




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
實驗03探究光的折射定律
實驗梳理
實驗:探究光的折射定律
【實驗?zāi)康摹刻骄抗獾恼凵湟?guī)律
【實驗設(shè)計】
在玻璃水槽中豎直放置的塑料板由£和廠兩個半圓形塑料板(帶刻度)組成,其豎直方向的直徑知
為兩半圓的分界線,其中塑料板廠可繞直徑MN在水平面內(nèi)前后折轉(zhuǎn)。
【實驗器材】激光筆、水槽、光具盤等
【進行實驗與收集證據(jù)】
(1)用激光筆緊貼光具盤照射。
(2)使一束光貼著光具盤E沿某一個角度從空氣中射到界面上的。點;同時,把光具盤尸向前或
向后折,看什么時候能在光具盤產(chǎn)上看到折射光。
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,當(dāng)塑料板尸上同時出現(xiàn)入射光和折射光時,讀出入射角和折射角的度數(shù);
多次改變?nèi)肷涔庹丈涞慕嵌龋x出入射角和折射角的度數(shù),并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。
光從空氣中斜射入水中
實驗次數(shù)入射角折射角
130°20°
250°32°
370°40°
(4)旋轉(zhuǎn)激光筆至水面下方,使光貼著光具盤£沿某一個角度射向界面上的。點;移動光具盤戶,
當(dāng)戶上出現(xiàn)折射光時,記錄入射角和折射角的度數(shù);多次改變?nèi)肷涔庹丈涞慕嵌?,讀出入射角和折射角
的度數(shù),并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。
光從水中斜射入空氣中
實驗次數(shù)入射角折射角
120°30°
232°50°
340°70°
【分析論證】
(1)E、F光具盤不在同一平面內(nèi),光具盤F上看不見折射光;E、F光具盤在同一平面內(nèi),光具盤
F上可以看見折射光,說明折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),且折射光線和入射光線分別位于
法線的兩側(cè)。
光從空氣中斜射入水中
實驗次數(shù)入射角折射角
130°20°
250°32°
370°40°
(2)光從空氣中斜射入水中,入射角>折射角;折射角隨入射角增大而增大;
光從水中斜射入空氣中
實驗次數(shù)入射角折射角
120°30°
232°50°
340°70°
(3)光從水中斜射入空氣中,入射角〈折射角;折射角隨入射角的增大而增大。
(4)折射時光路是可逆的。
【實驗結(jié)論】
(1)折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(2)折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)。
(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射角小于入射角,當(dāng)入射角增大時,折射角也增大。光
從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射角大于入射角。
(4)光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)中時,傳播方向不變。
(5)折射時光路可逆。
考向點撥
《探究光的折射定律》常考問題:
(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析折射角與入射角的大小關(guān)系:當(dāng)光從空氣射入玻璃中時,入射角大于折射
角;當(dāng)光從玻璃射入空氣中時,入射角小于折射角。
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析折射角與入射角的變化關(guān)系:無論從空射射入玻璃,還是從玻璃射入空氣,
折射角隨入射角增大而增大(或減小而減小)。
(3)光垂直入射時,傳播方向的判斷:光的傳播方向不變。
(4)折射光線的偏折方向:會向法線方向偏折。
(5)多次實驗的目的:尋找普遍規(guī)律。
(6)使用可轉(zhuǎn)折的光屏,是為了研究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面。
(7)光線貼著光具盤照射,是為了:顯示光從空氣射入玻璃磚中時的光路。
(8)說明光路是可逆的操作:當(dāng)光沿著原來的折射光線方向入射角時,光會沿著之前的入射光線路
徑折射出去,說明在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
(9)當(dāng)光從空氣垂直射到水面時,折射角等于%度。
(10)折射規(guī)律的應(yīng)用:①站在清澈的游泳池里,在岸上的人會發(fā)現(xiàn)游泳池里人的腿變通。②把一
枚硬幣放入杯底,實際位置比看到的硬幣的位置要偏低。
41典例精析)
【典例1】
小麗同學(xué)在探究"光的折射規(guī)律”時利用了如圖所示的裝置。由£和尸兩個半圓形組成的光屏豎直
放置在玻璃水槽中,NOM為兩半圓的分界線。
⑴實驗時,先讓光屏環(huán)位于同一平面內(nèi),一束激光貼著光屏沿AO從空氣斜射入水中,在光屏產(chǎn)
上可以看到折射后的光束08。實驗中除圖中的AO、OB光線之外,小麗在光屏上還能看到一條光線,
這是因為光的..現(xiàn)象產(chǎn)生的,請在圖中畫出此光線。
(2)為驗證折射光、入射光、法線在同一平面,小麗應(yīng)將光屏(選填或"k’)向后折轉(zhuǎn)一
