Question

19．小剛同學(xué)探究光從空氣射入不同介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)的一些規(guī)律，他將一束光從空氣射入水中發(fā)生折射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
入射角i	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°
水中折射角r	0°	7.9°	15.4°	21.5°	26.3°	33.5°	40.8°

（1）分析第1次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)論是當(dāng)光從空氣垂直射入水中時(shí)，光的傳播方向不變；
（2）分析第2次至第7次的某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)論是光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角；
（3）分析第2次至第7次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，結(jié)論是光從空氣斜射入水中時(shí)，入射角增大，折射角增大，但折射角總是小于入射角；
（4）如圖甲是光由空氣斜射入玻璃中的光路，請(qǐng)給圖中的反射光線加上箭頭，并標(biāo)出入射角i和折射角r；
（5）清澈見底的池水，看起來變淺了，這是由于光的折射（填“直線傳播”、“反射”或“折射”）引起的現(xiàn)象．如圖乙所示，水中有一點(diǎn)光源S，人眼在B點(diǎn)位置看到S在水中的位置為A，試畫出人眼觀察到S的光路圖．

Answer 1

分析 （1）光從空氣垂直射入水中時(shí)，光的傳播方向不變；
（2）（3）由分析第2次至第7次的某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨之發(fā)生變化，即折射角隨入射角的增大而增大；
（4）根據(jù)折射定律進(jìn)行分析，即光從空氣斜射其他介質(zhì)入中時(shí)，入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，入射光線和反射光線分居法線的兩測，折射角小于入射角．
（5）從水面上看到水面下的物體比實(shí)際位置變高，是光折射原理形成的．
S發(fā)出的光線經(jīng)水面發(fā)生折射，折射光線好像從虛像上發(fā)出的，因此連接眼所處的位置B和虛像A，與水面的交點(diǎn)得出入射點(diǎn)（或折射點(diǎn)）O，連接SO可得入射光線．

解答 解：（1）分析第1次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)論是當(dāng)光從空氣垂直射入水中時(shí)，折射角入射角均為0度，即光線垂直入射，光的傳播方向沒有發(fā)生變化，即垂直入射光不改變方向；
（2）分析第2次至第7次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化，結(jié)論是光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角總是小于入射角；
（3）分析第2次至第7次的某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，光從空氣斜射入水中時(shí)，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨之發(fā)生變化，即折射角隨入射角的增大而增大，折射角小于入射角；
（4）因?yàn)楣饩�是從空氣斜射入玻璃中，折射光線和入射光線應(yīng)該分居法線的兩側(cè)，可確定水平方向?yàn)榉ň�，豎直方向?yàn)榉纸缑妫?br />折射角小于入射角，而光線AO和BO在法線的同側(cè)，∠AOM=∠BOM，由此可確定MN為法線
∠CON＜∠AOM，故其中光線較強(qiáng)的入射光線是BO，反射光線是OA，折射光線是OC．
如下圖所示：

（5）池水看起來也變淺了，是池底射出的光線到水面處發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，眼睛逆著折射光線看來，看到池底的像比實(shí)際位置偏高；
連接眼所處的位置B和虛像A，與水面的交點(diǎn)得出入射點(diǎn)（或折射點(diǎn)）O，連接SO可得入射光線，如圖所示：

故答案為：（1）光的傳播方向不變；（2）折射角小于入射角；（3）增大；（4）見上圖；（5）折射；見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析能力及所學(xué)物理知識(shí)的應(yīng)用能力，應(yīng)通過對(duì)表格的分析得出與所學(xué)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的結(jié)論．