1、实验,探究题2、小军同学在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小军想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下： 将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图所示。 将一束激光射向圆心 O，激光在 O 处发生折射； 读出入射角和折射角的大小，并记录在下面的表格中；实验次数 1 2 3 4入射角 i 0 30 45 60折射角 r 0 21 30 38 逐渐增大入射角，重复步骤数次； 对记录的数据进行处理，并比较入射角增加量与折射角增加量的大小，得出结论。（1）图中光线的入射角大小为_，折射角大小为_。（2）分析表格中的数据
2、，入射角增加量与折射角增加量的大小，谁的更大呢？ 。（3）分析表格中的数据，你一定还会有所发现，请写出两点。；。3、小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。（1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是：_。实验中，_(填“能”或“不能”)看见反射光线。（2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角_（填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。增大入射角观察到折射角在_（填“增大”或“减小”）。若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角到一定值时，_。 4、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
3、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：5、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 15 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：入射角 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42折射角 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 /反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%表中数据说
4、明：（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，当光从空气斜射向玻璃时，折射角 入射角（填“大于” 、 “等于”或“小于” ） 。6、某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角 i 从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为 O 点，然后测出折射光线对应的折射角 r 并记录在下表中。实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光
5、次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。表一（红光光源实验） 表二（黄光光源实验） 表三（紫光光源实验）实验序号入射角i（度）折射角r（度）1 0 02 25 16.43 50 30.74 75 40.1实验序号入射角i（度）折射角r（度）5 0 06 25 15.77 50 29.48 75 38.3实验序号入射角i（度）折射角r（度）9 0 010 25 15.111 50 28.212 75 36.6（1）初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变。（2）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以得到初步结论：不同颜色的
6、光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小。（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。 综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， ； 综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， 。7、往烧瓶内装入适量混有少量奶粉的水（也可用废旧灯泡代替烧瓶），在水面的上方用蚊香充满烟雾，用激光笔沿图中所示的方向入射，请你猜猜，（1）当入射光线逐渐靠近水平方向时，折射光线将会如何偏折？（2）当入射光线接近水平方向时，
7、将可能发生什么奇迹？请回家动手做做这个实验来验证你的猜想。8、下图是小红和小明在课堂中看到的折射现象，这个现象说明：光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，但细心的小红发现在这个现象中折射光线和入射光线分居法线两侧，她马上产生了这样的想法：折射：光线和入射光线是否一定分居法线两侧呢?她把她的想法告诉了小明，小红认为折射光线和入射光线一定分居法线两侧，小明则认为不一定，小红和小明决定用实验来验证他们的想法他们取了一个装满水的水槽，在水槽的内表面竖了一个白色塑料板，在塑料板上画一条红线和水面垂直，当作法线，法线和水面的交点作为入射点，为了看清光在水中的传播路径，他们在水中滴入牛奶使水浑浊，将室内灯
8、关掉后，用激光手电沿着白板射入水面，在入射点处发生折射，很明显折射光线和入射光线分居法线两侧，小红让入射光线逐渐远离法线，折射光线也随着远离法线，折射光线和入射光线明显分居在法线两侧；小红再让入射光线逐渐靠近法线，折射光线也随着靠近法线，折射光线和入射光线还是分居在法线两侧，但因为折射光线向法线偏折，折射光线比入射光线更靠近法线，接着让入射光线再靠近法线，发观折射光线和法线越来越近了,小明激动地说：“快点，再靠近，折射光线马上要越过法线了”但是小明最终还是失望了，任入射光线如何靠近法线，折射光线也不会越过法线和入射光线在法线同侧。(1)在文中用线划出小红和小明提出的研究问题。(2)通过上述实验
