【題目】閱讀短文,回答問題
為了探究光的反射和折射規(guī)律,小名設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):把一束激光從某種玻璃中射向空氣,保持入射點(diǎn)不動(dòng),改變?nèi)肷浣牵看卧黾?0°),觀察反射光線和折射光線的變化,并記錄了入射角α、反射角β、折射角γ.實(shí)驗(yàn)過程中小名發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的現(xiàn)象,當(dāng)把入射角增大到45°時(shí),發(fā)現(xiàn)折射光線突然消失了,把入射角減小為40°時(shí)折射光線又出現(xiàn)了.他以為是實(shí)驗(yàn)儀器發(fā)生了什么問題,經(jīng)檢查儀器一切正常.又試了幾次結(jié)果還是一樣,但又有了新的發(fā)現(xiàn):當(dāng)折射光線消失后反射光線的亮度比有折射光線時(shí)明顯增強(qiáng).這是怎么一回事呢?小名請(qǐng)教了物理老師,老師告訴他:光從玻璃、水等介質(zhì)射向空氣,入射角增大時(shí),折射光線離法線越來越遠(yuǎn),而且越來越弱;當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時(shí),折射光線完全消失,發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)的入射角叫做臨界角λ.聽了老師的話,小名產(chǎn)生了濃厚的興趣,他還想知道這種玻璃的臨界角是多少,玻璃和水的臨界角相等嗎,于是他重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(從40°開始,入射角每次增加0.2°).下面是小名的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
表1 光從玻璃射向空氣時(shí)入射角、反射角和折射角的關(guān)系(單位:度)
α/度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 41 | 41.2 | 41.4 | 41.6 | 41.8 | 42 |
β/度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 41 | 41.2 | 41.4 | 41.6 | 41.8 | 42 |
γ/度 | 0 | 15.2 | 30.9 | 48.6 | 74.6 | … | 79.8 | 81.1 | 82.7 | 84.8 | 90 | ? |
α/度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 45 | … | 48.2 | 48.4 | 48.6 | 50 |
β/度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | … | 45 | … | 48.4 | 48.4 | 48.6 | 50 |
γ/度 | 0 | 13.4 | 27.0 | 41.7 | 58.7 | … | 70.1 | … | 82.7 | 84.0 | 90 | ? |
仔細(xì)考察小名的探究過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)請(qǐng)你針對(duì)“當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到900時(shí),折射光線完全消失”這一物理現(xiàn)象,給它一個(gè)合適的名字叫光的 (全折射/全反射);
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),玻璃的臨界角 水的臨界角(大于/等于/小于).
(3)光從玻璃射向空氣,入射角增大時(shí)(入射角小于臨界角),反射光越來越 (強(qiáng)/弱);
(4)光從空氣射向玻璃,入射角增大,折射光線 (可能/不可能) 完全消失;
(5)如圖2是一塊玻璃三棱鏡(等腰直角),周圍是空氣,一束光垂直于一個(gè)直角面射向三棱鏡畫出這束光的光路圖.>
【答案】(1)全反射;(2)小于;(3)強(qiáng);(4)不可能;(5)見圖
【解析】
試題分析:(1)光由光密(即光在此介質(zhì)中的折射率大的)介質(zhì)射到光疏(即光在此介質(zhì)中折射率小的)介質(zhì)的界面時(shí),全部被反射回原介質(zhì)內(nèi)的現(xiàn)象,叫做全反射.
(2)由表1光從玻璃射向空氣時(shí)入射角與反射角、折射角的關(guān)系,可知當(dāng)入射角為42°時(shí),折射光線消失了.
由表2光從水射向空氣時(shí)入射角與反射角、折射角的關(guān)系,可知當(dāng)入射角為50°時(shí),折射光線消失了.
(3)當(dāng)入射光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射,同時(shí)也發(fā)生反射.
(4)只有入射角大于或等于臨界角,才會(huì)發(fā)生全反射.
(5)當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,且當(dāng)光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角,當(dāng)從其他透明介質(zhì)斜射入空氣時(shí),折射角大于入射角;當(dāng)光從一種透明介質(zhì)垂直射入另一種透明介質(zhì)時(shí),傳播方向不變.
解:(1)光從玻璃、水等介質(zhì)射向空氣并且當(dāng)入射角增大到某一個(gè)值時(shí)折射光線突然消失時(shí),
說明光被全部反射回來了,這種現(xiàn)象叫做全反射.
(2)由表1可以知道,當(dāng)入射角為42°時(shí),折射光線消失了,所以玻璃的臨界角為42°,
由表2可以知道,當(dāng)入射角為50°時(shí),折射光線消失了,所以水的臨界角為50°.
由此可知,玻璃的臨界角小于水的臨界角;
(3)當(dāng)入射光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射,同時(shí)也發(fā)生反射,
所以反射光線要比入射光線暗一些,而當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí),折射角達(dá)到90.,折射光完全消失,只剩下反射光線時(shí),發(fā)生了全反射,所以反射光線亮度增強(qiáng)了.
(4)光只有從水或玻璃射向空氣時(shí),才會(huì)發(fā)生全反射,所以光從空氣射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;
(5)光線從空氣進(jìn)入玻璃時(shí),因是垂直照射,所以方向不變;當(dāng)從玻璃中斜射入空氣時(shí),折射光線遠(yuǎn)離法線,其大致路徑如下圖:
故答案為:(1)全反射;(2)小于;(3)強(qiáng);(4)不可能;(5)見上圖.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)熱的說法正確的是( )
A. 任何溫度計(jì)都不能離開被測(cè)物體讀數(shù)
B. 水往低處流,是因?yàn)榉肿釉诓煌5剡\(yùn)動(dòng)
C. 用水作汽車?yán)鋮s液,是因?yàn)樗谋葻崛葺^大
D. 晶體在熔化過程中溫度不變,內(nèi)能也不變
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】(3分)用酒精燈給試管中的水加熱,如圖所示,在軟木塞被沖出試管口的過程中,下列說法正確的是( )
A.水蒸氣對(duì)軟木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能增大
B.水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能
C.能量的轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同
D.軟木塞的機(jī)械能守恒
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于溫度的描述中符合實(shí)際的是( )
A.發(fā)高燒時(shí)人體溫度可達(dá)40℃
B.冰箱冷凍室的溫度為10℃
C.餃子煮熟即將出鍋時(shí)溫度為50℃
D.加冰的橙汁飲料溫度為﹣20℃
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】茗茗把一個(gè)凸透鏡正對(duì)著太陽光,在距離凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑,若她用此凸透鏡做放大鏡來觀察地圖上較小的字時(shí),凸透鏡到地圖的距離應(yīng)( )
A. 小于15cm B. 大于15cm小于30cm
C. 等于30cm D. 大于30cm
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】一位勇敢的漂流者,坐橡皮船在湍急的河水中順流而下,對(duì)此,下列說法正確的是( )
A.以岸邊的樹為參照物,人是靜止的
B.以船為參照物,河水是流動(dòng)的
C.以河水為參照物,人是靜止的
D.以河水為參照物,人是運(yùn)動(dòng)的
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【題目】大禮堂里四周的墻壁都做成凹凸不平的蜂窩似的,這是為了( )
A.增加聲音的響度 B.增強(qiáng)聲音的反射
C.減弱聲音的反射 D.為了裝飾
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