光的折射实验专题

光的折射实验专题

1.（2010）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γ 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°

（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，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；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γ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（）

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医学中常用超声波击碎人体的结石，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：

①_______________。

②_______________。

（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；（2）①折射光线与入射光线分居在法线两侧；

②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，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/m3）光速/（m/s）

空气 1.29 3.0×108

水 1.0×103 2.25×108

玻璃 2.0×108

植物油0.8×103

(1)分析光路图，你能得出什么结论？

(2)分析表中数据猜想：①玻璃的密度比水的密度________；②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．