9、他们得出了一个什么结论?(3)小红和小明在探究过程中体现了哪几个科学探究要素?9、如图所示，分别画出两条入射光线的折射光线。在研究凸透镜的过程中：(1）你能从所画的光路图中得到的启示是 (2）根据凸透镜对光线的会聚作用，结合上图的折射光线情况，你能提出的向题 (3）若你提出的问题是：如图所示的两个三棱镜也能使光线会聚吗？请告诉大家你的猜想：(4）请先利用假设的方法证明你的猜想，你的假设理由是 (5）若采用实验探究的方法，你需要的实验器材是；(6）你在本次实验探究中经历的思维顺序是 10、小强同学在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢?他
10、通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下： 将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合；如图，将一束激光从 A 射向圆心 O，激光在 O 处发生折射；读出人射角和折射角的大小，并记录在表格中；逐渐增大入射角，重复步骤数次；对记录到的数据进行处理，并比较入射角增加量与折射角增加量的大小，得出结论。(1)图中光线的入射角大小为 ，折射角大小为 。(2)请设计本实验所需要的表格。11、如下图所示是张鸿同学在探究光在表中列出的几种介质中发生折射时据折射现象画出的光路图。(1)分析表中的数据可以得出的结论是 。(2)分析表中的数据和图 13 所示的光路图可以得出光在折射时遵循的规律是 。(3)
11、由分析的结论可知，光从水中斜射入玻璃中，折射角 入射角(填“大于”或“小于”)(4)探究到这里，张鸿同学想“光在反射现象中，光路是可逆的，那么在折射现象中，光路是否也是可逆的呢?”，为探究这一问题，请你帮她设计一个探究方案。介质 光速(ms)真空 3108空气 2.99108水 2.25108玻璃 2108(5)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如下图所示，超声波进入人体击碎结石时，入射点应在 0 点的 (填“左侧”或“右侧”)12、小东与几位同学做手影游戏时发现手影的大小经常改变，他猜想影子的大小可能与光源到物体的距离有关。他们借助图甲所
12、示的实验装置求探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放存距黑板擦不同的位簧，保持其他因素不变分别测出影子在墙面上的高度，记录数据如下表所示：(1)分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之 (2)为了进一步发现其中的规律，他们根据记录的数据绘制了影子高度 H 随手电筒到 黑板擦的距离 L 变化的图像，如图乙所示，由图像可知，当手电筒到黑板擦的距离 L=35cm 时，影子的高度 H 大致是 cm(3)当手电筒距黑板抹较远时观察图像的变化趋势发现，影子变小得 (填“快”或“慢”)，当手电筒距离黑板擦足够远时，影子的大小
13、13、小明做了如下实验：照图那样，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（填“”或“”）当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发声全反射（ ）当光
14、从空气射到水中时，也会发声全反射（ ）（2）根据上面小明的探究和已经学过的知识，请你总结一下发声全反射的条件是：_；_.14、在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角?为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如左图所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如右图表。试回答：（1）针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表
15、格中的数据进行分析，你能得出什么结论?（2）根据你得出的结论，请在上图中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置.15、已知“光沿某一方向从空气斜射入液体中时，液体的密度越大，对光的偏折效果就越明显。”请你利用上述规律设计一个实验方案，比较两种无腐蚀透明液体的密度大小。供你选用的实验器材：足量的两种无腐蚀透明液体；水平实验台、记号笔、铁架台、激光笔、细线、刻度尺、量角器、塑料白板、方形玻璃水槽各若干。（1）写出主要实验步骤及实验现象或测量的物理量（用字母表示）。（必要时可画图辅助说明）（2）分析实验现象或测得的物理量，说明液体密度的大小与实验现象或所测物理量之间的对应关系。16、光从一种介
16、质斜射入另一种介质中时，光的传播方向一般会发生改变，这种现象叫做光的折射。试猜想，光发生折射时，折射角的大小与什么因素有关，并设计实验对你的猜想加以论证。17、某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们使光从空气斜射入水中，按表一中的入射角 i 依次进行了三次实验，并将相应的折射角 r 记录在表一中。然后他们使光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究入射角 i 和折射角 r 之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。表一（空气斜射入水）实验序号入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sini（10