定角度進行觀察。
⑶在探究折射角和入射角的大小關(guān)系時,小麗保持入射點。不變,多次改變?nèi)肷浣沁M行實驗并記
錄對應(yīng)的折射角和入射角的大小,多次實驗的目的是
實驗次數(shù)第一次第二次第三次第四次
入射角15°30°45°60°
折射角11°22°32°40°
⑷小麗測量的數(shù)據(jù)如表中所示,由此她得出結(jié)論:在光的折射現(xiàn)象中,折射角總是小于入射角。
你認為小麗的結(jié)論準(zhǔn)確嗎?理由是:o
【典例2】
探究光的折射規(guī)律的實驗裝置如圖所示,豎直放置的光屏EF可繞其上MN所在直線前后折轉(zhuǎn)。
入射角a0°15°30°45°60°
⑴實驗時小蘭讓光束沿也射入水中,光束進入水中后折射光線會向(選填"靠近"或
"遠離")法線的方向偏折,說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發(fā)生了改變;
(2)接著小蘭讓光束貼著光屏從空氣斜射入水中,當(dāng)小芳將F板向后折轉(zhuǎn)一定角度時,在F板上—
(選填"能"或"不能")看到折射光,此時折射光線和入射光線(選填"在"或"不在")同一平
面內(nèi);
(3)小蘭和小芳多次改變?nèi)肷涔饩€4。與ON的夾角進行實驗,測量結(jié)果如表所示。分析數(shù)據(jù)可得:
光從空氣斜射入水中,入射角增大時,折射角(選填"增大"或"減小");
⑷如果讓光束從空氣垂直射入水中,此時光的傳播方向(選填"改變"或"不變")。
41對點練習(xí))
【訓(xùn)練1】
小光在做"探究光的折射特點"的實驗時,如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數(shù)
據(jù):
(1)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:
①光從空氣斜射到水面時,將同時發(fā)生折射和現(xiàn)象;
②光從空氣斜射到水面時,折射角隨入射角的變大而,且折射角始終(選填"大于""等
于"或"小于")入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時,折射角等于(注意:填角度大小);
(2)拓展應(yīng)用:
小光去游泳,觀察到深水區(qū)并不深,原因是他看到的池底是由光的折射形成的(選填"實像"
或"虛像"),在實際位置的上方。
【訓(xùn)練2】
在"初識光的折射現(xiàn)象"和"探究光的折射特點"實驗中:
甲乙丙
⑴如圖甲,小明將一束激光射至尸點,形成一個光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,水槽底部光斑的位置
將(向左移動/向右移動/不動),這說明光從空氣斜射入水中時,傳播方向(會
/不會)發(fā)生偏折。實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰,為解決此問題,他在水面上方噴了一
些;
(2)如圖乙,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點",他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了研究
折射光線、入射光線和法線是否=如圖丙,他將光沿著A。方向射向水面上的。點,光在水
中沿著08方向射出,折射光也逐步偏向法線,折射光也逐步偏向法線,說明光從空氣斜射入水中時,
入射角減小,折射角隨之(增大/減小/不變)。當(dāng)光沿著N。方向射入時會沿方向射
出,此時折射角為度;
⑶若光沿3。方向射入,折射光線將沿方向射出,這是因為光折射時,。
【訓(xùn)練3】
如圖所示,是小宇"探究光的反射與折射規(guī)律”的實驗裝置。通過多次實驗將測得的數(shù)據(jù)記錄在下表
中:
入射角0°15°30°45°60°
反射角0°15°30°45°60°
折射角0°11°22°32°40°
⑴當(dāng)光從空氣斜射入水中時,折射角入射角,入射角減小,折射角;當(dāng)光從空氣垂
直射入水中時,折射角等于.
(2)小宇讓一束光沿著圖中8。方向入射向水面時,當(dāng)入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時,
折射角等于.
⑶若將光屏繞直徑M9M向后折轉(zhuǎn),則在光屏上________
A.只能看到反射光線
B.只能看到折射光線
C.同時看到反射光線和折射光線
D.反射光線和折射光線均看不到
⑷小宇接著又完成了光從空氣斜射入玻璃和從玻璃斜射入空氣的實驗,他這樣進行多次實驗的目
的是為了;
⑸把一枚硬幣放入杯底,看到的硬幣的位置比它的實際位置要偏(選填"高"或"低")。
【訓(xùn)練4】
在探究光的折射特點的實驗中:
?A
?C
?B
①②③
⑴如圖甲所示,光從空氣斜射入水中,將入射角、折射角記錄在下表中。本實驗多次改變?nèi)肷浣?/p>
的目的是,分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的結(jié)論(寫出一條即可):.當(dāng)光
以32。的入射角從水射入空氣中時,折射角為。;
入射角a
折射角夕
⑵如圖乙所示,將透明的薄壁(厚度可忽略不計)方形水槽水平放置,激光筆沿圖示方向發(fā)出一
束光,側(cè)壁上A處出現(xiàn)一個光斑,水槽中注入一定量的水后,側(cè)壁上8處出現(xiàn)一個光斑,為使光斑由
B移至C處,應(yīng)使水槽中水面的高度(選填"增加""減少"或"不變"),水面高度的變化量______
(選填"大于"、"小于"或"等于")8C間的距離;
