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  • 1. (2023·柯桥模拟) 小科学完光学知识后回家进行了实验,先根据课本介绍将铅笔放入水中观察到了预期的现象(图甲),后又发现将铅笔竖直放入盛有水的圆柱形的杯子当中,观察到水中的铅笔变粗并错位。将铅笔由水杯中间向两边移动,发现水中的铅笔错位更加明显,快到水杯边上时,水中的铅笔竟然“消失”了,如图乙。

    于是小科在老师的指导下,查阅了一些资料,并且将实验现象画成简图。

    资料一:若界面为弧形,可以将折射点及反射点的切面视为该点的折射面(图丙)。

    资料二:光从水中射向空气中折射角与入射角的变化规律如下表。

    入射角

    10°

    20°

    30°

    40°

    50°

    60°

    折射角

    13.4°

    27.1°

    41.7°

    58.7°

    1. (1) 请在图丙中画出入射光线ao大致的折射光线;
    2. (2) 当铅笔放入盛有水的圆柱形杯子当中,水杯相当于凸透镜,铅笔的位置小于一倍焦距成正立放大的(填“虚”或“实”)像,因此筷子变粗;
    3. (3) 分析表中数据,反射的光线通过折射面射入人眼,折射角大于入射角,进一步分析可得到折射角之间的差值,随着入射角的增大而,因此铅笔错位更加厉害;
    4. (4) 图表中还可发现入射角大于一定角度时(如大于50°时),铅笔会“消失”视野中,发生这个现象的原因是因为此时的光线的缘故。

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