17、 2 ）折射角的正弦sinr（10 2 ）入射角的余弦cosi（10 2 ）折射角的余弦cosr（10 2 ）1 23.0 17.5 39 30 92 952 36.0 26.7 59 45 81 893 51.0 36.9 78 60 63 80表二（空气斜射入玻璃）实验序号入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sini（10 2 ）折射角的正弦sinr（10 2 ）入射角的余弦cosi（10 2 ）折射角的余弦cosr（10 2 ）4 23.0 15.0 39 26 92 975 36.0 23.0 59 39 81 926 51.0 31.3 78 52 63 85（1）分析比较实验序
18、号_数据中的入射角 i 与折射角 r 变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：光从空气斜射入其它介质，折射角随入射角的增大而增大。（2）分析比较每一次实验数据中的入射角 i 与折射角 r 的大小关系及相关条件，可得出的初步结论是：_。（3）分析比较实验序号 1 与 4（或 2 与 5、3 与 6）数据中的入射角 i 与折射角 r 的关系及相关条件，可得出的初步结论是： 。（4）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。（a）分析比较 ；（b）分析比较 。18、下图是光线从空气射入水中的示意图。图中是小婷同学画的光的折射光路图。她画得对吗？为什么？参考答案2、
19、 3、（1）在水中加入少许牛奶（其他答案合理即可） 能 （2） 大于 增大 观察不到折射光线 4、 当光线垂直分界面入射时，传播方向不变。 当入射角一定时，玻璃中的折射角小于水中的折射角。 当入射角增大时，折射角跟着增大5、（1）增大（或增加） 41.8 （2）小于 6、（1）不一定； 1 分（2）2、6、10 或 3、7、11 或 4、8、12； 1 分（3）折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大； 2 分在介质中传播速度越慢的光折射本领越强。 2 分 7、 (略) 8、（1）略 （2）折射光线和入射光线分居于法线两侧 （3）提出问题 猜想 实验检验 得出结论9、（1）光线经三棱镜
20、折射后向镜底部偏折；（2）凸透镜可以看成是两个底部的三棱镜组成的吗；（3）光线通过两个底部相连的三棱镜也能使光线会聚：（4）假透镜相当于两个顶部相对的三棱镜，观察其对光线的作用，光线经棱镜折射后向底（5）平行光源、两个三棱镜；（6）提出问题、猜想与假设、实验验证、得出结论。10、(1)4245 均可， 30 ；(2)示例：物理量实验次数入射角 折射角 入射角增加量 折射角增加量123411、(1)光在不同介质中传播的速度不相同 (2)光从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中，折射光线向法线偏折 (3)小于 (4)将一束光以一定的角度从空气斜射入水中，记下水中折射光线的方向 将一束光从水中
21、沿原折射光线的方向斜射入空气中，记下空气中折射光线的方向比较空气中折射光线的方向与空气中原入射光线的方向。若一致，则可逆；若不一致，则不可逆(5)右侧 12、（1）变小（2）15.5（3）慢 基本不变13、大于 远 折射 反射（1） （2）光线从玻璃或水等射入空气入射角大于或等于临界角14、（1）光从传播速度达的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中时，折射角大于入射角。（2）光路图如图所示。15、方法一：先从空气斜射向液体，保持折射角不变的方法。 用记号笔在白扳上划一条水平线 MM和竖直线 NN，标出交点(入射点)O，并画出一条与 ON
22、成一定角度的 0C 线。(图 1)把白板插入水槽中，并将 液体倒入其中，使液面达到 MM标记处。让光束紧贴白板从空气斜射入 液体，调整人射角使光束沿 0C 方向折射，用记号笔在白板上画出在空气中的入射光线。将 液体倒出，换 液体，重复步骤。(明确控制变量及观察记录的内容)用量角器分别量出(或比较)两次的入射角 i1和 i2的大小。(观察、记录、测量可操作)若 ， ； ， ； ，方法二：先从液体斜射向空气，保持入射角不变的方法。 用记号笔在白板上划一条水平线 MM和竖直线 NN，标出交点(入射点)0，并画出一条与 ON成较小角度的 CO 线。(图 2)把白板插入水槽中，并将 液体倒入其中，使液面
23、达到 MM标记处。让光束紧贴白板从水槽底部沿着 CO 方向从 液体斜射到空气中，用记号笔在自板上画出在空气中的折射光线。将 液体倒出，换 液体，重复步骤。(明确控制变量及观察记录的内容)用量角器分别量出(或比较)两次折射角 r1和 r2。(观察、记录、测量可操作)若 ， ； ， ； ，方法三：保持入射角及入射点不变，比较折射光线投射到水糟底部的光点离水糟边缘的距离的方法。用记号笔在玻璃水槽前面外壁画一条与水槽底平行的线 MM并在 MM上确定人射点 0；用细线将笔固定在铁架台上。（图 3）将 液体倒人水槽中，并使液面与 MM相平。让光束平行前壁沿某方向入射(如 CO 方向)，用记号笔在水槽外底部
24、标记光点 S1位置。将 液体倒出，换 液体，重复步骤。(明确控制变量及观察记录的内容)用刻度尺分别测出光点到 N的距离 L1与 L2。(观察、记录、测量可操作)若 ， ； ， ； ，若有其他做法，参照上述标准给分。16、入射角的大小、介质的种类。 17、（1）1、2 与 3（或 4、5 与 6）（2）光从空气斜射入其它介质时，折射角总是小于入射角。（3）光从空气斜射入其它介质，当入射角相同时，玻璃中的折射角较水小。（4）（a）表一或表二中入射角和折射角的正弦两列数据及相关条件，可初步得出的结论是：光从空气斜射入同一种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个定值；（b）表一和表二中入射角和折射角的正弦两列数据及相关条件，可初步得出的结论是：光从空气斜射入不同介质时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是不同的，且光从空气斜射入玻璃时，这个比值较大。18、小婷同学画得不对。因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。
