滬粵版八年級(jí)上冊(cè)物理 階段強(qiáng)化專題訓(xùn)練 3.4專訓(xùn)2　探究光的折射規(guī)律

專訓(xùn)2：探究光的折射規(guī)律在探究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：(1)探究光的折射的原因：用車通過(guò)不同的路面類比光通過(guò)不同的介質(zhì)(類比法)；(2)液體中加入牛奶的原因：牛奶對(duì)光起漫反射的作用，更好地顯示光路；(3)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的：使得到的規(guī)律具有普遍性。 探究光的折射的發(fā)生原因1閱讀短文，回答后面的問(wèn)題：(第1題圖)人們常把光波類比成水波，因?yàn)樗鼈冎g有很多相似的地方。如圖甲所示，我們把光波畫(huà)得像水波一樣，利用一些橫線表示光波在行進(jìn)中的波紋。當(dāng)光斜射入玻璃的時(shí)候，一個(gè)波紋的一端先觸及玻璃的表面，由于光在玻璃中比在空氣中前進(jìn)的速度小，所以波紋的這一端就先慢下來(lái)了，這樣波紋就改變了前進(jìn)方向，當(dāng)這個(gè)波紋全部進(jìn)入玻璃中以后，它就又沿著直線前進(jìn)了?？梢钥闯龉饩€的偏折只發(fā)生在經(jīng)過(guò)界面的一瞬間。還可以打個(gè)比方來(lái)幫助你弄清楚光折射的原因。在勞動(dòng)的時(shí)候，同學(xué)們推著兩個(gè)輪子的手推車，當(dāng)你把車從平坦的水泥路面推向一段沙地時(shí)，如果水泥路面和沙地的交界線跟車子的前進(jìn)方向斜交，如圖乙所示，就會(huì)有一個(gè)車輪先遇到沙地，它的速度立即減慢下來(lái)，而另一個(gè)車輪仍以原來(lái)較快的速度前進(jìn)，兩個(gè)輪子的速度不同，車子就轉(zhuǎn)彎，等兩個(gè)輪子同時(shí)進(jìn)入沙地以后，車子就又沿著直線前進(jìn)了。(1)上述研究問(wèn)題的方法叫()A類比法 B轉(zhuǎn)換法C控制變量法 D放大法(2)光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中傳播方向會(huì)發(fā)生改變與光在不同介質(zhì)中的_有關(guān)。(3)光由一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向?yàn)槭裁床话l(fā)生改變？2如圖a所示，直線AB是光滑木板與棉布的分界線(木板與棉布處在同一水平面上)，然后使一個(gè)小線軸(如縫紉機(jī)上的線軸)沿著與直線AB成一角度的方向PO勻速滾動(dòng)，可以看到，線軸在棉布上滾動(dòng)的方向發(fā)生了改變。如圖b所示，一束光從空氣斜射入玻璃中時(shí)傳播方向也發(fā)生了改變。(第2題圖)(1)由圖a可知當(dāng)線軸的甲輪剛接觸到棉布時(shí)，其速度的大小將_，此時(shí)乙輪速度的大小將_。(均填“變小”“不變”或“變大”)(2)從圖a、b兩種類似現(xiàn)象可知，光由空氣斜射入玻璃時(shí)而發(fā)生折射現(xiàn)象的原因可能是_。 探究光的折射的規(guī)律3(中考·撫州)小文在探究光的折射規(guī)律時(shí)，將光從空氣分別射入玻璃和水中。其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：實(shí)驗(yàn)一：將光從空氣射入玻璃中(1)將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤(pán)上，如圖甲所示；(2)將一束激光從空氣射向玻璃磚的圓心O處，激光在O處發(fā)生折射。記錄入射角和折射角；(第3題圖)(3)逐漸增大入射角，重復(fù)步驟(2)；實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表一所示：表一實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°玻璃中折射角r0°17°24°30°實(shí)驗(yàn)二：將光從空氣射入水中(1)將標(biāo)有角度的圓盤(pán)按圖乙所示安放；(2)將一束激光從空氣射向水面O處，激光在O處發(fā)生折射，記錄入射角和折射角；(3)逐漸增大入射角，重復(fù)步驟(2)；實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表二所示：表二實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°水中折射角r0°22°35°40°分析以上數(shù)據(jù)可得：當(dāng)光從空氣垂直入射到其他透明介質(zhì)時(shí)，傳播方向_。當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí)，折射角_(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。當(dāng)光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時(shí)，折射角_(填“相等”或“不相等”)。4下表是光在幾種不同的介質(zhì)中傳播的速度，如圖是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路圖。介質(zhì)光速/(m·s1)真空3×108空氣2.99×108水2.25×108玻璃2×108(第4題圖)(1)分析表中的數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：_；(2)分析表中數(shù)據(jù)和光路圖可以得出的結(jié)論是：_；(3)由分析的結(jié)論可知，光從水中斜射入玻璃中，折射角_(填“大于”或“小于”)入射角。 