Question

10．觀察和實驗是進行科學探究的基本方法．
小宇同學平時注意觀察，發(fā)現(xiàn)爸爸晚上開車時，打開汽車頭燈時，空中會出現(xiàn)一道直的光柱．于是，他得出光在空氣中沿直線傳播的結(jié)論，并進行了其他相關(guān)實驗：
[猜想]光在水中也是沿直線傳播的．
[設(shè)計并進行實驗]用自己的一個玩具激光筆對著玻璃杯中的純凈水射去．
[收集證據(jù)]在水中沒有看到一條直線光柱．
[提出新的問題]光在液體中為什么不是沿直線傳播呢？
[思考和猜想]能在空氣中看到直線光柱，可能是空氣中存在懸浮的塵埃將光反射到我們眼中所致，實際上光在水中還是沿直線傳播的．
[改進實驗]在水中添加幾滴牛奶或撒些粉筆灰，作輔助器材，再用激光筆對著玻璃杯中的水射去，能（填“能”或“不能”）看到光在水中的直線傳播路徑．
[拓展延伸]小琪同學回憶有一次夏天下午坐爸爸的車時，發(fā)現(xiàn)前方地面在“晃”動；咨詢老師時才知道是因為空氣受熱不均勻造成光在不均勻空氣中不是沿直線傳播．為了驗證這種分析是否正確，回到家后，小雨利用一支激光筆、一個裝有酒精的淺盤及火柴，進行了如下的探究．
（1）如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光筆發(fā)出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個紅色光點保持不動．
（2）如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，接下來小雨的做法應(yīng)該是：將裝有酒精的盤子放在激光筆前方的下側(cè)，用火柴點燃酒精．
（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是：墻上紅色的光點在晃動．
[進一步推理]無論是固體、液體還是氣體，光在同種均勻介質(zhì)中都是沿直線傳播的．

Answer 1

分析 人能看到物體是因為物體發(fā)出的光或反射的光進入了人眼．
根據(jù)溫度不同會使空氣密度不同的思路進行分析，即燃燒的酒精，其上方空氣的密度隨溫度的改變而改變；
光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光在不均勻的介質(zhì)中傳播方向會改變．

解答 解：
【思考和猜想】能在空氣中看到直線光柱，可能是空氣中存在懸浮的塵埃將光反射到我們眼中導致的，實際光在水中還是沿直線傳播的．
【改進實驗】在水中添加幾滴牛奶或撒些粉筆灰，作輔助器材，再用激光筆對著玻璃杯中的純凈水去射，能看到光在水中的直線傳播路徑．
【拓展延伸】（2）點燃一個裝有酒精的盤子，酒精燃燒，其酒精周圍的溫度則不同，故燃燒的酒精上方的空氣不再均勻，因此點燃淺裝有酒精的盤子的酒精，讓激光筆發(fā)出的紅光在燃燒的酒精上方照射，觀察激光筆的光線傳播方向如何；
（3）因為光在不均勻介質(zhì)中傳播時，光的傳播路徑不再是直線，因此墻面上的光點不再固定，而在墻面上的光點在晃動．
【進一步推理】無論是固體、液體還是氣體，光在同種均勻介質(zhì)中都是沿直線傳播的．
故答案為：反射；牛奶；能；
（2）將裝有酒精的盤子放在激光筆前方的下側(cè)，用火柴點燃酒精；
（3）墻上紅色的光點在晃動；
同種均勻介質(zhì)．

點評 本題通過光沿直線傳播現(xiàn)象和光的折射現(xiàn)象，考查學生分析實驗以及設(shè)計實驗的能力．光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，我們要觀察到光線，需要在物質(zhì)中摻雜一些雜質(zhì)，光發(fā)生漫反射時，我們才能看到光線．