题目内容
某同学对光的折射进行了研究,如图是光线在不同物质中的光路图,表格中记录的是光速及入射角与折射角的数据关系.
物质 | 其中光速(m/s) |
水 | 2.25×108 |
玻璃 | 2.0×108 |
冰 | 2.30×108 |
空气 | 3.0×108 |
酒精 | 2.2×108 |
实验序号 | 入射角i(度) | 折射角r(度) | 入射角的正弦sin i | 折射角的正弦 sin r | 入射角的余弦 cos i | 折射角的余弦 cos r |
1 | 23.0 | 17.5 | 0.39 | 0.30 | 0.92 | 0.95 |
2 | 36.0 | 26.7 | 0.59 | 0.45 | 0.81 | 0.89 |
3 | 51.0 | 36.9 | 0.78 | 0.60 | 0.63 | 0.80 |
(2)从入射角与折射角的数量关系得到的结论是______.
解:(1)由图可知,①当光从水斜射入玻璃时,入射角大于折射角,由表一数据可知,光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度;
②当光从玻璃斜射入冰时,入射角小于折射角,由表一可知,光在冰中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度;
③当光从冰斜射入空气时,入射角小于折射角,由表一可知,光在空气中的传播速度大于光在冰中的传播速度;
由①②③可知,光发生折射时,光的传播速度越大,光与法线间的夹角越大;
故答案为:光从一种介质斜射入另一种介质发生折射时,光速越大,光线与法线间的夹角越大.
(2)由表二实验数据可知,光发生折射时,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比,比值是1.3,
由此可见:光发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
故答案为:光发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
分析:(1)入射光线与法线的夹角是入射角,反射光线与法线间的夹角是折射角,根据图象分析光发生折射时,入射角与折射角间的关系,然后根据表一中数据,分析光在各种介质中的光速与入射角、折射角间的关系,从而得出结论;
(2)分析表二实验数据,从而得出结论.
点评:本题是研究光的折射规律的实验,分析清楚图示情景,认真分析实验数据即可得出结论,要注意培养实验数据的分析能力.
②当光从玻璃斜射入冰时,入射角小于折射角,由表一可知,光在冰中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度;
③当光从冰斜射入空气时,入射角小于折射角,由表一可知,光在空气中的传播速度大于光在冰中的传播速度;
由①②③可知,光发生折射时,光的传播速度越大,光与法线间的夹角越大;
故答案为:光从一种介质斜射入另一种介质发生折射时,光速越大,光线与法线间的夹角越大.
(2)由表二实验数据可知,光发生折射时,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比,比值是1.3,
由此可见:光发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
故答案为:光发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.
分析:(1)入射光线与法线的夹角是入射角,反射光线与法线间的夹角是折射角,根据图象分析光发生折射时,入射角与折射角间的关系,然后根据表一中数据,分析光在各种介质中的光速与入射角、折射角间的关系,从而得出结论;
(2)分析表二实验数据,从而得出结论.
点评:本题是研究光的折射规律的实验,分析清楚图示情景,认真分析实验数据即可得出结论,要注意培养实验数据的分析能力.
练习册系列答案
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某同学对光的折射进行了研究,如图是光线在不同物质中的光路图,表格中记录的是光速及入射角与折射角的数据关系.
表(空气斜射入水)
(1)从光速与光线与法线夹角来定性分析得到的结论是______.
(2)从入射角与折射角的数量关系得到的结论是______.
物质 | 其中光速(m/s) |
水 | 2.25×108 |
玻璃 | 2.0×108 |
冰 | 2.30×108 |
空气 | 3.0×108 |
酒精 | 2.2×108 |
实验序号 | 入射角i(度) | 折射角r(度) | 入射角的正弦sin i | 折射角的正弦 sin r | 入射角的余弦 cos i | 折射角的余弦 cos r |
1 | 23.0 | 17.5 | 0.39 | 0.30 | 0.92 | 0.95 |
2 | 36.0 | 26.7 | 0.59 | 0.45 | 0.81 | 0.89 |
3 | 51.0 | 36.9 | 0.78 | 0.60 | 0.63 | 0.80 |
(2)从入射角与折射角的数量关系得到的结论是______.