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(2)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杂质,例如牛奶。
故答案为:(1)如图;(2)①使用彩色的激光笔;②在水中加一些牛奶。
11.(2021•玉林)如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:
(1)当入射角θ减小时,折射角也 减小 ;
(2)在光的折射现象中,光路是 可逆 的;
(3)这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 平行 的;
(4)若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际的 浅 (选填“深”或“浅”)。
【答案】(1)减小;(2)可逆;(3)平行;(4)浅。
【解答】解:(1)当入射角减小时,折射角会减小;
(2)在光的折射现象中,光路是可逆的;
(3)根据光路是可逆的原理可知,光线在下表面上的折射角等于在上表面上的入射角,由几何知识可知当光从下表面射出后,一定与射入上表面前的光线平行,即这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线是平行的;
(4)硬币反射的光线由玻璃斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向玻璃面偏折,所以人眼逆着折射光线看上去,看到的硬币的虚像比硬币的实际位置浅一些。
故答案为:(1)减小;(2)可逆;(3)平行;(4)浅。
12.(2019•菏泽)小明探究“光的折射规律”时,做了两个实验,如图所示。对比两图,你有什么发现? 在入射角相同时,不同介质中的折射角不同 。根据这两幅图,请你提出一个有探究价值的问题: 影响折射角大小的因素是什么? 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
如图,入射角都是60°,甲图中介质是水,乙图中介质是玻璃,介质不同,折射角不同,可以得到结论是:在入射角相同时,不同介质中的折射角不同;那么为什么介质不同,折射角不同呢?影响折射角大小的因素是什么?
故答案为:在入射角相同时,不同介质中的折射角不同;影响折射角大小的因素是什么?(答案合理即可)
13.(2019•贵阳)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′两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(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 有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播 所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 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,(使线段MM′水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 入射光线重合 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 介质 相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 玻璃 。
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 玻璃 射出的折射光线更远离法线。
【答案】(1)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)入射光线重合;介质;(3)玻璃;(4)玻璃。
【解答】解:
(1)光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是AO和OB。
(2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,还要空中A所在的介质相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,并且介质相同。
(3)如乙丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较OB偏离OC更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
(4)光路是可逆的,光从空气斜射入玻璃偏折能力强,当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强,所以远离法线。
故答案为:(1)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)入射光线重合;介质;(3)玻璃;(4)玻璃。
14.(2019•绍兴)同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
入射角 | 20° | 40° | 60° | 80° |
折射角 | 13° | 25° | 35° | 41° |
【实验结论】折射角与入射角大小 不成正比 (选填“成正比”或“不成正比”)。
【评价与交流】根据实验数据,还可以得出的结论是 光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量 。