13. 小科在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图甲所示,该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。

甲 乙

| 入射角$i/°$ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 41.2 | 41.8 | 42 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 折射角$\gamma/°$ | 0 | 15.2 | 30.9 | 48.6 | 74.6 | 81 | 90 | / |
| 反射能量/% | 5 | 7 | 26 | 43 | 77 | 84 | 100 | 100 |
(1)分析以上数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而。
(2)由表格中的数据可知,图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图像(选填“a”或“b”),理由是。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象,原因是折射角(选填“>”“=”或“<”)入射角。
(4)利用这个原理,工程师制造出了光纤。结合题目信息,写出光纤的优点:。
甲 乙
| 入射角$i/°$ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 41.2 | 41.8 | 42 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 折射角$\gamma/°$ | 0 | 15.2 | 30.9 | 48.6 | 74.6 | 81 | 90 | / |
| 反射能量/% | 5 | 7 | 26 | 43 | 77 | 84 | 100 | 100 |
(1)分析以上数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而。
(2)由表格中的数据可知,图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图像(选填“a”或“b”),理由是。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象,原因是折射角(选填“>”“=”或“<”)入射角。
(4)利用这个原理,工程师制造出了光纤。结合题目信息,写出光纤的优点:。
答案
解:
(1) 增大
(2) a;由实验数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角始终大于入射角,当入射角仅为41.8°时折射角就已经达到90°,该规律与图像a的变化特征相符
(3) <
(4) 光信号在光纤内通过全反射传播,能量损耗小,传输信息量大,抗干扰能力强(合理即可)
(1) 增大
(2) a;由实验数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角始终大于入射角,当入射角仅为41.8°时折射角就已经达到90°,该规律与图像a的变化特征相符
(3) <
(4) 光信号在光纤内通过全反射传播,能量损耗小,传输信息量大,抗干扰能力强(合理即可)
14. 太阳光穿过地球大气层时会发生折射现象。如果没有这层大气,出现的现象是()
A.日出会提前,日落会延迟
B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前
D.日出和日落都会延迟
A.日出会提前,日落会延迟
B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前
D.日出和日落都会延迟
答案
C
解析
有大气层时,光发生折射,我们在太阳实际还未升到地平线以上时就能看到日出,使日出提前;太阳实际落到地平线以下后,我们仍能通过折射看到太阳,使日落延迟。若没有大气层,光沿直线传播,只有太阳实际升至地平线以上时才能看到日出,日出会延迟;太阳刚落到地平线以下时就立刻无法观测到,日落会提前。
15. 在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。

(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的(填字母)两图进行实验,这样选择的目的是。
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这是为了。
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,对光的偏折本领较大。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的(填字母)两图进行实验,这样选择的目的是。
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这是为了。
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,对光的偏折本领较大。
答案
解:
(1) B、D;控制入射角大小和液面高度相同,仅改变液体种类,保证实验变量唯一
(2) 便于准确记录光斑的位置,直观比较不同液体中光斑的偏移程度
(3) 油
(1) B、D;控制入射角大小和液面高度相同,仅改变液体种类,保证实验变量唯一
(2) 便于准确记录光斑的位置,直观比较不同液体中光斑的偏移程度
(3) 油
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