折射现象的解释及建议
中学暂理Vol19No.】3
薪射觋象鳓解释底建槐
广东珠海市拱北中学(519020)韦学新 在各级的物理教科书中,光的折射现象部 分,都有一个折射光路示意图,那就是,在一个 碗中,放入一枚硬币,再装满水,然后画出人眼 观察时的折射
光路.(图1)
教科书对此图
的说明是:"放
在碗底的物
体,在向碗中
注人水后,看
起来好象跟碗
底一起升高图1
细心的同学会发现,图中的物体与像不在 同一竖直线上像不仅比实物的位置提高,而且 向观察者靠近了,这是为什么?
经过笔者的研究,结果是:水中物体的像的
是随着观察的角度在变化的观察者的视 位置,
线与实物竖直线的夹角越大,看起来像的位置 就越高,而且离观察者越近.
实际上,利用折射定律,作一个较准确的光 路囝,也就不难对此现象作出清楚的解释. 根据斯涅耳定律:sinr/sinl= 把光源S置于水中,人在空气中观察,则
公式中的i为光源发光射向水面的入射角,r为 人眼在空气里接收到的光的折射角.n就是水 对空气的折射率.经过计算::4/3..sinr :4/3sini
列表作图如下
il48.6.47.6.44.405'379.135i'32'
J90?80'70'60'55j50'45 空气
术
—
,一
田2
288.255'22185'149】1.275】3r
40~35'3(1'25'2015"ll5? 由图可以看出,任意两条相邻的折射光线 的反向延长线的交点就是人眼所感觉到的像的 位置.显而易见,这些交点分布在一条渐开线形 的弧线上.随着入射角增大,交点的位置跟着向 水面提高,并同时向人眼方向靠近.通过实际观 察发现,当人眼靠近水面,使折射角接近9o. 时,像的位置变化很快.如果将一把直尺竖直插 入水中,人眼在空气里观看水中的直尺,当视线 贴近水面时,看到水中直尺的刻度,变密得很 快.
综上所述,我们得出一个结论:人们在水面 上观察到水中景物的像不是固定不变的,像的 位置和形状随着视线的角度发生变化.以景物 与水面的垂线为参考线,视线的角度越大,看到
2001年7月Vot.19No.13十理
《教参》这样处理不妥
山东淄博矿务局第:中学(255120)姜福忠黄岩 现行的人教版高中试验课本《物理》第二 册第二章中,第74页第7题如下:"在图2—65 所示的电路中,r.和
r2是固定电阻,且rI
:r2,R为滑动变阻
器,且R=2ri;V1
和是电压表,可认
为内阻为无限大;电
源的电动势为E,内圈2-65
阻为ro.起初,变阻器的滑片P在变阻器的中 央处,V1表的示数为V2表示数的一半.移动 滑片P,使v.表的示数u为原来的1.5倍,则 A.通过r的电流变为原来的1.5倍. B.通过r,的电流变为原来的1.5倍. C.,,,表的示数有所下降.
D表的示数有所增加."
《教学参考书》第44页第二自然段在对该 题C和D两选项是这样解答的(见图2): 要使u.为原来的1.5倍,必须向上移动滑 片P,使r3减小,r增大,即t减小,rT增大. 当P在中央处时,外电路的总电阻R=r+ =0.5r1+0.5r2=r2.当P移至最上端时, 的像压扁得越多;其位置越靠近水面,且向观察 者靠得越近.
在一些参考书或
习题
有理数乘除混合运算习题护理管理学习题以及答案高等数学极限习题过敏性休克习题与答案诫子书习题及答案
集中,往往不难找到 这样一类题目:
[倒题I]一块平面镜的玻璃厚度是4mm, 一
只蚊子
落在镜
上,则蚊
子与它在
镜中的像
相距是多
少mm?
答:
璃
必相交于s处,s与s关于镜面对称.这就 是平面镜成像原理,然而,反射光线穿过界面, 从玻璃进入空气时,发生了折射,因此在空气中 的人看到的像不是s,而是在s3.并且s3的位
置是随着观察者的视线角度而变化的.因而[例题1]所给的答案是错误的,而且 不应该有一个准确的位置答案.
存在上述毛病的原因是编题者忽视了两种 不同介质间光的折射现象,而简单地把问蘑当 成是同种均匀介质来处理.这种处理问题的方 法,对学生有误导作用.
另外,人民教育出版社高级中学课本《物 理》第二册(必修)1995年10月第2版,第375 页,第ll题是这样问的:
[例题2]在家具店里,某人欲购买一个大 衣柜,在挑选时他想比较一下几个衣柜上的镜 子哪个较厚,你能教他一个简便的方法吗?说出 你的理由
此题虽比[饲题I]编得科学些,但也还是
有点误导的成分,因为其解法与例题1相类似.
(收稿日期:2001—04—05)
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