小明喝水時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指,他感到很驚奇;玻璃和水都是透明物質(zhì),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:
根據(jù)光經(jīng)過的路徑,首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān),為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進(jìn)行了推測(cè),如圖1所示,光從水中射向空氣時(shí),折射角大于入射角,當(dāng)入射角逐漸增大時(shí),折射角也逐漸增大,那么,當(dāng)入射角增大到某一值時(shí),會(huì)不會(huì)……
(1)小明的推測(cè)是 折射光線消失折射光線消失。
(2)小明為了驗(yàn)證自己的推測(cè),進(jìn)行了如圖2所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度,當(dāng)增大到某一角度時(shí),小明觀察到 光斑消失光斑消失,證實(shí)了自己的推測(cè)。
(3)當(dāng)光從空氣射向水中時(shí),也會(huì)出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎?說出你的觀點(diǎn)并解釋:不會(huì),光從空氣斜射入水中時(shí),折射角始終小于入射角不會(huì),光從空氣斜射入水中時(shí),折射角始終小于入射角。
緊接著小明又想光從空氣中斜射入水中和油中時(shí),哪種液體對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大。于是小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中,記錄下光斑位置(如圖甲所示),接著分別倒入適量的油和水(如圖乙所示),再用一束光斜射入油中和水中,記錄對(duì)應(yīng)的光斑位置,再通過分析就可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【實(shí)驗(yàn)分析】
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),同學(xué)們?cè)谒鄣撞抠N上一把自制紙質(zhì)刻度尺,這樣做的目的是 記錄每一次光斑的位置記錄每一次光斑的位置。
(5)要實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo),他們應(yīng)選擇圖乙中的 B、DB、D兩圖實(shí)驗(yàn)。某小組同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后,所記錄的三次光斑的相對(duì)位置如圖丙所示,經(jīng)分析可知光從空氣斜射入水和油時(shí),油油對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大。
(6)丁圖中C點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)C所形成的光斑,請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)用字母ABD標(biāo)出其余三次實(shí)驗(yàn)所形成的光斑的對(duì)應(yīng)位置。
【考點(diǎn)】光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究.
【答案】折射光線消失;光斑消失;不會(huì),光從空氣斜射入水中時(shí),折射角始終小于入射角;記錄每一次光斑的位置;B、D;油
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:247引用:1難度:0.6
相似題
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1.下面是“夢(mèng)想組”和“創(chuàng)新組”的同學(xué)探究小孔成像實(shí)驗(yàn)的過程:
(1)“創(chuàng)新組”在“制作小孔成像觀察儀”活動(dòng)中,把制作好的圓筒插入易拉罐中,如圖甲所示,為了使像更清楚,圓筒的 (選填A(yù)或B)端是用半透明薄紙制成的光屏。某同學(xué)將點(diǎn)燃的蠟燭置于小孔前的適當(dāng)位置,觀察到蠟燭將在塑料薄膜上成像,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 。他還發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后,像離小孔越近,像就越 (選填“大”或“小”)。
(2)下表是“夢(mèng)想組”同學(xué)在硬紙板上挖孔所做的研究太陽的小孔成像實(shí)驗(yàn)記錄表:小孔的形狀 □ 〇 Δ 小孔的最大外徑/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形狀 小 孔 距 地10cm時(shí) □ □ □ 〇 〇 〇 Δ Δ Δ 小 孔 距 地20cm時(shí) 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地40cm時(shí) 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地80cm時(shí) 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 Δ 小 孔 距 地120cm時(shí) 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 孔 距 地200cm時(shí) 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
①由于太陽距我們很遠(yuǎn),到達(dá)地面的光線幾乎平行,所以,當(dāng)小孔到地面的距離足夠小,地面上的光斑與小孔的形狀是 (選填“一致的”或“不一致的”),這不是太陽的像。
②要使太陽通過小孔成像,必須注意小孔的大小和小孔到地面的距離,當(dāng)小孔到地面的距離一定時(shí),小孔越 (填“大”或“小”),地面上就越容易得到太陽的像。
③如上表所示,當(dāng)小孔的最大外徑為5毫米,小孔距地80厘米時(shí),用一張卡片覆蓋在△孔上(相當(dāng)于把孔變?。?,遮住孔的一部分,讓太陽光透過小孔,與不遮住小孔相比,光斑的形狀 (選填“變化”或“不變”),亮度 (選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。發(fā)布:2024/10/24 16:0:1組卷:37引用:1難度:0.5 -
2.在“制作小孔成像觀察儀”活動(dòng)中,小明把制作好的圓筒插入易拉罐中,如圖所示,圓筒的 (A/B)端是半透明薄紙制成的光屏。
(1)用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時(shí),小明移動(dòng)圓筒位置,增大光屏與小孔之間距離,則光屏上像將 (變大/不變/變?。?,且所成的像是物體 (選填“正立”或“倒立”)的像。
(2)后來,小明拿掉圓筒上的光屏,仍然像剛才那樣觀察,他 (選填“能”或“不能”)觀察到像。
(3)學(xué)習(xí)小組對(duì)像的清晰度與亮度問題作進(jìn)一步探究。
①在紙筒底部中心開一小孔a,又在a上下等距的位置再開兩個(gè)小孔b、c,光屏上觀察到三個(gè)像。在b、c兩孔處放置兩相同的三棱鏡,移動(dòng)光屏到圖丙位置時(shí),光屏上只出現(xiàn)一個(gè)清晰的更亮的像。則b、c兩小孔處三棱鏡放置的方式可能是 。
②若開一個(gè)大孔,并在大孔處放一合適的凸透鏡替代上述所有棱鏡后,恰能在圖丙位置光屏上呈現(xiàn)清晰的像,則此像是 (填“放大”、“縮小”或“等大”)的倒立實(shí)像;若只用a孔替代凸透鏡,在圖丙位置光屏上所成的像與該透鏡所成的像相比,像的亮度 ,像的大小 。發(fā)布:2024/12/23 20:0:2組卷:234引用:4難度:0.6 -
3.在小孔成像實(shí)驗(yàn)中,為了探究像的形狀與哪些因素有關(guān),小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。將兩個(gè)空罐的底部中央分別打上一個(gè)圓孔和一個(gè)方孔,再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分別將小孔對(duì)著燭焰和燈絲,可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。
(1)通過實(shí)驗(yàn),可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是 的 像。該實(shí)驗(yàn)的成像原理和樹蔭下的圓形光斑形成的原理 ;
(2)若將小孔變大,則它在薄膜上的像將變 (選填“清晰”或“模糊”);
(3)甲、乙兩圖是探究像的形狀與 的關(guān)系;
(4)比較甲、丙兩圖,可以得出的結(jié)論是 。發(fā)布:2024/10/24 18:0:2組卷:86引用:1難度:0.5
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