⑶如圖丙所示,小明將激光筆移至虛線框內(nèi)向水槽底部照射,為使光束沿DE方向射出,則激光
筆照射在水槽底部的位置必須在_______(選填"①""②"或"③")區(qū)域內(nèi),且激光筆射出的入射光的方
【訓(xùn)練5】
在驗證"光的折射規(guī)律”的實驗中,小華同學(xué)利用激光筆、水槽、水和一個可繞MV'折轉(zhuǎn)的光屏進行
了如圖所示實驗。
⑴當(dāng)光沿著NO方向射入時會沿ON'方向射出,說明此時傳播方向發(fā)生改變,此時折射角
為度;
⑵如圖乙,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點",他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了研究
折射光線、入射光線和法線是否o
⑶光屏上呈現(xiàn)的光路如圖所示,小華在光屏上記錄下光路并標(biāo)出了此時的入射角和折射角,據(jù)此
她得出:光從空氣斜射入水中時,折射角大于入射角這一錯誤結(jié)論,小華得出該錯誤結(jié)論的原因
是;
⑷糾正錯誤后,小華測得如下表所示的兩組數(shù)據(jù):
表一:光從空氣斜射入水中
序號123
入射角a/。304560
折射角7/。223240
表二:光從水中斜射入空氣匚□
序號123
入射角a/。22團40
折射角7/。304560
①表二中"或數(shù)據(jù)被遮擋住看不到,由表中信息可知這個數(shù)據(jù)2強______;
②如果小華在探究光從空氣斜射入水中的折射規(guī)律時,完成了’第4次實驗,入射角是40。,折射角
可能是;
A.20°B.28°C.35°D.60°
⑸實驗中,為了便實驗結(jié)論更具有普遍性,除了改變?nèi)肷浣沁M行多次測量外,還應(yīng)進行的操作
是O
【訓(xùn)練6】
某同學(xué)在做"探究光的折射特點"實驗,如圖是光從空氣射入水中時的光路。實驗中發(fā)現(xiàn),入射光
線、折射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè),通過實驗還得到如下
數(shù)據(jù):
入射角a0°15°30°45°60°
反射角£0°15°30°45°60°
折射角V0°11°22.1°35.4°40.9°
(1)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:
①光從空氣中斜射到水面時,將同時發(fā)生_________和現(xiàn)象;
②光從空氣斜射到水面時,折射角隨入射角的增大而(選填"增大"或"減小"),且折射
角(選填"大于"、"等于"或"小于")入射角。當(dāng)光沿著原來的折射光線方向入射時,光會沿
著之前的入射光線路徑折射出去,說明在光的折射現(xiàn)象中,光路是的。當(dāng)光從空氣垂直射到
水面時,折射角等于零。
(2)該同學(xué)根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②總結(jié)出了光的折射特點。請你對該同學(xué)通過上述探究實
驗得出光的折射特點的過程作出評價。是否存在不足?答:(填"是"或"否");請簡要說明
理由:。
【訓(xùn)練7】
如圖甲所示,在“探究光的折射特點"實驗中:
(1)光與水面成45。射入杯中時,會在杯底形成光斑,若入射光束A。沿逆時針方向轉(zhuǎn)動一定的角
度,水中的折射角將(選填"變大"、"變小"或"不變");
(2)保持入射光線不變,向杯中繼續(xù)注水,杯底的光斑將向(選填"左"或"右")移動,水
位上升過程中折射角將(選填"變大"、"變小"或"不變");
⑶如圖乙所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人會發(fā)現(xiàn)泳池里人的腿變短,能描述此現(xiàn)象的光
路是圖丙中的(填序號)。
【訓(xùn)練8】
如圖是某同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路,經(jīng)過多次實驗并記錄了如下數(shù)
據(jù):
入射角a10°30°45°60°
折射角/7.1°20.7°30°37.8°
(1)實驗中,光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外,還具有的作用;
(2)分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的結(jié)論(寫出一條即可):;
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷:當(dāng)光以35。的入射角從空氣射入玻璃中時,其折射角
30。(選填"大于"、和"小于"或"等于");
(4)當(dāng)光以30。的入射角從玻璃射入空氣中時,其折射角是;
⑸讓這一束光垂直于玻璃射入空氣。傳播方向(選填序號)。
A.向右偏B.向左偏C.不偏
【訓(xùn)練9】
如圖甲是王楠同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路,經(jīng)過多次實驗并記錄了數(shù)
據(jù):
0°
甲乙
入射角a10°30°45°60°
折射角67.1°20.7°30°37.8°
(1)本實驗應(yīng)在較(選填"暗"或"亮")的環(huán)境中進行;由表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷:當(dāng)光以
55。的入射角從空氣射入玻璃中時,其折射角30°(選填"等于"、"小于"或"大于");
