【題目】下表是光和聲音在15℃時(shí)在幾種介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的速度,如圖1是光在幾種介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)的光路圖.

介質(zhì)

聲速/ms﹣1

光速/ms﹣1

密度/kgm﹣3

空氣

340

3×108

1.29

1500

2.25×108

1.0×103

人體軟組織

1700

0.5×108

1.1×103

(1)分析表中數(shù)據(jù)總結(jié)光速和介質(zhì)關(guān)系可以得出的結(jié)論是:

(2)綜合分析表中數(shù)據(jù)和圖1中的光路圖可以得出的結(jié)論是:

(3)醫(yī)學(xué)中常用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石,這是利用了聲音可以傳遞能量.超聲波從空氣中斜射入人體類似光一樣發(fā)生折射,也遵守速度與偏折規(guī)律,如圖2所示,超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí),試畫出聲波的大致路線圖.

【答案】(1)光在密度大的介質(zhì)中傳播速度小;(2)光從密度小的介質(zhì)傳播到密度大的介質(zhì)中折射光線向法線偏折;(3)見圖;

【解析】

試題分析:(1)從表中數(shù)據(jù)分析得出光在不同介質(zhì)中的傳播速度大小情況;

(2)由圖1看出,光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí),折射角的與入射角的大小關(guān)系;由表中數(shù)據(jù)知道光在水和玻璃中的傳播速度,依據(jù)(2)中結(jié)論得出光從水中斜射入玻璃中,折射角和入射角的關(guān)系;

(3)超聲波有很強(qiáng)的穿透性,能夠傳遞能量.因?yàn)槌暡◤目諝庵行鄙淙肴梭w后也發(fā)生類似光一樣的折射現(xiàn)象,超聲波進(jìn)入人體后,密度變大,折射角小于入射角,據(jù)此分析.

解:(1)由表中數(shù)據(jù)得出:光在不同介質(zhì)中的傳播速度一般不同,光在密度大的介質(zhì)中傳播速度。ü獾膫鞑ニ俣扰c介質(zhì)的種類有關(guān))等

(2)綜合分析表中數(shù)據(jù)和圖中的光路圖得出,折射角小于入射角,由此可得:光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角,即光從密度小的介質(zhì)傳播到密度大的介質(zhì)中折射光線向法線偏折;

(3)超聲波有很強(qiáng)的穿透性,能夠傳遞能量,所以外科醫(yī)生可以利用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)的結(jié)石.

由題知,超聲波在人體內(nèi)的傳播速度大于在空氣中的傳播速度,超聲波由空氣進(jìn)入人體時(shí),折射角大于入射角,故入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)右側(cè).如圖所示:

故答案為:(1)光在密度大的介質(zhì)中傳播速度;(2)光從密度小的介質(zhì)傳播到密度大的介質(zhì)中折射光線向法線偏折;(3)見上圖;

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