2026年通成学典课时作业本八年级科学上册浙教版浙江专版第16页答案
[2025 浙江模拟改编]学校科技节开展“水流光纤”实验探究,同学们查阅资料得知:一定条件下光在水流中通过全反射原理传输。某科学小组利用透明塑料瓶、激光笔、清水等材料模拟光纤原理。
【资料查阅】
全反射原理是光从光密介质射向光疏介质时,当入射角超过临界角后折射光消失、仅存反射光的物理现象。该现象需满足两个条件:光从光密介质进入光疏介质,且入射角不小于临界角,此时反射光强度等于入射光强度。全反射发生前,折射角随入射角增大而增大,折射光强度逐渐减弱至消失。该原理被广泛应用于光纤通信的信号传输,纤维内窥镜的导光束利用全反射实现光传输。
光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:

分析表中数据可知当光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而
(填“增大”或“减小”)。
【实验过程】
① 在距瓶底 10 cm 处开一直径为 2 mm 的小孔(接出水管),注满水后形成稳定弯曲水流。
② 用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射(如图丙所示),观察实验现象。

【实验分析】
(1)根据图甲与图乙分析,在模拟光纤的水流实验中,光能够沿弯曲水流传播的主要原因是
(填字母)。
A. 水流对光的折射作用
B. 光在水流表面发生多次全反射
C. 水流的颜色吸引了光线
D. 光在水中的传播速度较快
(2)实验中,水流需满足的条件:水流必须足够
(填“透明”或“浑浊”),才能清晰地观察到光沿水流传播的现象,原因是

(3)某小组用图丙所示装置模拟光纤实验,预期能观察到的实验现象为


A. 弯曲水流中无光路出现
B. 激光透过塑料瓶后沿水平方向射出
C. 激光透过塑料瓶后沿弯曲水流传播
D. 在水流的落点可观察到明亮的光斑

答案

【资料查阅】增大
【实验分析】(1) B
(2) 透明 透明水流才能让光通过并发生全反射
(3) D

解析

【分析】
先根据题目给出的全反射相关描述判断折射角变化;实验部分需结合全反射原理,明确光纤的工作机制,逐一分析各小题:(1)模拟光纤的水流实验核心是全反射,对应选项;(2)水流透明度影响光的传播与全反射;(3)实验中光沿水流全反射传播,落点会有光斑。
【解析】
资料查阅:根据题目中“全反射发生前,折射角随入射角增大而增大”的描述,可知折射角随入射角增大而增大。
实验分析(1):光纤通信利用全反射原理,水流模拟光纤时,光在水流表面发生多次全反射,实现光沿水流传播,故选B;
(2)水流需透明,因为透明水流能让光顺利通过,保证光在水流与空气的界面发生全反射;若水流浑浊,光会被吸收或散射,无法形成全反射;
(3)实验中激光对准水流,光在水流内通过全反射沿水流传播,最终从水流末端射出,因此在水流落点可观察到明亮光斑,故选D。
【答案】
资料查阅:增大;实验分析(1)B;(2)透明;透明水流才能让光通过并发生全反射;(3)D
【知识点】
光的全反射、光的折射
【点评】
本题结合实验探究考查全反射原理的理解与应用,将物理知识与实际实验结合,注重学生对原理的实际运用能力,难度适中。
【难度系数】
0.6