【沪科版初中八年级物理上册】第四章第4节专训2：探究光的折射规律

习题课 第四章 多彩的光
专训 2 ：探究光的 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。
训练角度Biblioteka 1探究光的折射的发生原因
【点拨】 ①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。 ②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。 ③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。
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。
训练角度
2
探究光的折射的规律
例2 (中考· 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；
例1 阅读短文，回答后面的问题：
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
(1)上述研究问题的方法叫( A ) 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
速度 有关。 改变与光在不同介质中的________
(3)光由一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向为 什么不发生改变？ 此时光波两端的速度同时减小或增大至相同的速 度，故光的传播方向不发生改变。
则光在这种介质中的入射角(或折射角)就大 ___________________________________________ ；
(3)由分析的结论可知，光从水中斜射入玻璃中，折射 小于 填“大于”或“小于”)入射角。 角________(
训练角度
3
探究不同物质的折射能力
例3 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：
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。
(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________ 变小 ，此时乙轮速度的大小将______ 不变 。
(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_________________ 光的传播速度发生了变化 _____________________________________ 。
【同类变式】 1. 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。
光速/(m· s－
1)
介质 真空
3×108
空气
水 玻璃
2.99×108
2.25×108 2×108
(1)分析表中的数据可以得出的结论是：____________ 光在不同介 _______________________ 质中传播速度不同 ； 在光 (2)分析表中数据和光路图可以得出的结论是：_______ 的折射现象中，光在哪一种介质中的传播速度大， ___________________________________________
【点拨】 (1)材料将光波类比成水波，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或增大至相同的
速度，光的传播方向就不会发生改变了。
【同类变式】 1. 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
(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
1
2
3
4
入射角i
0°
30°
17°
45°
24°
60°
30°
玻璃中折射角r 0°
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；
①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； ②倒入糖水，让入射光从空气斜射入糖水中，记录下
光斑的位置；
③倒入酒精，让入射光从空气斜射入酒精中，记录下 光斑的位置； ④比较三个光斑的位置，得出实验结论。 请回答以下问题：
较暗 填“较亮”或“较暗”) (1)做本实验时，要在________( 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________( A、C 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， 准确记录光斑的位置 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 糖水 和酒精中时，________( 填哪种液体)对光的偏折本 领较大。
(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 入射角i
1
2
3
4
0° 30° 45° 60°
水中折射角r 0° 22° 35° 40°
分析以上数据可得： ①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 。
小于 填 ②当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角______( “大于”“等于”或“小于”)入射角。 ③当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射 不相等 填“相等”或“不相等”)。 角________(