内容正文:
第四章 光的折射 透镜
4.1光的折射
--探究光的折射规律
考点训练
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利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象,如图所示的是光束在空气和水中传播的径迹.请回答下列问题:
2
(1)请在图中标出入射角和折射角.
解:如图所示.
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(2)为了提高光在水中传播径迹的可见度,可采取的措施:
①_____________________________________________;
②_____________________________________________.
使用彩色的激光笔
在水中加一些牛奶
4
【点拨】
光在水中是沿直线传播的,水是无色透明的,为了观察光在水中的传播路线,可以使用彩色的激光笔,也可以在水中加一些牛奶.
唐大伟同学在做“探究光的折射特点”的实验.下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.
2
通过实验还得到如下数据(见表格).
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中的数据,可得出的结论如下:
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.
反射
折射
折射角随入射角的增大而增大
小于
【点拨】
根据表格数据可知,光从空气斜射到水面时,入射角增大,折射角也增大,但折射角都小于入射角.
(2)唐大伟同学说根据上述实验中的发现和结论②就能总结出光的折射特点.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?请简要说明理由.
答:________;理由:___________________________
_____________________________.
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
【点拨】
探究过程是不完整的;如果光从空气斜射入其他液体或者玻璃等透明介质里,也存在②的关系,得出的结论就具有普遍性,所以还应该做其他多种透明介质之间的折射实验.
(3)请用箭头给题中的光路标出入射光线、折射光线、反射光线的传播方向.
解:如图所示.
【点拨】
由于光由空气斜射到水中,因此水中的光线为折射光线;又因为折射光线和入射光线分别位于法线两侧,所以空气中左侧的光线为入射光线,右侧的光线为反射光线.
【2023·宜昌】在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中,小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验,观察到如图所示的1、2、3三条光束,并在光具盘上用笔描出了对应的光路.
3
(1)图中的折射角大小为________.
80°
【点拨】
由题图可知,光路1和3关于90°线对称,则90°线是法线,0°线是界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则光路2是折射光线,折射角为80°.
(2)根据实验现象初步发现,光从玻璃斜射入空气时,折射角________(填“>”“=”或“<”)入射角.
>
【点拨】
由实验现象可知,光从玻璃斜射入空气时,光路1与法线的夹角为40°,即入射角为40°,故折射角>入射角.
(3)现在要探究光的折射现象中光路是否可逆,具体的操作是________________________________,如果看到___________________的现象,就可证明光路是可逆的.
让入射光逆着光路2射入
折射光逆着光路1射出
【点拨】
为了验证折射现象中光路是否可逆,可以让入射光逆着光路2入射,如果看到折射光逆着光路1射出的现象,就可证明光路是可逆的.
光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验.他在光屏上画出互相
垂直的NN′和MM′两条线并相交于
O点,如图甲所示.
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(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为___________________________________________
_______;鉴于本实验的目的,
此时最应该记录的两条光线是
__________.
有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气
中传播
AO和OB
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中(使MM′水平),并向水槽中慢慢注入水至水面与M