⑵當(dāng)光以30。的入射角從玻璃斜射入空氣中時,其折射角是。,你的依據(jù)是:在光的折射
中,;
⑶同班的陳新同學(xué)利用圖乙探究光從空氣斜射入水中時的光路。實驗時,光貼著光屏從空氣斜射
入水中,將尸板向后折轉(zhuǎn)一定的角度,則在歹板上______(選填"能"或"不能")看到折射光,此時折射
光線和入射光線(選填"在"或"不在")同一平面內(nèi);
⑷保持圖乙的入射光不動,繼續(xù)往水槽里加適量的水,會看到水槽底部的亮斑3向(選填
"左"或"右")移動。
【訓(xùn)練10]
某小組同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置探究光的折射規(guī)律,在玻璃水槽中豎直放置的光屏由E
和廠兩個半圓形光屏組成,其豎直方向的直徑為兩半圓的分界線,其中光屏e可繞直徑NOM在
水平面內(nèi)前后折轉(zhuǎn)。
⑴將光屏F調(diào)至與光屏E在同一平面內(nèi),保持入射點O不變,多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾
角進行實驗,該小組同學(xué)將測量結(jié)果記錄在下表中。
入射角a0°15°30°45°60°
折射角P0°11.3°22.1°35.4°40.9°
①分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:(寫出一條即可)。
②當(dāng)光從空氣垂直射入水中時,光的傳播方向(選填"改變"或"不改變")。
(2)該小組同學(xué)在玻璃水槽底部用另一支激光筆讓光貼著光屏廠沿3。射向水面時,可看到折射光
線沿。4方向射出,這說明在光的折射現(xiàn)象中,光路是的。
⑶另一小組的小華在做光的折射實驗時,將一束光以相同的入射角從空氣分別斜射入水和玻璃
中,如圖乙所示。分析實驗現(xiàn)象可知,不同介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)是(選填"不同"或"相同")的,
水對光的折射本領(lǐng)(選填"大于""等于"或"小于")玻璃對光的折射本領(lǐng)。
⑷在日常生活中,我們經(jīng)常會有“潭清疑水淺”的錯覺,而水底變淺是因為我們看到的水底是
像。
41真題感悟)
1.(2023?內(nèi)蒙古赤峰)探究光折射時折射角與入射角的關(guān)系,如圖所示,使一束光從甲介質(zhì)斜射
入乙介質(zhì),測量并記錄入射角和折射角大小;改變光束射向。點的角度,進行多次實驗,數(shù)據(jù)如下表
所示:
實驗次數(shù)1234
入射角10°20°30°40°
折射角15.1°30.7°48.6°73.8°
(1)光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時,折射角入射角;折射角隨著入射角的增大
而;
(2)做完第4次實驗后,同學(xué)們又使一束光從乙介質(zhì)中以73.8。的入射角射入甲介質(zhì),測得折射角
恰好為40。,這說明在折射現(xiàn)象中,。
2.(2022?廣西河池)某同學(xué)做"探究光的折射規(guī)律"實驗,她把半圓形玻璃磚固定在圓盤中心,讓
激光束沿圓盤半徑入射到玻璃磚圓心處,激光束經(jīng)玻璃磚折射后從半圓弧邊射出(如圖所示)。旋轉(zhuǎn)
圓盤,多次改變激光束入射角度,觀察折射光線方向并記錄數(shù)據(jù),如下表所示。
實驗次數(shù)12345
入射角20°30°60°75°
折射角13°19°28°35°40°
(1)做第三次實驗時,忘了記錄入射角的數(shù)據(jù),結(jié)合圖可知,此時的入射角為;
(2)分析實驗數(shù)據(jù)可知:當(dāng)光從空氣斜射到玻璃表面時,折射角入射角,折射角隨入射角
增大而O
60-30
3.(2022?山東棗莊)如圖是某同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路,經(jīng)過多次實
驗并記錄了如下數(shù)據(jù):
入射角a10°30°45°60°
折射角夕7.1°20.7°30°37.8°
(1)實驗中,光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外,還具有的作用;
(2)分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的結(jié)論(寫出一條即可):;
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷:當(dāng)光以35。的入射角從空氣射入玻璃中時,其折射角30。
(選填"大于"、"小于"或"等于");
(4)當(dāng)光以30。的入射角從玻璃射入空氣中時,其折射角是。
0°
90°
4.(2022?湖北宜昌)在"探究光從玻璃斜射入空氣的折射規(guī)律”的實驗中,小東借助激光筆、半圓
形玻璃塊和帶刻度的光具盤完成了實驗,觀察到如圖所示的1、2、3三條光束,并在光具盤上用筆描
出了對應(yīng)的光路。
(1)圖中的折射角大小為;
(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象初步發(fā)現(xiàn),光從玻璃斜射入空氣時,折射角(選填">或"<")
入射角;
(3)現(xiàn)在要探究光的折射現(xiàn)象中光路是否可逆,具體的操作是,如果看到現(xiàn)
象,就可證明光路是可逆的。
5.(2022?云南)小華偶然間垂直向下看到放在玻璃磚下面的字發(fā)生了錯位。
