中考物理实验专题《实验：探究光的折射定律》(解析版)

《实验：探究光的折射定律》

一、实验探究题

1.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，通过实验还得到如表数据：

入射角α0°15°30°45°60°

反射角β0°15°30°45°60°

折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°

（1）分析表中数据，可得出结论：

①光从空气斜射到水面时，将同时发生______和______现象。

②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大

而______（选填“增大”、“不变”或“减小”），且折射角______（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于______度。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。

（2）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是______（选填“OA”或“OB”）；激光经过水面反射时的反射角大小等于______（选填“α”、“β”或“γ”）。

2.同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入

玻璃中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也

增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射

角大小是否成正比呢？

【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。

【实验探究】同学们测得了四组实验数据。

第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。

实验序号1234

入射角20°40°60°80°

折射角13°（1）______ 35°41°

【实验结论】折射角与入射角大小（2）______（选填“成正比”或“不成正比”）。

【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是（3）______。

3.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成

探究“光从空气射入水中时的折射规律”。

（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否______。

（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的

折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______，且折射角______（选填“大于”、“等于”“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于______度。

4.某同学在做探究光的折射特点实验，如图10是光从空气射入水中时的光路，实验

中发现，入射光线、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：

(1)分析表中数据，可得出结论：

①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和_______现象；

②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_______（大于／等于／小于）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于_______ 。该同学根据上述实验中的发现和结论②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：_______（是／否）；请简要说明理由：

____________________________．

5.王东喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃

和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？王东决定找出原因，下面是他的探究过程：

图1 图2

（1）根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图1，光从水中射向空气时，折射角大于人射

角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐_________，那么，当入射角增大到某一值时，会不会...

（2）王东的推测是____________________________________；

（3）王东为了验证自己的推测，进行了如图2所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，王东观察到___________，证实了自己的推测。

（4）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？______。请解释你的观点：__________。

6.某小组选用了图1甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完

成探究“光从空气射入水中时的折射规律”．

（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否______ ．

（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图1丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置．由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______ ，且折射角______ （选填“大于”、“等于”“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于______ 度．

（3）在探究中，小组成员小明同学提出了一个猜想：光从空气斜射进入不同透明介质发生的折射程度是否都相同？

于是小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如下图2所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论．经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验．

①要实现探究目标，他们应选择图2中的______ 和______ （选填字母序号）两图

示实验；

②实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了

______ ．

③某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图2所示，经分析可知：

光从空气斜射入水和油时，______ 对光的偏折本领较大．