初中物理作光的折射光路图实验题

在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
(1)我们需要让蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样做的目的是          ．
(2)其中的一次实验情景如图所示，凸透镜的焦距是15cm，为了得到清晰的像，光屏应向          透镜的方向移动(“远离”或“靠近”)．

小雨在吃烤肉串时，偶然发现了一个现象：通过烤炉上方看对面的人，感觉对面的人好像在晃动．为什么会出现这种现象呢?小雨根据学过的知识进行分析：火炉上方的空气被加热后，变得不均匀，此时它的疏密程度会不断发生变化，光进入这种不均匀的热空气，传播方向就不一定是沿直线的了，因此看起来感觉对面的人在晃动．为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴进行了如下的探究．

(1)如图所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，看到墙面上有一红色光点保持不动，这个现象  ▲ （“能”或“不能”）说明此时光在均匀的空气中沿直线传播．
(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是：  ▲ ．
(3)如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：  ▲ ．

研究凸透镜成像的实验中：
（1）光具座上应放有凸透镜、光屏和蜡烛，       应放在其它两种器材之间；为了使烛焰的像成在光屏的中央，要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心                   。
（2）当光屏上得到一个清晰，缩小的实像时，蜡烛的位置应在透镜的            ；若想得到一个清晰放大的实像，蜡烛应向          方向移动。像的大小是逐渐变      ；如无论怎样移动光屏都不能接收到蜡烛的像，说明蜡烛处在              的范围了。
（3）利用凸透镜在光屏上已得到蜡烛清晰的像，若此时用黑纸遮住透镜的下半部分，则光屏上的像（  ）

A．上半部分没有了

B．下半部分没有了

C．像缩小了

D．像变暗了

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．通过实验还得到如下数据：

⑴分析表中的数据，可得出的结论是：
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，折射角等于零．
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．
⑵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：＿＿；请简要说明理由：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了，为了确定水物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究：

A、把一个小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置．
B、将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调速其位置，使它的像与灯泡a的像重合．
C、用刻度尺测量灯泡b到水面的距离．
（1）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为 
  mm．
（2）灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，依据是平面镜所成的像   ．
A、是虚像
B、和物体大小相等
C、和物体到镜面的距离相等
D、和物体的连线与镜面垂直
（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示    ．
（4）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如下表所示：

u/mm	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0	180.0
v/mm	23.0	45.0	67.0	90.0	113.0	134.0

根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出v﹣u的关系图线，由图线可知，v和u的定量关系是   ．

小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象．课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表．

（1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是：          ．
（2）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而         ，当入射角i≥    °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
（3）由表格数据可知：图线        （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系．
（4）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角      （选填“大于”或“等于”或“小于”）入射角，因此折射光线不能消失，则        （选填“能”或“不能”）发生全反射现象．

小明做了如下实验：照图那样，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中，此时折射角      入射角，另一部分光反射玻璃砖内．逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越      ，而且越来越弱，反射光越来越强．当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，      光线就消失了，只剩下      光线．他把这个发现与小刚进行了交流，最后他们去请教老师，老师告诉他们这种现象叫做全反射．折射角变成了90°时的入射角，叫临界角．他又用水进行了实验，得出了同样的结论．

（1）根据小明和小刚的探究，判断下列说法是否正确（填“√”或“×”）
①当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射      ；
②当光从空气射到水中时，也会发生全反射      ．
（2）根据上面小明的探究和已经学过的知识，请你总结一下发生全反射的条件是：
①      ；②      ．

（1）如图甲所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿着水平的长木板做匀速直线运动，木块在水平木板上受到的滑动摩擦力的大小等于　      　，要研究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系，一定要保持接触面的粗糙程度相同，改变木块对长木板的压力，这种研究问题的思维方法运用在许多物理实验中，请列举一例：　                　．
（2）如图乙所示，在“探究光折射时的特点”的实验中，两组同学根据实验现象作出了光路图．对比光路图可以发现，当光以相同的入射角斜射入　       　（选填“相同的”或“不同的”）介质中时，折射角不同，折射角的大小可能与什么因素有关？你的猜想是：　                　．

小明喝水时，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？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：
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，如下图，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，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…

（1）小明的推测是                                                。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如下图所示的实验，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，小明观察到           ，证实了自己的推测。

（3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：           。

在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角?为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图1所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如图2所示，试回答：

（1）针对小明提出的问题，仔细观察图1中的光路，对照图2中的数据进行分析，你能得出什么结论?
（2）根据你得出的结论，请在图3中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。

在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，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（如图甲所示）；接着分别倒入水和油（如图乙所示），记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论．

（1）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___________________。
（2）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来．__________________________ ．
（3）小华针对小明方案中存在的问题，对方案进行修改．简要写出修改后正确的实验方案．_____________
（4）某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，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．

小敏学习了“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，弯曲程度与什么因素有关.老师帮她设计了下面的实验：
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，从水中再进入玻璃，然后再进入空气中，其光路图如图所示.小敏还上网查出了一些介质的其他参数，如下表：

物 质	空气	水	玻璃	植物油
密度（kg/m3）	1.29	1000		930
速度（m/s）	3×10^8	2.25×10^8	2×10^8

（1）分析光路图，可知：光线进入不同介质中偏折程度       （选填“相同”或“不同”）.
（2）分析表中数据猜想：光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度       （选填“快”或“慢”）.
（3）光由传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时，折射角       （选填“大于”或“小于”）入射角.

某同学在做探究光的折射特点实验，下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。通过实验还得到如数据：
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．
（3）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．
该实验是否存在不足？答：__________；请简要说明理由____________________。

利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象，如图是光束在空气和水中传播的径迹。请完成下列问题：

（1）请在图中标出入射角和折射角。

（2）为了提高光在水中传播径迹的可见度，可采取的措施有① 　　； ② 　　。

如图1所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的 $P$点，形成一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　       　（填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。为了显示光的传播路径，小华自制了如图2所示的可折转光屏，利用它可以验证折射光线、入射光线和法线是否在　      　。