(1)他想光斜射時才發(fā)生偏折,才會出現(xiàn)“池底變淺”的現(xiàn)象,那么光在垂直入射時,光線不再偏折,
還會有"池底變淺”的現(xiàn)象嗎?上述過程在科學(xué)探究中做(選填"設(shè)計實驗”"提出問題"或"分析
論證”)。
(2)①聯(lián)想到"平面鏡成像"找像位置的方法,于是他按如圖所示將玻璃磚緊貼物體擺放在水平桌
面上的一張白紙上,標(biāo)記出物體的位置。按照圖乙的方式沿水平方向觀察物體(觀察盒上的條形
碼)。當(dāng)看到物體經(jīng)玻璃成成的像時,前后移動小卡片,使小卡片與像在同一個平面上,將小卡片此
時的位置標(biāo)記在白紙上,這樣就找到了放置一塊玻璃磚時的位置。
②隨后,他將玻璃磚離開物體向觀察者移動一小段距離后進行觀察,發(fā)現(xiàn)像的位置不變,說明玻
璃磚與物體的距離影響成像位置(選填"會"或"不會")。
(3)為了觀察不同厚度玻璃的成像情況,他將第二塊相同玻璃磚緊貼在第一塊后面,如圖丙所
示,觀察并記錄像的位置;他再將第三塊相同玻璃磚緊貼在前兩塊后面,如圖丁所示,觀察并記錄像
的位置。記錄數(shù)據(jù)如下圖所示:
I2.13cm
|2.15cm
12.35cm
——無雙師攸口」[豕口)儀旦
①分析圖的數(shù)據(jù)可知,用一塊玻璃磚觀察時,像與物體的距離是cm;
②三次實驗都說明了光在垂直入射時,像的位置會觀察者(選填"靠近"或"遠離")。
(4)從圖的實驗數(shù)據(jù)還可以得出:玻璃的厚度越厚,像與物的距離越o
(5)從以上探究可知,從豎直方向看到的池底比它的實際位置_________(選填"淺"或"深")。
實驗03探究光的折射定律
實驗梳理
__________________4
實驗:探究光的折射定律
【實驗?zāi)康摹刻骄抗獾恼凵湟?guī)律
【實驗設(shè)計】
在玻璃水槽中豎直放置的塑料板由£和尸兩個半圓形塑料板(帶刻度)組成,其豎直方向的直徑腑
為兩半圓的分界線,其中塑料板廠可繞直徑MN在水平面內(nèi)前后折轉(zhuǎn)。
【實驗器材】激光筆、水槽、光具盤等
【進行實驗與收集證據(jù)】
(1)用激光筆緊貼光具盤照射。
(2)使一束光貼著光具盤E沿某一個角度從空氣中射到界面上的。點;同時,把光具盤/向前或
向后折,看什么時候能在光具盤廠上看到折射光。
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,當(dāng)塑料板廠上同時出現(xiàn)入射光和折射光時,讀出入射角和折射角的度數(shù);
多次改變?nèi)肷涔庹丈涞慕嵌?,讀出入射角和折射角的度數(shù),并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。
光從空氣中斜射入水中
實驗次數(shù)入射角折射角
130°20°
250°32°
370°40°
(4)旋轉(zhuǎn)激光筆至水面下方,使光貼著光具盤£沿某一個角度射向界面上的。點;移動光具盤戶,
當(dāng)尸上出現(xiàn)折射光時,記錄入射角和折射角的度數(shù);多次改變?nèi)肷涔庹丈涞慕嵌?,讀出入射角和折射角
的度數(shù),并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。
光從水中斜射入空氣中
實驗次數(shù)入射角折射角
120°30°
232°50°
340°70°
【分析論證】
(1)E、F光具盤不在同一平面內(nèi),光具盤F上看不見折射光;E、F光具盤在同一平面內(nèi),光具盤
F上可以看見折射光,說明折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),且折射光線和入射光線分別位于
法線的兩側(cè)。
光從空氣中斜射入水中
實驗次數(shù)入射角折射角
130°20°
250°32°
370°40°
(2)光從空氣中斜射入水中,入射角>折射角;折射角隨入射角增大而增大;
光從水中斜射入空氣中
實驗次數(shù)入射角折射角
120°30°
232°50°
340°70°
(3)光從水中斜射入空氣中,入射角〈折射角;折射角隨入射角的增大而增大。
(4)折射時光路是可逆的。
【實驗結(jié)論】
(1)折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(2)折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)。
(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射角小于入射角,當(dāng)入射角增大時,折射角也增大。光
從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射角大于入射角。
(4)光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)中時,傳播方向不變。
(5)折射時光路可逆。
考向點撥
《探究光的折射定律》??紗栴}:
(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析折射角與入射角的大小關(guān)系:當(dāng)光從空氣射入玻璃中時,入射角大于折射
角;當(dāng)光從玻璃射入空氣中時,入射角小于折射角。
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析折射角與入射角的變化關(guān)系:無論從空射射入玻璃,還是從玻璃射入空氣,
折射角隨入射角增大而增大(或減小而減小)。
(3)光垂直入射時,傳播方向的判斷:光的傳播方向不變。
(4)折射光線的偏折方向:會向法線方向偏折。
