1、光的折射实验专题1.（2010 安徽）如图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。入射角 i 10 20 30 40 50 60 70 80折射角 6.713.319.625.230.735.138.640.6（1）请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据） ，对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结（补充完整）：a折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；b_。（2）请定量比较实验数据，把你新的发现写在下面：_。答案：（1）入射角增大，折射角也增大
2、；但折射角总是小于入射角；（2）入射角较小时，入射角 i 与折射角 近似成正比关系；当入射角较大时，正比关系不再成立2.（1）某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表：空气中的入射角 i 0 30 45 60水中的折射角 r 0 22 32 40玻璃中的折射角 0 17 24 30分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出两条：； （2）小明做了这样一个实验：潜入游泳池中，看游泳池旁边的路灯，觉得路灯不在原来的位置。 你认为这个实验结论是：看到的电灯的位置 电灯的实际位置。（填“高于”或“低于”） 小明用作图方法说明这个结论，下面四幅光路图中，正确的是（
3、）答案：（1）折射角随着入射角增大而增大 ； 相同入射角时玻璃的折射角比水的折射角小，或玻璃比水对光的偏折能力强；入射角为 0，折射角为 0；从空气斜射入不同介质中，折射角不同 （2） 高于 ； A 3. 光从一种介质斜射入另一种介质中会发生折射现象，那么折射角 r 与入射角 i 之间究竟有什么关系4. 表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路图。(1)分析表中的数据可以得出的结论是： _(2)分析表中的数据和甲、乙、丙的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_ （选填“大于”或“小于” ）入射角。（4 医学中常
4、用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以传递_。超声波从空气中斜射入人体类似光一样发生折射，如图 8 所示，超声波进入人体击碎结石时，入射点应在 O 点的_侧（选填“左”或“右”），此时入射角_折射角（填“大于”或“小于”）。答案（1）由表中数据得出：光在不同介质中的传播速度一般不同（2）甲图中，光在真空中的速度大于在空气中的传播速度，折射角小于入射角；乙图中，光在空气中的速度大于在水中的传播速度，折射角小于入射角；乙图中，光在玻璃中的速度大于在空气中的传播速度，折射角大于入射角；由此可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角（3）由表中数据知道，光在水中的速度
5、大于在玻璃中的传播速度，因此折射角小于入射角故答案为：（1）光在不同介质中的传播速度一般不同；（2）光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；（3）小于 4 ） ；右；大于。5 小红同学已经学习了光的直线传播现象和反射现象，以及光在反射时所遵守的规律-光的反射规律，这些现象都是光在同一种均匀介质中的传播现象那么光从一种介质射向另外一种介质时，又将如何传播呢？小红同学利用以下实验来探究并观察光的折射现象及其规律如图所示，其中圆形白色屏 E 是由 2cm 厚的塑料板做成的边缘标有均匀的刻度，中间开有长方形口，恰好将长方形的玻璃容器放进去容器中装有适量的水并在水中插有可转动的
6、白色屏 F，F 用树脂板做成，在白色屏 E 和 F 上可显示光束传播的路径，圆周上有一可移动的光源 S（1）探究一：使白色屏 E 和 F 在同一平面上，让光从空气斜射向水面，观察折射光线和入射光线，在白色屏 F 上出现了折射光线，当把白色屏 F 分别向前、向后折，并保持入射光线位置不动，再观察折射光线，此时 F 屏上没有折射光线，这说明_。（2）探究二：使白色屏 E 和 F 在同一平面上让光从空气斜射向水面，观察折射光线和折射角，使光源 S 逆时针转动时，折射光线也逆时针转动，则可得出的结论是：_。_。（3）探究三：移动光源 S，让光垂直射向水面，当光线垂直射向介质表面时，观察到的现象是光的传
7、播方向_。 （选填“改变”或“不变”）此时入射角为_度，折射角为_度（4）探究四：先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点和折射光线的位置，再让光线逆着折射光线方向射入，通过观察，发现光线逆着原入射光线的方向结论是_。答案：（1）线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线与入射光线分居在法线两侧；折射角随着入射角的改变而改变；（3）不变；0；0；（4）在折射现象中光路是可逆的6. ）小明在学了光的折射后，想知道光进入不同介质时，弯曲程度是否相同（折射角是否相等），如不同，弯曲程度跟什么因素有关？老师帮他设计了下面的实验：用一厚玻璃缸盛一定量的水，让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中
8、，从水中进入玻璃，再次进入空气中，其光路如图所示小明上网查出一些介质的其他参数如下表物质 密度/（kg/m 3） 光速/（m/s）空气 1.29 3.0108水 1.0103 2.25108玻璃 2.0108植物油 0.8103 (1)分析光路图，你能得出什么结论？(2)分析表中数据猜想：玻璃的密度比水的密度_；光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度_(3)你能得出折射角的变化规律吗？答案（1）进入不同介质中弯曲程度不同；（从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化 ）大大。光速大的介质斜射入光速小的介质中时，折射角小于入射角7 如图所示，直线 AB 是光滑木板与棉布的分界线（木板
