Question

【題目】甲、乙、丙、丁四組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做光學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（1）圖中是甲組同學(xué)設(shè)計(jì)的探究“光的反射定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，同學(xué)們將一張白紙B放在水平桌面上，將一個(gè)平面鏡A垂直白紙放置，用激光手電貼著______（選填“A”或“B”）照射，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)并記錄下了反射角和入射角的度數(shù)如下表。甲組同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)的目的是：________。

（2）其他三組同學(xué)都探究光的折射規(guī)律，乙、丙兩組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出了光路圖。對(duì)比光路圖可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光以相同的入射角斜射入________（選填“相同的”或“不同的”）介質(zhì)中時(shí)，折射角不同。折射角的大小可能與什么因素有關(guān)？同學(xué)們展開了熱烈的討論，你的猜想是：折射角的大小可能與_________有關(guān)。

（3）丁組同學(xué)意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光沿某方向從半圓玻璃磚射向空氣時(shí)，折射光消失而反射光卻變得更亮，如圖，老師告訴他這是光的全反射現(xiàn)象。課后，小明查到光從玻璃射向空氣時(shí)的一些數(shù)據(jù)如下表。

①分析以上數(shù)據(jù)可知光從玻璃射向空氣時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：___________ 。

②光從玻璃斜射向空氣時(shí)，反射能量隨著入射角的增大而________，當(dāng)入射角i≥ _______°時(shí)，反射能量達(dá)到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象；

③由表格數(shù)據(jù)可知：圖中的圖線________（選填“a”或“b”）反映了上述實(shí)驗(yàn)中的兩角關(guān)系。

④根據(jù)光路可逆，當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，______（選填“能”或“不能”）發(fā)生全反射現(xiàn)象。

Answer 1

【答案】B 多次實(shí)驗(yàn)找普遍規(guī)律 不同的 介質(zhì)種類 折射角隨著入射角的增大而增大 增大 41.8 a 不能

【解析】

（1）在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”時(shí)將一張白紙B放在水平桌面上，將一個(gè)平面鏡A垂直白紙放置，為了使入射光線和其反射光線的徑跡同時(shí)在白紙上出現(xiàn)，應(yīng)用激光手電貼著白紙B入射；

多次實(shí)驗(yàn)的目的有兩個(gè)：一個(gè)是多次測(cè)量求平均值；一個(gè)是找普遍規(guī)律；

（2）根據(jù)圖示可判斷光線射入的介質(zhì)是否相同；由圖可知，光線射入的介質(zhì)不同時(shí)，其折射角也不同，據(jù)此提出猜想；

（3）①②由表中數(shù)據(jù)可知：當(dāng)入射角增大時(shí)，反射能量和折射角也隨著增大；當(dāng)入射角為41.8°時(shí)，折射光線消失了，反射能量達(dá)到100%；

③折射角隨著入射角的增大而增大，但折射角總大于入射角；

④光從空氣射向玻璃，折射角小于入射角。假設(shè)發(fā)生全反射，折射角等于90°，那入射角必大于90°，不符合實(shí)際。

（1）探究“光的反射定律”的實(shí)驗(yàn)過程，將一個(gè)平面鏡A垂直白紙放置，用激光手電貼著B照射到平面鏡上，則入射光線和其反射光線的徑跡同時(shí)在紙板上出現(xiàn)；

本實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的是尋找光反射的普遍規(guī)律；

（2）圖中光線射入的介質(zhì)分別是水和玻璃，即光線射入的是不同的介質(zhì)；

由圖可知，光線在兩種介質(zhì)中折射角的大小不同，而兩種介質(zhì)的密度不同，所以，提出的猜想是：折射角的大小可能與介質(zhì)種類有關(guān)；

（3）①②光從玻璃斜射向空氣時(shí)，折射角、反射能量隨著入射角的增大而增大；

當(dāng)入射角達(dá)到41.8°時(shí)，反射能量達(dá)到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象；

③折射角隨著入射角的增大而增大，但折射角總大于入射角，而圖b中，當(dāng)入射角等于45°時(shí)，反射角也等于45°，a圖象中的折射角始終大于入射角，因此圖a反映了折射角與入射角的關(guān)系；

④根據(jù)光路可逆，當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，折射角小于入射角，因此折射光線不可能消失，則不能發(fā)生全反射現(xiàn)象。