1、 专训2:探究光的折射规律在探究光的折射规律的实验中:(1)探究光的折射的原因:用车通过不同的路面类比光通过不同的介质(类比法);(2)液体中加入牛奶的原因:牛奶对光起漫反射的作用,更好地显示光路;(3)进行多次实验的目的:使得到的规律具有普遍性。 探究光的折射的发生原因1阅读短文,回答后面的问题:(第1题图)人们常把光波类比成水波,因为它们之间有很多相似的地方。如图甲所示,我们把光波画得像水波一样,利用一些横线表示光波在行进中的波纹。当光斜射入玻璃的时候,一个波纹的一端先触及玻璃的表面,由于光在玻璃中比在空气中前进的速度小,所以波纹的这一端就先慢下来了,这样波纹就改变了前进方向,当这个波纹全
2、部进入玻璃中以后,它就又沿着直线前进了。可以看出光线的偏折只发生在经过界面的一瞬间。还可以打个比方来帮助你弄清楚光折射的原因。在劳动的时候,同学们推着两个轮子的手推车,当你把车从平坦的水泥路面推向一段沙地时,如果水泥路面和沙地的交界线跟车子的前进方向斜交,如图乙所示,就会有一个车轮先遇到沙地,它的速度立即减慢下来,而另一个车轮仍以原来较快的速度前进,两个轮子的速度不同,车子就转弯,等两个轮子同时进入沙地以后,车子就又沿着直线前进了。(1)上述研究问题的方法叫()A类比法 B转换法C控制变量法 D放大法(2)光由一种介质斜射入另一种介质中传播方向会发生改变与光在不同介质中的_有关。(3)光由一种
3、介质垂直射入另一种介质时,传播方向为什么不发生改变?2如图a所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变。如图b所示,一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。(第2题图)(1)由图a可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时,其速度的大小将_,此时乙轮速度的大小将_。(均填“变小”“不变”或“变大”)(2)从图a、b两种类似现象可知,光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是_。 探究光的折射的规律3(中考抚州)小文在探究光的折射规律时,将光从空气分
4、别射入玻璃和水中。其实验过程如下:实验一:将光从空气射入玻璃中(1)将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,如图甲所示;(2)将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处,激光在O处发生折射。记录入射角和折射角;(第3题图)(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2);实验所测数据如表一所示:表一实验次数1234入射角i0304560玻璃中折射角r0172430实验二:将光从空气射入水中(1)将标有角度的圆盘按图乙所示安放;(2)将一束激光从空气射向水面O处,激光在O处发生折射,记录入射角和折射角;(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2);实验所测数据如表二所示:表二实验次数1234入射角i0304560水中折射角r
5、0223540分析以上数据可得:当光从空气垂直入射到其他透明介质时,传播方向_。当光从空气斜射入玻璃或水中时,折射角_(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射角_(填“相等”或“不相等”)。4下表是光在几种不同的介质中传播的速度,如图是光在这几种介质中发生折射的光路图。介质光速/(ms1)真空3108空气2.99108水2.25108玻璃2108(第4题图)(1)分析表中的数据可以得出的结论是:_;(2)分析表中数据和光路图可以得出的结论是:_;(3)由分析的结论可知,光从水中斜射入玻璃中,折射角_(填“大于”或“小于”)入射角。 探究不同物质的折射
6、能力(控制变量法)5如图所示,在探究“光从空气斜射入糖水和酒精时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小东按以下设计的方案进行实验,得到李老师的认可:先让一束入射光从空气斜射到空水槽中,记录下水槽底部的光斑的位置;倒入糖水,让入射光从空气斜射入糖水中,记录下光斑位置;倒入酒精,让入射光从空气斜射入酒精中,记录下光斑位置;比较三个光斑的位置,得出实验结论。请回答以下问题:(第5题图)(1)做本实验时,要在_(填“较亮”或“较暗”)环境下完成。(2)如图甲所示,三个水槽内液面高度相同,要实现探究目标,小东应选择图中的_(填字母序号)两图进行实验。(3)实验时,小东在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺
7、,这样做的目的是为了_。(4)某小组同学正确实验后,记录的三次光斑的相对位置如图乙所示,经分析可知:光从空气斜射入糖水和酒精中时,_(填哪种液体)对光的偏折本领较大。 探究全反射的规律(第6题图)6(中考龙岩)小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据,如下表,表中数据说明:入射角折射角反射能量005%1015.27%2030.926%3048.643%4074.677%41.28184%41.8/100%42/
8、100%(1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而_,当入射角达到_时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。(2)根据光路可逆原理知,当光从空气斜射向玻璃时,折射角_(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。全章高频考点专训答案1解:(1)A(2)速度(3)此时光波两端的速度同时减小至相同的速度,故光的传播方向不发生改变。点拨:(1)材料中将光波类比成水波,将光的折射现象类比为推车现象,讲述了光的折射与光在不同介质中传播速度的关系。(3)由材料可知,当光由一种介质垂直射入另一种介质中,光波两端的速度同时减小至相同的速度,光的传播方向就不会发生改变了。2(1)变小;不变(
9、2)光的传播速度发生了变化3(3)不发生改变;小于;不相等点拨:由表中数据可知,当入射角为0时,折射角也为0;由此可见,当光从空气垂直入射到其他透明介质时,传播方向不发生改变。由表中数据可知,当光从空气斜射入玻璃或水中,入射角增大时,折射角也随着增大,但折射角总小于入射角。由表中数据可知,当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射角不相等。4(1)光在不同介质中传播速度不同(2)在光的折射现象中,光在哪一种介质中的传播速度大,则光在这种介质中的入射角(或折射角)就大(3)小于5(1)较暗(2)A、C(3)准确记录光斑的位置(4)糖水方法规律:(1)如果实验环境光线较强,则不易观察到水槽底部的折射光斑,为了观察并记录水槽底部的光斑的位置,实验应在较暗的环境中进行。(2)(控制变量法)要探究光从空气斜射入糖水和酒精时哪种液体对光的偏折本领较大,实验中应控制液面高度、入射角大小不变,只改变液体的种类进行实验。(3)在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了准确记录折射光线在水槽底部形成的光斑位置。(4)根据图乙记录的光斑位置可知,在糖水中折射光斑的位置距离光在空气中的光斑比较远,由此可知,糖水对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大。6(1)增大;41.8(2)小于6