小华想探究“光从空气进入其它介质中发生折射时,光的偏折程度与介质种类是否有关”。她选择了带有刻度的光屏(如图所示)、透明玻璃砖、水槽、激光笔等器材进行实验。
(1)小华将玻璃砖的上表面与齐平放置,让激光笔发出的光线沿着光屏与成30°角入射到O点,记录下此时玻璃中折射光线的折射角;
(2)让激光笔发出的光线沿着光屏与成45°角入射到O点,记录下此时玻璃中折射光线的折射角;
(3)比较两次折射角大小关系:
①小华探究过程中存在的问题:______ ;
②请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施:______ 。
(1)小华将玻璃砖的上表面与齐平放置,让激光笔发出的光线沿着光屏与成30°角入射到O点,记录下此时玻璃中折射光线的折射角;
(2)让激光笔发出的光线沿着光屏与成45°角入射到O点,记录下此时玻璃中折射光线的折射角;
(3)比较两次折射角大小关系:
①小华探究过程中存在的问题:
②请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施:
更新时间:2023-05-15 13:07:12
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【推荐1】某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。
(1)实验时,先让光屏E和F位于同一平面内,一束光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。该小组同学将光屏F向后折转一定角度,则在光屏F上_______ (选填“能”或“不能”)看到折射光,这说明折射光线和入射光线_______ (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时,可看到折射光线沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中,光路是_______ ;
(3)为了更清晰地观察水中的光路,可以采用_______ 的方法;
(4)小组的小倩在做光的折射实验时,将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中,如图乙所示,分析实验现象可知,不同介质对光的折射本领是_______ (选填“不同”或“相同”)的,水对光的折射本领_______ (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃对光的折射本领。
(1)实验时,先让光屏E和F位于同一平面内,一束光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。该小组同学将光屏F向后折转一定角度,则在光屏F上
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【推荐2】(1)小南同学用如图甲所示的装置“探究海波熔化时温度的变化规律”,除图中所给的器材外,还需要的测量器材是______ ,实验中某时刻温度计示数如图甲所示,海波此时的温度为______ ℃;
(2)如图乙,在测平均速度的实验中,斜面应选择______ (选填“较缓”或“较陡”)的坡度,这样设计是为了实验中便于测量______ (选填“路程”“速度”或“时间”);
(3)小南同学利用光具盘探究“光从空气斜射入玻璃中时,折射角随入射角变化的关系”,经过多次实验后记录了如图丙数据,当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角______ 30°(选填“大于”、“小于”或“等于”);当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角等于______ 。
(2)如图乙,在测平均速度的实验中,斜面应选择
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入射角 | ||||
折射角 | 10.5° | 20.7° | 30° | 37.8° |
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【推荐3】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。折射光线、入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;
(1)根据观察到的现象,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生_____ 和 _____ 现象;
(2)分析表中数据,可得出结论:
①当入射角是45°时,反射角是_____ ;
②当光从空气垂直射到水面时,折射角等于0;
③当光从空气斜射到水面时,折射角小于入射角;
④当光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:_____ ;
(3)该同学根据上述实验中的发现和结论②③④总结出了光的折射特点。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。是否存在不足并说明理由。
答:_____ (选填“是”或“否”);理由是:_____ 。
入射角 | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
反射角 | 0° | 15° | 30° | 60° | |
折射角 | 0° | 11.3° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |
(1)根据观察到的现象,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生
(2)分析表中数据,可得出结论:
①当入射角是45°时,反射角是
②当光从空气垂直射到水面时,折射角等于0;
③当光从空气斜射到水面时,折射角小于入射角;
④当光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:
(3)该同学根据上述实验中的发现和结论②③④总结出了光的折射特点。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。是否存在不足并说明理由。
答:
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【推荐1】在探究光的折射规律的实验中,小华和小明意外发现不同颜色的玻璃“透光度”是不同的,在老师的帮助下,他们决定深入探究光透过玻璃砖后的“光照强度”与哪些因素有关?小华提出如下猜想,并设计、安装成图甲的装置进行实验。信息快递:“光照强度”是光学中的一个物理量,它的大小与色光的种类有关。
猜想1:白光透过玻璃砖后的光照强度与玻璃的颜色有关;
猜想2:白光透过玻璃砖后的光照强度与光在玻璃中通过的路程有关;
猜想3:白光透过玻璃砖后的光照强度与光射向玻璃时的入射角大小有关。
(1)根据所学的物理知识,你认为猜想1应该是______ (选填“正确”或“错误”)的;
(2)图甲中,检测电路的电源电压恒为9V,光敏电阻R在不同光照强度下的阻值如表所示。实验中,当光照强度为0.4lx的折射光照射在光敏电阻R上时,电流表示数为______ A;
(3)为了探究猜想3,小华多次改变入射角,将相同的白光射向同一厚度、颜色相同的平板玻璃砖,发现入射角不同,电流表的示数也不同,由此他认为猜想3正确。小明发现小华的探究过程存在明显不足,你认为不足之处是______ ;小明经过认真思考后认为,只要把图甲中的“平板玻璃砖”替换成下图中颜色相同的______ (选填选项符号)玻璃砖就可很方便完成猜想3的探究实验。
A.半球形B.三棱镜
C.椭球形 D.正方体
猜想1:白光透过玻璃砖后的光照强度与玻璃的颜色有关;
猜想2:白光透过玻璃砖后的光照强度与光在玻璃中通过的路程有关;
猜想3:白光透过玻璃砖后的光照强度与光射向玻璃时的入射角大小有关。
(1)根据所学的物理知识,你认为猜想1应该是
(2)图甲中,检测电路的电源电压恒为9V,光敏电阻R在不同光照强度下的阻值如表所示。实验中,当光照强度为0.4lx的折射光照射在光敏电阻R上时,电流表示数为
光照强度 Fc(lx) | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻 R(Ω) | 90 | 60 | 30 | 22.5 | 18 | 15 |