探究不同物質(zhì)的折射能力(控制變量法)5如圖所示，在探究“光從空氣斜射入糖水和酒精時(shí)，哪種液體對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大”的實(shí)驗(yàn)中，小東按以下設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到李老師的認(rèn)可：先讓一束入射光從空氣斜射到空水槽中，記錄下水槽底部的光斑的位置；倒入糖水，讓入射光從空氣斜射入糖水中，記錄下光斑位置；倒入酒精，讓入射光從空氣斜射入酒精中，記錄下光斑位置；比較三個(gè)光斑的位置，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(第5題圖)(1)做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，要在_(填“較亮”或“較暗”)環(huán)境下完成。(2)如圖甲所示，三個(gè)水槽內(nèi)液面高度相同，要實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)，小東應(yīng)選擇圖中的_(填字母序號(hào))兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小東在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，這樣做的目的是為了_。(4)某小組同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后，記錄的三次光斑的相對(duì)位置如圖乙所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入糖水和酒精中時(shí)，_(填哪種液體)對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大。 探究全反射的規(guī)律(第6題圖)6(中考·龍巖)小林在探究光的折射規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光由空氣沿半圓玻璃磚邊緣垂直射入圓心處發(fā)生反射和折射時(shí)，不斷加大入射角會(huì)發(fā)生折射光消失而反射光卻變得更亮的情況，如圖所示，老師告訴他這是光的全反射現(xiàn)象。課后，小林查到光從玻璃射向空氣時(shí)的一些數(shù)據(jù)，如下表，表中數(shù)據(jù)說(shuō)明：入射角折射角反射能量0°0°5%10°15.2°7%20°30.9°26%30°48.6°43%40°74.6°77%41.2°81°84%41.8°/100%42°/100%(1)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_，當(dāng)入射角達(dá)到_°時(shí)，反射能量達(dá)到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象。(2)根據(jù)光路可逆原理知，當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，折射角_(填“大于”“等于”或“小于”)入射角。全章高頻考點(diǎn)專訓(xùn)答案1解：(1)A(2)速度(3)此時(shí)光波兩端的速度同時(shí)減小至相同的速度，故光的傳播方向不發(fā)生改變。點(diǎn)撥：(1)材料中將光波類比成水波，將光的折射現(xiàn)象類比為推車現(xiàn)象，講述了光的折射與光在不同介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系。(3)由材料可知，當(dāng)光由一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)中，光波兩端的速度同時(shí)減小至相同的速度，光的傳播方向就不會(huì)發(fā)生改變了。2(1)變??；不變(2)光的傳播速度發(fā)生了變化3(3)不發(fā)生改變；小于；不相等點(diǎn)撥：由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角為0°時(shí)，折射角也為0°；由此可見(jiàn)，當(dāng)光從空氣垂直入射到其他透明介質(zhì)時(shí)，傳播方向不發(fā)生改變。由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中，入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大，但折射角總小于入射角。由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時(shí)，折射角不相等。4(1)光在不同介質(zhì)中傳播速度不同(2)在光的折射現(xiàn)象中，光在哪一種介質(zhì)中的傳播速度大，則光在這種介質(zhì)中的入射角(或折射角)就大(3)小于5(1)較暗(2)A、C(3)準(zhǔn)確記錄光斑的位置(4)糖水方法規(guī)律：(1)如果實(shí)驗(yàn)環(huán)境光線較強(qiáng)，則不易觀察到水槽底部的折射光斑，為了觀察并記錄水槽底部的光斑的位置，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行。(2)(控制變量法)要探究光從空氣斜射入糖水和酒精時(shí)哪種液體對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制液面高度、入射角大小不變，只改變液體的種類進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，目的是為了準(zhǔn)確記錄折射光線在水槽底部形成的光斑位置。(4)根據(jù)圖乙記錄的光斑位置可知，在糖水中折射光斑的位置距離光在空氣中的光斑比較遠(yuǎn)，由此可知，糖水對(duì)光線的偏折程度大，對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大。6(1)增大；41.8(2)小于