(5)多次實驗的目的:尋找普遍規(guī)律。
(6)使用可轉(zhuǎn)折的光屏,是為了研究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面。
(7)光線貼著光具盤照射,是為了:顯示光從空氣射入玻璃磚中時的光路。
(8)說明光路是可逆的操作:當(dāng)光沿著原來的折射光線方向入射角時,光會沿著之前的入射光線路
徑折射出去,說明在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
(9)當(dāng)光從空氣垂直射到水面時,折射角等于純度。
(10)折射規(guī)律的應(yīng)用:①站在清澈的游泳池里,在岸上的人會發(fā)現(xiàn)游泳池里人的腿變短。②把一
枚硬幣放入杯底,實際位置比看到的硬幣的位置要他低。
可典例精析)
【典例1】
小麗同學(xué)在探究“光的折射規(guī)律"時利用了如圖所示的裝置。由E和尸兩個半圓形組成的光屏豎直
放置在玻璃水槽中,為兩半圓的分界線。
⑴實驗時,先讓光屏所位于同一平面內(nèi),一束激光貼著光屏沿從空氣斜射入水中,在光屏下
上可以看到折射后的光束。及實驗中除圖中的AO、02光線之外,小麗在光屏上還能看到一條光線,
這是因為光的現(xiàn)象產(chǎn)生的,請在圖中畫出此光線。
⑵為驗證折射光、入射光、法線在同一平面,小麗應(yīng)將光屏(選填或"嚴)向后折轉(zhuǎn)一
定角度進行觀察。
⑶在探究折射角和入射角的大小關(guān)系時,小麗保持入射點。不變,多次改變?nèi)肷浣沁M行實驗并記
錄對應(yīng)的折射角和入射角的大小,多次實驗的目的是o
實驗次數(shù)第一次第二次第三次第四次
入射角15°30°45°60°
折射角11°22°32°40°
⑷小麗測量的數(shù)據(jù)如表中所示,由此她得出結(jié)論:在光的折射現(xiàn)象中,折射角總是小于入射角。
你認為小麗的結(jié)論準(zhǔn)確嗎?理由是:
【答案】⑴反射
(2)F
⑶尋找普遍規(guī)律
⑷不正確見解析
【解析】(1)田⑵一束激光貼著光屏沿A。從空氣斜射水面時,既發(fā)生反射,又發(fā)生折射,法線
和折射光線已作出,根據(jù)反射角等于入射角,在法線右側(cè)的空氣中作出反射光線,如下圖所示:
(2)為驗證折射光、入射光、法線在同一平面,應(yīng)保持入射光線位置不變,即光屏E不動,將光
屏/向后折轉(zhuǎn)一定角度進行觀察;當(dāng)尸板向后折轉(zhuǎn)一定的角度后,呈現(xiàn)折射光線的尸板和呈現(xiàn)入射光
線的E板不在同一平面內(nèi),此時在尸板上不能看到折射光,這說明折射光和入射光、法線在同一平面
內(nèi)。
(3)本實驗通過多次改變?nèi)肷浣?,進行多次測量的主要目的是尋找普遍規(guī)律。
(4)⑴⑵小麗的結(jié)論不正確,在光的折射現(xiàn)象中,折射角不總是小于入射角,應(yīng)改變光的傳播方
向繼續(xù)實驗(比如讓光從水斜射入空氣中)。
【典例2】
探究光的折射規(guī)律的實驗裝置如圖所示,豎直放置的光屏EF可繞其上MN所在直線前后折轉(zhuǎn)。
入射角a0°15°30°45°60°
折射角£0°11.3°22.1°35.4°40.9°
⑴實驗時小蘭讓光束沿也射入水中,光束進入水中后折射光線會向(選填"靠近"或
"遠離”)法線的方向偏折,說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發(fā)生了改變;
⑵接著小蘭讓光束貼著光屏從空氣斜射入水中,當(dāng)小芳將F板向后折轉(zhuǎn)一定角度時,在F板上—
(選填"能"或"不能")看到折射光,此時折射光線和入射光線(選填"在"或"不在")同一平
面內(nèi);
(3)小蘭和小芳多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾角進行實驗,測量結(jié)果如表所示。分析數(shù)據(jù)可得:
光從空氣斜射入水中,入射角增大時,折射角(選填"增大"或"減小");
⑷如果讓光束從空氣垂直射入水中,此時光的傳播方向(選填"改變"或"不變")。
【答案】⑴靠近
(2)不能在
(3)增大
⑷不變
【解析】(1)讓光束沿A。射入水中,光束進入水中后,由于折射角要小于入射角,則折射光線
會向法線方向偏折,說明光從空氣斜射入水中時傳播方向發(fā)生了改變。
(2)⑴⑵因折射光線和入射光線和法線在同一平面內(nèi),所以,光貼著光屏從空氣射入水中,該
小組同學(xué)將F板向后折轉(zhuǎn)一定角度,則在F板上不能看到折射光,此時折射光線和入射光線在同一平
面內(nèi)。
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,光從空氣中斜射入水中時,折射角小于入射角;入射角增大,折射
角也增大。
(4)光垂直于界面入射時,傳播方向不變。
47對點練習(xí))
【訓(xùn)練1】
小光在做"探究光的折射特點”的實驗時,如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數(shù)
據(jù):
⑴分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:
①光從空氣斜射到水面時,將同時發(fā)生折射和現(xiàn)象;
②光從空氣斜射到水面時,折射角隨入射角的變大而,且折射角始終(選填"大于""等
于"或"小于")入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時,折射角等于(注意:填角度大小);
(2)拓展應(yīng)用:
