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1、專訓2：探究光的折射規(guī)律
在探究光的折射規(guī)律的實驗中：
(1)探究光的折射的原因：用車通過不同的路面類比光通過不同的介質(zhì)(類比法)；
(2)液體中加入牛奶的原因：牛奶對光起漫反射的作用，更好地顯示光路；
(3)進行多次實驗的目的：使得到的規(guī)律具有普遍性。
探究光的折射的發(fā)生原因
1．閱讀短文，回答后面的問題：
(第1題圖)
人們常把光波類比成水波，因為它們之間有很多相似的地方。如圖甲所示，我們把光波畫得像水波一樣，利用一些橫線表示光波在行進中的波紋。當光斜射入玻璃的時候，一個波紋的一端先觸及玻璃的表面，由于光在玻璃中比在空氣中前進的速度小，所以波紋的這一端就先慢下來了，這樣波
2、紋就改變了前進方向，當這個波紋全部進入玻璃中以后，它就又沿著直線前進了?？梢钥闯龉饩€的偏折只發(fā)生在經(jīng)過界面的一瞬間。
還可以打個比方來幫助你弄清楚光折射的原因。在勞動的時候，同學們推著兩個輪子的手推車，當你把車從平坦的水泥路面推向一段沙地時，如果水泥路面和沙地的交界線跟車子的前進方向斜交，如圖乙所示，就會有一個車輪先遇到沙地，它的速度立即減慢下來，而另一個車輪仍以原來較快的速度前進，兩個輪子的速度不同，車子就轉(zhuǎn)彎，等兩個輪子同時進入沙地以后，車子就又沿著直線前進了。
(1)上述研究問題的方法叫( )
A．類比法 B．轉(zhuǎn)換法
C．控制變量法
3、 D．放大法
(2)光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中傳播方向會發(fā)生改變與光在不同介質(zhì)中的________有關。
(3)光由一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，傳播方向為什么不發(fā)生改變？
2．如圖a所示，直線AB是光滑木板與棉布的分界線(木板與棉布處在同一水平面上)，然后使一個小線軸(如縫紉機上的線軸)沿著與直線AB成一角度的方向PO勻速滾動，可以看到，線軸在棉布上滾動的方向發(fā)生了改變。如圖b所示，一束光從空氣斜射入玻璃中時傳播方向也發(fā)生了改變。
(第2題圖)
(1)由圖a可知當線軸的甲輪剛接觸到棉布時，其速度的大小將________，此時乙輪速度的大小將______。(
4、均填“變小”“不變”或“變大”)
(2)從圖a、b兩種類似現(xiàn)象可知，光由空氣斜射入玻璃時而發(fā)生折射現(xiàn)象的原因可能是___________________________________________________。
探究光的折射的規(guī)律
3．(中考·撫州)小文在探究光的折射規(guī)律時，將光從空氣分別射入玻璃和水中。其實驗過程如下：
實驗一：將光從空氣射入玻璃中
(1)將半圓形玻璃磚放在標有角度的圓盤上，如圖甲所示；
(2)將一束激光從空氣射向玻璃磚的圓心O處，激光在O處發(fā)生折射。記錄入射角和折射角；
(第3題圖)
(3)逐漸增大入射角，重復步驟(2)；
實驗所測數(shù)據(jù)如表一所示
5、：
表一
實驗次數(shù)
1
2
3
4
入射角i
0°
30°
45°
60°
玻璃中折射角r
0°
17°
24°
30°
實驗二：將光從空氣射入水中
(1)將標有角度的圓盤按圖乙所示安放；
(2)將一束激光從空氣射向水面O′處，激光在O′處發(fā)生折射，記錄入射角和折射角；
(3)逐漸增大入射角，重復步驟(2)；
實驗所測數(shù)據(jù)如表二所示：
表二
實驗次數(shù)
1
2
3
4
入射角i
0°
30°
45°
60°
水中折射角r
0°
22°
35°
40°
分析以上數(shù)據(jù)可得：
①當光從空氣垂直入射到其他透明介質(zhì)時，傳播方向_
6、_____________。
②當光從空氣斜射入玻璃或水中時，折射角______(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
③當光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時，折射角________(填“相等”或“不相等”)。
4．下表是光在幾種不同的介質(zhì)中傳播的速度，如圖是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路圖。
介質(zhì)
光速/(m·s－1)
真空
3×108
空氣
2.99×108
水
2.25×108
玻璃
2×108
(第4題圖)
(1)分析表中的數(shù)據(jù)可以得出的結論是：_______________________________
___________________
7、______________________________________________；
(2)分析表中數(shù)據(jù)和光路圖可以得出的結論是：_________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________；
