Question

介绍一个有趣的实验：
在长方形玻璃水槽底部放一块（比槽底略小、镜面朝上的）平面镜，然后向水槽中注入适量的水，再向水槽底部的镜面上均匀地撒一层砂糖．不搅动，让水槽平静地放置几个小时，待砂糖慢慢地全部溶解，这时用玩具激光器L在水槽侧壁靠近底部的D处（如图所示），向糖液中发射一束激光，可以观察到激光束在糖液中的传播路径好似乒乓球在水面桌面上弹跳着向前的运动轨迹．
这个实验能给我们带来怎样的思考与启示呢？
（1）平静的水槽中的糖液，它的各部分的密度具有怎样的特征呢？______
A．各处都是均匀的
B．由下往上，密度渐渐变小
C．由下往上，密度渐渐变大
D．从左到右，0、A、B、C是糖液密度变化的转折点
（2）光在糖液中的弧形传播路径，给我们的启示是______
A．由于糖的作用，使槽底的平面镜对光有了吸引作用
B．光在密度不均匀介质中传播时，总是向着密度大的方向偏折
C．糖液是液体，糟底和平面镜是固体，光在传播时总是向着有固体的方向偏折
D．光在密度不均匀介质中传播时，总是向着密度小的方向偏折
（3）下列现象中，与上述实验所观察到的现象很类似的是______
A．在河岸上观察水中的鱼，所看到的鱼的位置比实际位置偏高的现象
B．早晨，太阳还在地平线以下，人就能观察到日出的现象
C．光透过三棱镜，向三棱镜底边偏折的现象
D．阳光透过浓密树叶的缝隙，在地面上出现圆形光斑的现象．

Answer 1

【答案】分析：（1）因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在密度不均匀介质中传播时，总是向着密度大的方向偏折，根据实验现象“向糖液中发射一束激光，可以观察到激光束在糖液中的传播路径好似乒乓球在水面桌面上弹跳着向前的运动轨迹”可知水槽中的糖液，它的各部分的密度特征．
（2）根据“光在糖液中的弧形传播路径”结合光沿直线传播的条件可得到启示．
（3）形成“上述实验所观察到的现象”的原因是光在密度不均匀介质中传播时，总是向着密度大的方向偏折，然后再对4个现象的原理进行逐一分析即可得出结论．
解答：解：（1）由“激光束在糖液中的传播路径好似乒乓球在水面桌面上弹跳着向前的运动轨迹”可知水槽中的糖液，它的各部分的密度是由下往上，密度渐渐变小的．
故选B．
（2）光沿直线传播的条件是同种均匀介质，当光在密度不均匀介质中传播时，传播方向要发生偏折，而且总是向着密度大的方向偏折，所以光在糖液中的传播路径
是弧形的．
故选B．
（3）A、在河岸上观察水中的鱼，所看到的鱼的位置比实际位置偏高的现象，是因为光线从水中斜射入空气中发生的折射，是远离密度小（空气）的方向偏折，故本选项不符合题意．
B、覆盖着地球表面的大气，越接近地表越稠密，折射角也越小．即光在密度不均匀介质中传播时，总是向着密度大的方向偏折，所以早晨，太阳还在地平线以下，人就能观察到日出的现象，故本选项与实验现象很类似．
C、光透过三棱镜，向三棱镜底边偏折的现象，是因为光线从玻璃中斜射入空气中发生的折射，是远离密度小（空气）的方向偏折，故本选项不符合题意．
D、太阳光通过树叶间的小孔，在地面上形成一个倒立的、太阳的实像，像和太阳的形状是一样的，是圆形，是光沿直线传播形成的．故本选项不符合题意
故选B．
点评：本体通过一个有趣的实验考查光的折射现象及其应用，有一定的难度，属于难题，学习物理一定要密切的联系生活；要将学到的知识应用到生活中去．