小光去游泳,觀察到深水區(qū)并不深,原因是他看到的池底是由光的折射形成的(選填"實像"
或"虛像"),在實際位置的上方。
【答案】⑴光的反射變大小于0°
⑵虛像
【解析】(1)田光從空氣斜射到水面時,將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。
⑵⑶光從空氣斜射到水面時,當(dāng)入射角不斷增大時,折射角也隨之增大,故折射角隨入射角的變
化關(guān)系是:折射角隨入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
⑷當(dāng)光從空氣垂直射到水面時,折射角等于零。
(2)池底反射的光線由水中斜射到空氣中時,在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線
進入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,就會覺得池底變淺了,故形成虛像。
【訓(xùn)練2】
在"初識光的折射現(xiàn)象”和"探究光的折射特點"實驗中:
甲乙丙
(1)如圖甲,小明將一束激光射至P點,形成一個光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,水槽底部光斑的位置
將(向左移動/向右移動/不動),這說明光從空氣斜射入水中時,傳播方向(會
/不會)發(fā)生偏折。實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰,為解決此問題,他在水面上方噴了一
些;
(2)如圖乙,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點",他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了研究
折射光線、入射光線和法線是否0如圖丙,他將光沿著A。方向射向水面上的。點,光在水
中沿著OB方向射出,折射光也逐步偏向法線,折射光也逐步偏向法線,說明光從空氣斜射入水中時,
入射角減小,折射角隨之(增大/減小/不變)。當(dāng)光沿著N。方向射入時會沿方向射
出,此時折射角為度;
(3)若光沿8。方向射入,折射光線將沿方向射出,這是因為光折射時,o
【答案】⑴向左移動會煙霧
⑵在同一平面減小0
⑶。4光路可逆
【解析】(1)⑴⑵光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角;如果按照圖示中的角度照射激光,
同時向水槽內(nèi)慢慢注水,折射點會左移,水槽底部光斑的位置將向左移動,這說明光從空氣斜射入水
中時,傳播方向會發(fā)生偏折。
⑶向水面上方噴些煙霧,這時光通過煙霧的水時發(fā)生漫反射,便于在各個角度觀察光的傳播路
徑。
(2)田使用可折轉(zhuǎn)的光屏,折轉(zhuǎn)后,那一半光屏所在平面會發(fā)生改變,看不到反射光線,因此是
為了觀察折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)。
[2]因為當(dāng)入射光線偏向法線時,折射角也隨之偏向法線,所以可以說明光從空氣斜射入水中時,
入射角減小,折射角隨之減小。
⑶當(dāng)光沿著NO方向射入時會沿0M方向射出,即入射光線垂直入射,折射光線與法線重合,即入
射光線垂直入射,即此時折射角為。度。
(3)⑴⑵由于光折射時,光路可逆,若光沿80方向射入,折射光線將沿0A方向射出,與原來
的傳播方向正好相反。
【訓(xùn)練3】
如圖所示,是小宇"探究光的反射與折射規(guī)律”的實驗裝置。通過多次實驗將測得的數(shù)據(jù)記錄在下表
中:
入射角0°15°30°45°60°
反射角0°15°30°45°60°
折射角0°11°22°32°40°
⑴當(dāng)光從空氣斜射入水中時,折射角入射角,入射角減小,折射角;當(dāng)光從空氣垂
直射入水中時,折射角等于。。
(2)小宇讓一束光沿著圖中8。方向入射向水面時,當(dāng)入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時,
折射角等于。;
⑶若將光屏繞直徑N0M向后折轉(zhuǎn),則在光屏上________
A.只能看到反射光線
B.只能看到折射光線
C.同時看到反射光線和折射光線
D.反射光線和折射光線均看不到
⑷小宇接著又完成了光從空氣斜射入玻璃和從玻璃斜射入空氣的實驗,他這樣進行多次實驗的目
的是為了;
(5)把一枚硬幣放入杯底,看到的硬幣的位置比它的實際位置要偏(選填"高"或"低")。
【答案】⑴小于減小0
(2)30
(3)D
(4)避免偶然性,得到普遍規(guī)律
(5)高
【解析】(1)5⑵⑶分析表格數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:光從空氣斜射入水中時,折射角小于入射角,入
射角減小,折射角也減小,當(dāng)入射角等于0。時,折射角也等于0。,即光從空氣垂直射入水中時,折射
角等于0°。
(2)光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。當(dāng)入射光線以30。的入射角從空氣中射入水中時,折射角
等于22。,故當(dāng)入射光線以22。的入射角從水中射入空氣時,折射角等于30。。
(3)光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時,反射光線、折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi),若