(3)由分析的結論可知，光從水中斜射入玻璃中，折射角________(填“大于”或“小于”)入射角。
探究不同物質(zhì)的折射能
8、力(控制變量法)
5．如圖所示，在探究“光從空氣斜射入糖水和酒精時，哪種液體對光的偏折本領較大”的實驗中，小東按以下設計的方案進行實驗，得到李老師的認可：
①先讓一束入射光從空氣斜射到空水槽中，記錄下水槽底部的光斑的位置；
②倒入糖水，讓入射光從空氣斜射入糖水中，記錄下光斑位置；
③倒入酒精，讓入射光從空氣斜射入酒精中，記錄下光斑位置；
④比較三個光斑的位置，得出實驗結論。
請回答以下問題：
(第5題圖)
(1)做本實驗時，要在________(填“較亮”或“較暗”)環(huán)境下完成。
(2)如圖甲所示，三個水槽內(nèi)液面高度相同，要實現(xiàn)探究目標，小東應選擇圖中的________(填字
9、母序號)兩圖進行實驗。
(3)實驗時，小東在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，這樣做的目的是為了__________________________________________________________。
(4)某小組同學正確實驗后，記錄的三次光斑的相對位置如圖乙所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入糖水和酒精中時，________(填哪種液體)對光的偏折本領較大。
探究全反射的規(guī)律
(第6題圖)
6．(中考·龍巖)小林在探究光的折射規(guī)律時發(fā)現(xiàn)：當光由空氣沿半圓玻璃磚邊緣垂直射入圓心處發(fā)生反射和折射時，不斷加大入射角會發(fā)生折射光消失而反射光卻變得更亮的情況，如圖所示，老師告訴他這
10、是光的全反射現(xiàn)象。課后，小林查到光從玻璃射向空氣時的一些數(shù)據(jù)，如下表，表中數(shù)據(jù)說明：
入射角
折射角
反射能量
0°
0°
5%
10°
15.2°
7%
20°
30.9°
26%
30°
48.6°
43%
40°
74.6°
77%
41.2°
81°
84%
41.8°
/
100%
42°
/
100%
(1)光從玻璃斜射向空氣時，折射角、反射能量隨著入射角的增大而________，當入射角達到________°時，反射能量達到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象。
(2)根據(jù)光路可逆原理知，當光從空氣斜射向玻璃時，折射角____
11、____(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
全章高頻考點專訓答案
1．解：(1)A (2)速度 (3)此時光波兩端的速度同時減小至相同的速度，故光的傳播方向不發(fā)生改變。
點撥：(1)材料中將光波類比成水波，將光的折射現(xiàn)象類比為推車現(xiàn)象，講述了光的折射與光在不同介質(zhì)中傳播速度的關系。(3)由材料可知，當光由一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)中，光波兩端的速度同時減小至相同的速度，光的傳播方向就不會發(fā)生改變了。
2．(1)變??；不變 (2)光的傳播速度發(fā)生了變化
3．(3)①不發(fā)生改變；②小于；③不相等 點撥：①由表中數(shù)據(jù)可知，當入射角為0°時，折射角也為0°；由此可見，當光從空氣垂直
12、入射到其他透明介質(zhì)時，傳播方向不發(fā)生改變。②由表中數(shù)據(jù)可知，當光從空氣斜射入玻璃或水中，入射角增大時，折射角也隨著增大，但折射角總小于入射角。③由表中數(shù)據(jù)可知，當光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時，折射角不相等。
4．(1)光在不同介質(zhì)中傳播速度不同
(2)在光的折射現(xiàn)象中，光在哪一種介質(zhì)中的傳播速度大，則光在這種介質(zhì)中的入射角(或折射角)就大
(3)小于
5．(1)較暗 (2)A、C (3)準確記錄光斑的位置 (4)糖水
方法規(guī)律：(1)如果實驗環(huán)境光線較強，則不易觀察到水槽底部的折射光斑，為了觀察并記錄水槽底部的光斑的位置，實驗應在較暗的環(huán)境中進行。(2)(控制變量法)要探究光從空氣斜射入糖水和酒精時哪種液體對光的偏折本領較大，實驗中應控制液面高度、入射角大小不變，只改變液體的種類進行實驗。(3)在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，目的是為了準確記錄折射光線在水槽底部形成的光斑位置。(4)根據(jù)圖乙記錄的光斑位置可知，在糖水中折射光斑的位置距離光在空氣中的光斑比較遠，由此可知，糖水對光線的偏折程度大，對光的偏折本領較大。
6．(1)增大；41.8 (2)小于
滬粵版八年級上冊物理 階段強化專題訓練 3.4專訓2 探究光的折射規(guī)律