A.半球形B.三棱镜
C.椭球形 D.正方体
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【推荐2】小明设计如图所示的实验装置探究光的折射规律,其中圆形光屏中F可绕NN′所在直线方向前后折转。
①调整好光屏,将光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定角度,则在F板上_____ (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 _____ (选填“在”或“不在”)同一平面内;
②光从空气中射入水中时,如果折射角等于入射角,此时折射角等于_____ 度。
①调整好光屏,将光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定角度,则在F板上
②光从空气中射入水中时,如果折射角等于入射角,此时折射角等于
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【推荐3】某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)请在图中分别做出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示);____
(2)为探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案正确的是______ (选填“A”,“B”或“C”);
A. 只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B. 保持入射角不变,进行多次试验,测量入射角和每次试验的折射角,分析并得出结论
C. 改变入射角,进行多次试验,测量每次试验的入射角和折射角,分析并得出结论
(3)研究完光的折射规律后,该实验小组某同学在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
(1)请在图中分别做出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示);
(2)为探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案正确的是
A. 只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B. 保持入射角不变,进行多次试验,测量入射角和每次试验的折射角,分析并得出结论
C. 改变入射角,进行多次试验,测量每次试验的入射角和折射角,分析并得出结论
(3)研究完光的折射规律后,该实验小组某同学在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?
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【推荐1】如图示意了老郭所做的光从水斜射向空气的四组实验,前两组实验均能同时出现反射光线与折射光线,后两组只出现反射光线,折射光线消失。
(1)在实验甲中,反射角大小为_______ °;
(2)从如图四次实验分析:若光从水斜射向空气,能同时出现反射光线与折射光线,入射角的角度可能是哪些?_______ ;
A.35° B.45° C.55° D.65°
(3)在图中画出:AO的反射光线和折射光线,并在图中标出折射角的度数________ 。
(1)在实验甲中,反射角大小为
(2)从如图四次实验分析:若光从水斜射向空气,能同时出现反射光线与折射光线,入射角的角度可能是哪些?
A.35° B.45° C.55° D.65°
(3)在图中画出:AO的反射光线和折射光线,并在图中标出折射角的度数
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名校
解题方法
【推荐2】某小组同学在学习了光的折射规律之后,通过上网查阅相关物理资料,发现光在不同介质中传播的速度是不同的。他们猜想不同介质对光的折射情况可能与光在该介质中的传播速度有关。于是他们让光分别从酒精斜射入另一种介质中进行实验(光在酒精中的传播速度为2.21×108米/秒),并将实验数据记录在下表中。
(1)分析比较实验序号______ 的数据,可得出的初步结论:当______ 时折射角小于入射角;
(2)小李同学根据表中的实验数据认为光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向可能不变,你认为这种可能是否存在。若存在,请写出产生这种现象的条件,若不存在,请说明理由:______ ;
(3)分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角的变化关系,可得出的初步结论:当光从酒精斜射入空气中时,______ ;
(4)小王同学分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角变化的趋势,认为经过推理可得出的初步结论:当光从传播速度较小的质斜射入传播速度较大的介质时,______ ;
(5)小明同学认为小王所依据的实验数据有限,初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证。于是他决定改变入射角进一步研究,在下列的介质中,你认为小明选用______ 情况进行实验,可为小王的结论提供有力的依据。
A.光从金刚石斜射入水
B.光从空气斜射入水
C.光从水中斜射入玻璃
D.光从玻璃斜射入空气
实验序号 | 入射角 | 光在另一种介质中的传播速度(×108米/秒) | 折射角 |
1 | 20° | 金刚石1.24 | 11° |
2 | 20° | 玻璃1.87 | 17° |
3 | 20° | 水2.25 | 21° |
4 | 20° | 空气2.99 | 27° |
5 | 30° | 空气2.99 | 42° |
6 | 40° | 空气2.99 | 61° |
(2)小李同学根据表中的实验数据认为光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向可能不变,你认为这种可能是否存在。若存在,请写出产生这种现象的条件,若不存在,请说明理由:
(3)分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角的变化关系,可得出的初步结论:当光从酒精斜射入空气中时,
(4)小王同学分析比较实验序号4与5与6中折射角随入射角变化的趋势,认为经过推理可得出的初步结论:当光从传播速度较小的质斜射入传播速度较大的介质时,
(5)小明同学认为小王所依据的实验数据有限,初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证。于是他决定改变入射角进一步研究,在下列的介质中,你认为小明选用
A.光从金刚石斜射入水
B.光从空气斜射入水
C.光从水中斜射入玻璃
D.光从玻璃斜射入空气
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(0.65)
真题
解题方法
【推荐3】某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示)__________ ;
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是:(选填“A”、“B”或“C”)________ 。
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B.保持入射角不变,进行多次实验,测量入射角和每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
(1)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示)
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是:(选填“A”、“B”或“C”)
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B.保持入射角不变,进行多次实验,测量入射角和每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
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