初中物理作光的折射光路图实验题

做物理实验可以帮助我们学好物理，我们身边的许多物品都可以是做物理实验的器材。现有一根吃饭用的筷子，请你用这根筷子作为实验器材，设计一个光学实验。（简要说明实验的做法和说明的问题；根据实验需要，可任选其他辅助器材）

小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”．

（1）为了更清晰地观察水中的光路．可以采用的办法是：      ，实验中，      （填“能”或“不能”）看见反射光线．
（2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角      （选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角．增大入射角观察到折射角在      （选填“增大”或“减小”）．若不断增大光在水中的入射角，会请你判断，折射光线是否一直存在？      ．（选填“是”或“否”）

根据要求作图

(1)如图光线AO从空气斜射入水中，画出水中折射光线的大致方向。
(2)如图所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，作出动力F₁的力臂。
(3)如图所示电路，小磁针在通电螺线管附近静止，标出小磁针的N极。

小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：

入射角	0°	10°	20°	30°	40°	41.2°	41.8°	42°
折射角	0°	15.2°	30.9°	48.6°	74.6°	81°	90°	/
反射能量	5%	7%	26%	43%	77%	84%	100%	100%

 

表中数据说明：
（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而       ，当入射角达到　　 　°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角     入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）。

某同学在做探究光的折射特点实验，右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：

入射角α	０°	15°	30°	45°	60°
反射角β	０°	15°	30°	45°	60°
折射角γ	０°	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：   ，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．
(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：   ．

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/m^3）	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弯曲程度      （相同/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      ．
（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      （大于/小于）入射角．

2014年7月，常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”．
⑴如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的________而形成的______像，真正的虾在水中______ (C／D／E／F)处．他用激光笔从A点向_______(B/C/D/E/F)处射出光束，即可把虾照亮．

⑵拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看．
①胶片上虾的头部朝_______(上／下)．
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是(_________)

A．2cm

B．7cm

C．9cm

D．10crn

③要使像变得更大，应将幕布向_______(左/右)移，并将凸透镜向________(左/右)移．

某同学通过实验探究光在不同介质间传播时的规律，他做了如图4（a）、（b）、（c）所示的三次实验。仔细观察图中的实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。

（1）分析(a)或(b)或(c)表明：________________________________________________。
（2）分析比较(a)和(b)和(c)表明：______________________________________________。

小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中，其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中
（1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图甲所示；
（2）将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）。
实验所测数据 如表格一所示：
表格一


实验二：将光从空气射入水中
（1）将标有角度的圆盘按图乙所示安放；
（2）将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）。
实验所测数据如表格二所示：
表格二


由实验数据可得：
（1）当光从空气垂直入射到其他透明介质中时，传播方向         ；
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角           （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；
（3）当光以相同的入射角斜射入不同的透明介质中时，折射角            （选填“相等”或“不相等”）。

在探究光的折射规律时，小明根据实验现象画出了如图所示的a、b、c三图，根据图中所示现象，可以得到的信息或初步结论是：

（1）比较图a、b可知：光从空气斜射入水时，传播方向会发生改变（或发生折射），入射角增大，折射角      ；
（2）比较图b、c可知：光从空气斜射入另一种透明物质时，      ．（写出入射角与折射角的大小关系 ）；
（3）比较图c和图      可得结论：对光的折射能力较强的是      （选填“水”或“玻璃”）；
（4）根据已给出三个图的信息，在图d中画出折射光线并标出折射角的度数．

2015年7月，李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”．

(1)如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的_____而形成的_____像，真正的虾在水中_____ (C／D／E／F)处．他用激光笔从A点向_____(B/C/D/E/F)处射出光束，即可把虾照亮．
(2)拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看．
①胶片上虾的头部朝_______(上／下)．
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是(_________)

A．2cm

B．7cm

C．9cm

D．10crn

③要使像变得更大，应将幕布向_______(左/右)移，并将凸透镜向________(左/右)移．

小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射人玻璃和水中．其实验过程如下：
实验一：将光从空气射人玻璃中

（1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上．如图1所示；
（2）将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录人射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）；
实验所测数据如表格一所示：
表格一

实验次数	1	2	3	4
入射角i	0°	30°	45°	60°
水中折射角r	0°	17°	24°	30°

实验二：将光从空气射入水中
（1）将标有角度的圆盘按图2所所示安放；
（2）将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）；
实验所测数据如表格二所示：
表格二

实验次数	1	2	3	4
入射角i	0°	30°	45°	60°
玻璃中折射角r	0°	22°	35°	40°

分析以上数据可得：
①当光从空气垂直入射到其它透明介质时，传播方向     ．
②当光从空气斜射人玻璃或水中时，折射角   （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
③当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角  （选填“相等”或“不相等”）．

小军同学在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小军想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下： 

　　① 将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图所示。
　② 将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
　　③ 读出入射角和折射角的大小，并记录在下面的表格中；

④ 逐渐增大入射角，重复②③步骤数次
⑤ 对记录的数据进行处理，并比较入射角增加量与折射角增加量的大小，得出结论。
　　（1）图中光线的入射角大小为_______，折射角大小为_______。
　　 （2）分析表格中的数据，入射角增加量与折射角增加量的大小，谁的更大呢？      。
　　（3）分析表格中的数据，你一定还会有所发现，请写出两点。
　　                                                                 
                                                        。

小琳在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小琳查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：

入射角	0°	10°	20°	30°	40°	41.2°	41.8°	42°
折射角	0°	15.2°	30.9°	48.6°	74.6°	81°	90°	／
反射能量	5%	7%	26%	43%	77%	84%	100%	100%

表中数据说明：

（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而       ，当入射角达到      °时，反射能量达到100%，就发生了全反射。
（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角        入射角（选填“大于”或“等于”或“小于”）；

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：

入射角α	0°	15°	30°	45°	60°
反射角β	0°	15°	30°	45°	60°
折射角γ	0°	11.3°	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：     ，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．
（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：                         ．