如图甲所示,小明在探究光折射现象时,将一束入射角为50°的光线斜射入杯中,在杯底形成光斑,然后逐渐往杯中加水,观察杯底光斑的位置变化。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣。为了定量反映这种差异,他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验,小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想:
猜想1:与液体深度有关;
猜想2:与液体种类有关;
猜想3:与入射光的颜色有关;
(1)图甲实验中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为___________ ,加水过程中,杯底光斑将向___________ (填“左”或“右”)移动;
(2)实验中通过观察分析认为猜想1不正确,水面上升(下降),入射角和折射角都不变,小明只将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度(如图乙所示),杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合。对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”___________ (选填“大”或“小”);
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光,杯底光斑位置如图丙所示___________ 光的“偏折比”大;
(4)将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为___________ 。
猜想1:与液体深度有关;
猜想2:与液体种类有关;
猜想3:与入射光的颜色有关;
(1)图甲实验中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为
(2)实验中通过观察分析认为猜想1不正确,水面上升(下降),入射角和折射角都不变,小明只将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度(如图乙所示),杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合。对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光,杯底光斑位置如图丙所示
(4)将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为
更新时间:2024-01-15 22:09:25
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实验题
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解题方法
【推荐1】小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:
(一)如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。这说明折射光线和入射光线位于法线___________ 小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光。说明折射光线和入射光线___________ (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向___________ (选填“左”、“右”或“上”)移动;
(二)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气,如图乙、丙所示,不断调整入射角,通过实验得到下表数据:
(3)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角___________ ,折射光线的能量___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)当入射角时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线___________ (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(5)通过对实验数据的分析特点可知:如果光从空气射向玻璃,___________ (选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
(一)如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。这说明折射光线和入射光线位于法线
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向
(二)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气,如图乙、丙所示,不断调整入射角,通过实验得到下表数据:
入射角 | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 41.8° | 50° |
折射 | 0° | 15.2° | 30.9° | 48.6° | 81° | 90° | |
反射能量 | 5% | 7% | 26% | 43% | 84% | 100% | 100% |
(4)当入射角时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线
(5)通过对实验数据的分析特点可知:如果光从空气射向玻璃,
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【推荐2】某小组探究光的折射规律中折射角和入射角的大小关系,小组合作完成以下实验。让激光以不同的入射角分别从玻璃和水斜射入空气,观察光线偏折的方向,测量入射角大小及对应的折射角大小,记录在表格中。
表一:当光从空气斜射入玻璃
表二:当光空气斜射入水
根据表格中的数据可得到初步结论:
①当光从空气斜射入玻璃或水时,折射角______ 入射角。(选填 “大于”、“等于” 或“小于”)
②当入射光线逐渐远离法线时,入射角______ ,折射角______ 。(均选填 “增大”或“减小”)
③______ (选填“玻璃”或“水”)对光的折射本领强。
表一:当光从空气斜射入玻璃
入射角 | 折射角 | 角度大小比较 |
23° | 15° | 折射角小于入射角 |
36° | 23° | 折射角小于入射角 |
51° | 31° | 折射角小于入射角 |
表二:当光空气斜射入水
入射角 | 折射角 | 角度大小比较 |
23° | 18° | 折射角小于入射角 |
36° | 27° | 折射角小于入射角 |
51° | 37° | 折射角小于入射角 |
根据表格中的数据可得到初步结论:
①当光从空气斜射入玻璃或水时,折射角
②当入射光线逐渐远离法线时,入射角
③
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【推荐1】某兴趣小组的同学,分别做了以下实验探究:
(1)测量液体的温度:①请在横线上将以下步骤按正确顺序排列起来:______ ;
A.选择量程合适的温度计,观察它的分度值
B.估测待测液体的温度
C.让温度计玻璃泡与被测液体充分接触
D.取出温度计
E.观察温度计的示数
F.整理仪器
待温度计示数稳定后其液面如图甲所示,则此时液体的温度是______ ℃;
(2)在做探究光的折射特点实验中(如图乙所示)发现,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验得到如下数据:
分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射入水中时,将同时发生______ ;
②光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;
(3)探究“电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:电压为4.5V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”和“50Ω 1A”),导线若干。实验电路如图丙所示;
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值。当把5Ω的电阻更换为10Ω的电阻时,滑片应向______ (选填“左”或“右”)端移动;
②为了用四个定值电阻进行实验,应选择的滑动变阻器规格是______ 。
(1)测量液体的温度:①请在横线上将以下步骤按正确顺序排列起来:
A.选择量程合适的温度计,观察它的分度值
B.估测待测液体的温度
C.让温度计玻璃泡与被测液体充分接触
D.取出温度计
E.观察温度计的示数
F.整理仪器
待温度计示数稳定后其液面如图甲所示,则此时液体的温度是
(2)在做探究光的折射特点实验中(如图乙所示)发现,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验得到如下数据:
入射角α | 0° | 20° | 30° | 45° | 60° |
反射角β | 0° | 20° | 30° | 45° | 60° |
折射角γ | 0° | 13° | 15° | 20° | 25° |
分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射入水中时,将同时发生
②光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角
(3)探究“电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:电压为4.5V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”和“50Ω 1A”),导线若干。实验电路如图丙所示;
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值。当把5Ω的电阻更换为10Ω的电阻时,滑片应向
②为了用四个定值电阻进行实验,应选择的滑动变阻器规格是
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解题方法
【推荐2】如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺,刻度尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛 A、B 竖立于玻璃板两侧的刻度尺上,以 A 蜡烛为成像物体。
(1)试验中选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是___________ ;
(2)点燃 A 蜡烛,小心地移动 B 蜡烛,直到与 A 蜡烛的像完全重合为止,这时发现像与物的大小___________ 。为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,需要拿走蜡烛B,将一个光屏放到蜡烛A成像的位置,然后___________ (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察;
(3)在图乙所示的白纸上记录了多次实验中蜡烛和像的位置;下列实验中与本次探究多次实验目的不同的是___________ ;
A.探究光的反射定律 B.用刻度尺测橡皮的长度 C.探究光的折射规律
(1)试验中选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是
(2)点燃 A 蜡烛,小心地移动 B 蜡烛,直到与 A 蜡烛的像完全重合为止,这时发现像与物的大小
(3)在图乙所示的白纸上记录了多次实验中蜡烛和像的位置;下列实验中与本次探究多次实验目的不同的是
A.探究光的反射定律 B.用刻度尺测橡皮的长度 C.探究光的折射规律
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解题方法
【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,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。通过实验还得到如表数据:
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水中时,将发生______ 现象;(填“反射”、“折射”或“反射和折射”)
②光从空气斜射到水中时,折射角______ (大于/等于/小于)入射角。且入射角变大时,折射角______ (增大、减小、不变),当光从空气垂直射到水面时,折射角为______ 度。
(2)当光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为______ 。
入射角α | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
反射角β | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
折射角γ | 0° | 11.3° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |
①光从空气斜射到水中时,将发生
②光从空气斜射到水中时,折射角
(2)当光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为
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