將光屏繞直徑NOM向后折轉(zhuǎn),反射光線與光屏不在同一平面內(nèi),折射光線與光屏也不在同一平面內(nèi),
則在光屏上反射光線和折射光線均看不到,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
(4)換用不同的介質(zhì)多次實驗的目的是避免偶然性,使實驗結(jié)論更具有普遍性。
(5)把一枚硬幣放入杯底,由于光的折射作用,硬幣反射的光從水斜射入空氣中時,折射角會大
于入射角,故看到硬幣的位置會比它的實際位置要偏高。
【訓(xùn)練4】
在探究光的折射特點的實驗中:
⑴如圖甲所示,光從空氣斜射入水中,將入射角、折射角記錄在下表中。本實驗多次改變?nèi)肷浣?/p>
的目的是,分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的結(jié)論(寫出一條即可):o當(dāng)光
以32。的入射角從水射入空氣中時,折射角為1
入射角。0°15°30°45°60°
折射角△0°11°22°32°41°
(2)如圖乙所示,將透明的薄壁(厚度可忽略不計)方形水槽水平放置,激光筆沿圖示方向發(fā)出一
束光,側(cè)壁上A處出現(xiàn)一個光斑,水槽中注入一定量的水后,側(cè)壁上B處出現(xiàn)一個光斑,為使光斑由
B移至C處,應(yīng)使水槽中水面的高度(選填"增加""減少"或"不變"),水面高度的變化量______
(選填"大于"、"小于"或"等于")8C間的距離;
(3)如圖丙所示,小明將激光筆移至虛線框內(nèi)向水槽底部照射,為使光束沿DE方向射出,則激光
筆照射在水槽底部的位置必須在_______(選填"①""②"或"③")區(qū)域內(nèi),且激光筆射出的入射光的方
向應(yīng)_______o
【答案】(1)多次實驗排除偶然性光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角45
⑵增加大于
(3)②與。E方向平行
【解析】(])⑴一次實驗得出的實驗結(jié)論具有偶然性,為了排除偶然性,得出具有普遍性規(guī)律的
結(jié)論,實驗時應(yīng)多次改變?nèi)肷浣谦@得多組數(shù)據(jù)。
⑵由表中數(shù)據(jù)可知,光從空氣中斜射入水中時,每次實驗中入射角都大于水中的折射角,故可
得:光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角。
⑶光路具有可逆性,由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)光線以45。的入射角從空氣斜射入水中時,折射角為
32。,所以當(dāng)光線以32。的入射角從水射入空氣中時,折射角為45。。
(2)田當(dāng)水槽中的水增加時,圖像如圖所示
可知,為使光斑由B移至C處,應(yīng)使水槽中水面的高度增加。
⑵因入射角度不變,所以折射光線相互平行,由上圖可知,水面高度的變化量大于3C間的距離。
(3)田⑵光從空氣斜射入水中,又從水中斜射向空氣中,經(jīng)過兩次折射,最后的折射光線與原入
射光線相平行,所以激光筆射出的入射光的方向應(yīng)與。E方向平行。光從空氣中斜射入水中時,入射角
大于折射角,從水中斜射入空氣中時,入射角小于折射角,由圖可知,激光筆照射在水槽底部的位置
必須在②區(qū)域內(nèi)。
【訓(xùn)練5】
在驗證"光的折射規(guī)律"的實驗中,小華同學(xué)利用激光筆、水槽、水和一個可繞MV'折轉(zhuǎn)的光屏進行
了如圖所示實驗。
⑴當(dāng)光沿著NO方向射入時會沿ON'方向射出,說明此時傳播方向發(fā)生改變,此時折射角
為度;
⑵如圖乙,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點",他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了研究
折射光線、入射光線和法線是否o
⑶光屏上呈現(xiàn)的光路如圖所示,小華在光屏上記錄下光路并標(biāo)出了此時的入射角和折射角,據(jù)此
她得出:光從空氣斜射入水中時,折射角大于入射角這一錯誤結(jié)論,小華得出該錯誤結(jié)論的原因
是;
⑷糾正錯誤后,小華測得如下表所示的兩組數(shù)據(jù):
表一:光從空氣斜射入水中
序號123
入射角a/。304560
折射
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 公司攝影比賽策劃方案
- 公司糖酒會策劃方案
- 公司新年文藝活動方案
- 公司檢查活動方案
- 公司組織與管理策劃方案
- 公司經(jīng)營團建活動方案
- 公司社團手工活動方案
- 公司搞游園活動方案
- 公司母親節(jié)現(xiàn)場活動方案
- 公司科普短視頻策劃方案
- 人教英語九年級單詞表
- 河南省建筑安全員《A證》考試題庫
- 二零二五年度校方責(zé)任險賠償協(xié)議書:校園食品安全事故責(zé)任賠償合同
- 捷科醫(yī)藥物流管理系統(tǒng)(SCM)手冊資料講解
- 2025年立普妥行業(yè)深度研究分析報告-20241226-185650
- 《金融與科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展探究的文獻綜述》3300字
- 新生兒科安全教育宣教
- 扶梯設(shè)備安全操作培訓(xùn)
- 2025年北師大版數(shù)學(xué)六年級下冊教學(xué)計劃(含進度表)
- 曹楊二中英語數(shù)學(xué)試卷
- 葫蘆絲社團活動總結(jié)3篇
評論
0/150
提交評論