【答案】(1)45;(2)小于;增大。
【解答】解:(1)图是探究光的折射规律的实验装置,入射角为入射光线与法线的夹角,此时入射角的大小为45度;
(2)由表格数据和图示可知,光从空气斜射到玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角增大。
故答案为:(1)45;(2)小于;增大。
5.(2022•云南)小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)他想光斜射时才发生偏折,才会出现“池底变浅”的现象。那么,光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?上述过程,在科学探究中叫做 提出问题 (选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”)。
(2)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时 像 的位置。
②随后,他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离 不会 影响成像位置(选填“会”或“不会”)。
(3)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录数据如图戊所示。
①分析图戊的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是 2.13 cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会 靠近 观察者(选填“靠近”或“远离”)。
(4)从图戊的实验数据还可以得出:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越 远 。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置 浅 (选填“浅”或“深”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)他想光斜射时才发生偏折,才会出现“池底变浅”的现象。那么,光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?上述过程,在科学探究中叫做提出问题;
(2)①当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样也标记了像的位置,这样就找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②随后,他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
(3)①从图中可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是2.13cm;
②一块玻璃砖时像到物的距离为l1=2.13cm,
两块玻璃砖时像到物的距离的增加量Δl2=2.15cm>l1,
三块玻璃砖时像到物的距离的增加量Δl3=2.35cm>Δl2,
随着玻璃砖的增多,像到物的距离的增加量逐渐增大,但是像到观察者的距离在靠近,三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会靠近观察者。
(4)从图戊的实验数据还可以得出:玻璃的厚度越厚,像到物体的距离越大,像与物的距离越远。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置浅。
故答案为:(1)提出问题;(2)①像;②不会;(3)①2.13;②靠近;(4)越远;(5)浅。
6.(2022•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。
(1)图中的折射角大小为 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 > (选填“>”“=”或“<”)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 让入射光逆着光路2射入 ,如果看到 折射光逆着光路1射出 现象,就可证明光路是可逆的。
【答案】(1)80°;(2)>;(3)让入射光逆着光路2射入;折射光逆着光路1射出。
【解答】解:(1)由图可知,光路1和3是关于90°线对称,所以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,由图可知,折射角为80°。
(2)由实验现象可知,光从玻璃斜射入空气时,光路1与法线夹角40°,即入射角为40°,根据(1)可知,折射角>入射角;
(3)为了验证折射现象中光路是否可逆,也可以让入射光逆着光路2射入,如果看到折射光逆着光路1射出现象,就可证明光路是可逆的。
故答案为:(1)80°;(2)>;(3)让入射光逆着光路2射入;折射光逆着光路1射出。
7.(2019•绵阳)在“探究光折射时的特点”实验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)此现象说明 D (选填序号)
A.光路可逆
B.光在水面只发生了折射
C.光在水面只发生了反射
D.光在水面既发生了折射又发生了反射
(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,此现象说明 B (选填序号)
A.入射角增大,折射角减小
B.入射角增大,折射角增大
C.折射角的大小与入射角的大小成正比
D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 C (选填序号)。
A.向右偏 B.向左偏 C.不偏
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示,图中可以看到反射光线,同时也看到折射光线,故选D。
(2)光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角,空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角;
增大这一束光与竖直方向的夹角,即增大了入射角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,也就是折射角也增大,此现象说明入射角增大,折射角增大,但不能得出成正比的关系,故选B。
(3)光垂直射到界面时不改变方向;所以,让这一束光垂直于水面射入空气,其传播方向不偏转,故选C。
故答案为:(1)D;(2)B;(3)C。
8.(2019•沈阳)如图所示,在“探究光折射时的特点”的实验中。
(1)有一束光从空气斜射入水中,MN为法线,请你画出折射光线的大致方向。
(2)当入射光线靠近水面时,折射光线将 靠近 (选填“靠近”或“远离”)水面。