Question

（1）某實驗小組在探究光的折射規律時，將光從空氣分別射入水和玻璃，測得數據如下表：

空氣中的入射角i	0°	30°	45°	60°
水中的折射角r	0°	22°	32°	40°
玻璃中的折射角r′	0°	17°	24°	30°

分析表格中的數據，你肯定能得出一些規律．請寫出一條：______．
（2）小明通過實驗研究光從水中射入空氣中的現象，如圖1是他根據實驗現象畫的光路圖，改變入射角的大小，他發現空氣中的折射光線與法線的夾角隨著入射角的增大而增大．你猜想，當入射角增大到一定程度時，會出現的現象是______．

（3）小紅同學在做“觀察平面鏡成像”實驗時，將一塊玻璃板豎直架在一把直尺的上面，再取兩段相同的蠟燭A和B一前一后豎放在直尺上，點燃玻璃板前的蠟燭A，進行觀察，如圖2所示．在此實驗中：直尺的作用是便于比較像和物到玻璃板______的關系；兩段相同的蠟燭是為了比較像和物______的關系．

Answer 1

解：（1）①由表格中的第一列可知，當入射角為0°時，折射角也為0°；
②由表格的第一行可知，當入射角增大時，第二行和第三行的折射角也隨著增大；
③因為在水中的折射角與玻璃中的折射角不同，所以光從空氣斜射入不同介質中的折射角不同；
（2）由圖知，光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，入射角增大折射角也增大．
所以當入射角增大到一定程度，折射光線可能與水面平行即折射角首先為90°并消失；若入射角再增大，光線有可能全部反射回水中．
（3）在實驗中用到刻度尺，但尺并不是測量像、物的大小用的，而是測像到鏡的距離、物到鏡的距離，然后比較二者關系用的．
兩只蠟燭大小相同，后面的蠟燭又和前面蠟燭的像完全重合，這樣就證明了像與物大小相同，所以兩只蠟燭等長是為了比較像與物大小關系用的．
故答案為：（1）①當入射角為0°時，折射角也為0°；（2）折射光線消失（或光線全部反射回水中，或折射角等于90°，或折射光線沿水面前進）；（3）距離；大�。�
分析：（1）結合表格中的入射角和折射角的關系進行總結規律，看入射角增大，折射角如何變化或同樣的入射角射入不同介質中的折射情況．
（2）根據題目給出圖象信息，進行想象，當入射角增大，折射光線會無限地靠近水面，直到與水面接觸；再繼續增大入射角，光線就會反射返回到水中．
（3）要比較像與物的位置關系，需借助直尺；用刻度尺測出兩支蠟燭到玻璃板的距離便可得出像和物體到平面鏡的距離相等．
在實驗中為了便于研究像的特點與位置，用了兩支相同的蠟燭，將另一支蠟燭放在像的位置與像進行比較，運用了替代法．
點評：①此題主要考查了學生利用所給信息進行推想的能力．關鍵要抓住折射角大于入射角并且折射角隨入射角的增大而增大來猜想．
②用相同的B蠟燭代替A蠟燭的像，這是一種等效替代法，等效替代法在物理上經常用到，例如合力代替幾個分力、總電阻代替各部分電阻等等