9、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（1）由图可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时，其速度的大小将_（变小/不变/变大） ，此时乙轮速度的大小将_（变小/不变/变大）（2）从图中两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是_（3）如图，小明从家 A 点到达学校 C 点必须经过一片平地和一片沙地（平地行走速度大于沙地行走速度） ，他应选择怎样的路径最快捷？小明利用光学知识确定应从_处由平地进入沙地（选填“B 点
10、” 、 “B 点左侧”或“B 点右侧” ） ，请你大致画出他的行进路线答案：（1）变小、不变（2）光速发生了变化（3）B 点右侧8.同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时，折射角与介质的关系，你的猜想是：光以相同的入射角从空气斜射入不同介质（如水、玻璃）中时，折射角是_的（填“相同”或“不同” ） ，小丽同学将一束光从空气中射入水、玻璃后发生折射的实验数据如表（1）比较数据中的第一行，可得的结论是：_（2）比较第二列或第三列与第一列的数据变化，可探究出的结论是：_（3）比较第 2 行或第 3 行中或第 4 行中各个数据，及与光在它们中传播速度的大小可探究出的结论是：当光以相同入射角从空气斜射
11、入不同介质时，折射角的大小与_有关，关系是：_答案为：不同；（1）光从一种介质垂直射入另一种介质时光的传播方向不变（2）射角随入射角的增大而增大。 （3）光在该介质中的传播速度；光在该介质中的传播速度越小，折射光线越靠近法线，折射角越小。9 小通过实验研究光从水中射入空气中的现象，图是他根据实验现象画的光路图改变入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大你猜想，当入射角增大到一定程度时，会出现的现象是_；你猜想的依据是_答案：折射光线消失；折射角等于 90 度；折射光线沿水面前进；光线全部反射回水中。（2）折射角大与入射角，入射角增大时，折射角先增大到 90 度。10
12、（2014 江西抚州）小文在探究光的折射规律时，将光从空气分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 1 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；（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2） ；实验所测数据如表格一所示：表格一实验次数 1 2 3 4入射角 水中折射角 玻璃中折射 角0 0 010 12.9 6.720 21.4 13.330 28.5 19.6入射角 i 0 30 45 60水中折射角 r 0 17 24 30实验二：将光从空气射入水中（1）将标有角度的圆盘按图 2
13、 所所示安放；（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） ；实验所测数据如表格二所示：表格二实验次数 1 2 3 4入射角 i 0 30 45 60玻璃中折射角 r 0 22 35 40分析以上数据可得：当光从空气垂直入射到其它透明介质时，传播方向_当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角_（选填“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_（选填“相等”或“不相等” ） 11（2013 苏州）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
14、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。通过实验还得到如下数据：入射角 015 30 45 60反射角 015 30 45 60折射角 011.322.135.440.9（1）分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象；光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是_，且折射角_（填“大于” “等于”或“小于” ）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。（2）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？答：_（填“是”或“否” ） ；请简要说明理
15、由：_。答案： (1)折射 反射折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小） 小于(2)是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验（回答合理均得分）12. 小明做了如下实验：如图所示，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中，此时折射角_入射角，另一部分光反射到玻璃砖内逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越_，而且越来越弱，反射光越来越强当入射角增大到某一角度，使折射角达到 90时，_光线就消失了，只剩下_光线他把这个发现与小刚进行了交流，最后他们去请教老师，老师告诉他们这种现象叫做全反射折射角变成了 90时的入射角，叫临界角他又用水进行了实验，得出了同样的结论（1）根据小明和小刚的探究，判断下列说法是否正确当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射 （ ）当光从空气射入水中时，也会发生全反射 （ ）（2）根据上面小明的探究和已经学过的知识，请你总结一下发生全反射的条件：_；_答案：（1）大于；远；折射；反射 （2）；（3）光线从玻璃或水等射入空气；入射角大于或等于临界角
