc
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(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
0°
45°
水中的折射角r
22°
32°
玻璃中的折射角
17°
24°
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(
)
(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______________。
(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;
(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
密度/(kg/m3)
光速/(m/s)
空气
1.29
3.0×
108
水
1.0×
103
2.25×
玻璃
2.0×
植物油
0.8×
(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.
(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
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______.
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
水中折射角r
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;
实验所测数据如表格二所示:
表格二
玻璃中折射角r
35°
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
15°
反射角β
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:
________。
(1)①折射
反射