Question

16．小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側的手指．他感到很驚奇：玻璃和水都是透明物質，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因．下面是小明的探究過程：

（1）根據(jù)光經過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關．為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進行了推測，如圖1．光從水中射向空氣時，折射角大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）入射角，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大．那么，當入射角增大到某一值時，會不會…
（2）小明為了驗證自己的推測，進行了如圖2所示的實驗．實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當增大到某一角度時，小明觀察到光斑消失，證實了自己的推測．
（3）當光從空氣射向水中時，也不會出現(xiàn)“②”的現(xiàn)象（選填“會”或“不會”）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)折射角的變化觀察分析即可判斷；
（2）據(jù)上面的推測可知，若猜想正確，肯定在某一時刻，折射光線會消失，所以據(jù)此分析即可解決；
（3）據(jù)上面的規(guī)律不難看出，由于光從水中斜射向空氣時，折射角大于入射角，所以當折射角增大到某種程度后，折射光線會消失；而光線從空氣斜射向水中時，折射角小于入射角，據(jù)此就可以判斷出是否能出現(xiàn)上述現(xiàn)象．

解答 解：（1）折射光線與法線的夾角為折射角，如圖1，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角；
（2）由圖1，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大．那么，當入射角增大到某一值時，折射角率先達到
90°，折射光線沿液面水平射出，當入射角再增大時，折射角超過90°，折射光線射向原物質，可能會發(fā)現(xiàn)折射光線消失，即該實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當增大到某一角度時，光斑會消失；
（3）據(jù)上面的規(guī)律不難看出，由于光從水中斜射向空氣時，折射角大于入射角，所以當折射角增大到某種程度后，折射光線會消失；而光線從空氣斜射向水中時，折射角小于入射角，所以不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象．
故答案為：（1）大于；
（2）光斑消失；
（3）不會，光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角．

點評 此題通過光從水或玻璃中斜射入空氣中時，折射角大于入射角的特點，得出當入射角增大到某一角度時，折射現(xiàn)象消失，發(fā)生全反射現(xiàn)象，拓展了學生的知識面，考查學生應用已有知識分析推理的能力，體現(xiàn)了初中與高中知識的銜接，有難度．