Question

【题目】甲、乙、丙、丁四组同学在实验室做光学实验。

（1）图中是甲组同学设计的探究“光的反射定律”的实验装置，同学们将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着______（选填“A”或“B”）照射，经过多次实验并记录下了反射角和入射角的度数如下表。甲组同学多次实验的目的是：________。

（2）其他三组同学都探究光的折射规律，乙、丙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？同学们展开了热烈的讨论，你的猜想是：折射角的大小可能与_________有关。

（3）丁组同学意外发现：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：图中的图线________（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，______（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。

Answer 1

【答案】B 多次实验找普遍规律 不同的 介质种类 折射角随着入射角的增大而增大 增大 41.8 a 不能

【解析】

（1）在探究“光反射时的规律”时将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，为了使入射光线和其反射光线的径迹同时在白纸上出现，应用激光手电贴着白纸B入射；

多次实验的目的有两个：一个是多次测量求平均值；一个是找普遍规律；

（2）根据图示可判断光线射入的介质是否相同；由图可知，光线射入的介质不同时，其折射角也不同，据此提出猜想；

（3）①②由表中数据可知：当入射角增大时，反射能量和折射角也随着增大；当入射角为41.8°时，折射光线消失了，反射能量达到100%；

③折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角；

④光从空气射向玻璃，折射角小于入射角。假设发生全反射，折射角等于90°，那入射角必大于90°，不符合实际。

（1）探究“光的反射定律”的实验过程，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着B照射到平面镜上，则入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现；

本实验中多次实验的目的是寻找光反射的普遍规律；

（2）图中光线射入的介质分别是水和玻璃，即光线射入的是不同的介质；

由图可知，光线在两种介质中折射角的大小不同，而两种介质的密度不同，所以，提出的猜想是：折射角的大小可能与介质种类有关；

（3）①②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增大；

当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；

③折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，反射角也等于45°，a图象中的折射角始终大于入射角，因此图a反映了折射角与入射角的关系；

④根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不可能消失，则不能发生全反射现象。