Question

16．小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側的手指，則圖足空杯和裝水杯的對比圖（圖1）：他感到很驚奇；玻璃和水都是透明物質，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因，下面是小明的探究過程：

根據(jù)光經過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關，為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進行了推測，如2圖，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大，那么，當入射角增大到某一值時，會不會…（1）小明的推測是折射光線會消失．
（2）請幫小明設計實驗并驗證猜想，有以下儀器可供選擇：激光筆，玻璃水槽，水，光屏，請你寫出實驗設計的方案，用簡單的文字說明，也可畫圖輔助．

實驗器材
實驗方案

Answer 1

分析 （1）據(jù)折射角的變化觀察分析即可判斷；
（2）根據(jù)圖2的提示，用所給定的器材做實驗，觀察光屏上的光斑是否消失．

解答 解：（1）折射光線與法線的夾角為折射角，由圖2，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大．那么，當入射角增大到某一值時，折射角率先達到90°，折射光線沿液面水平射出，當入射角再增大時，折射角超過90°，折射光線射向原物質，可能會發(fā)現(xiàn)折射光線消失；
（2）器材及步驟如下表所示：

實驗器材	激光筆，玻璃水槽，水，光屏
實驗方案	將激光筆放入水中，如下圖所示，將光斜射向水面，實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當增大到某一角度時，小明觀察到光斑消失．從而證明了小明的猜想是正確的．

故答案為：（1）折射光線會消失；
（2）如上表所示．

點評 本題考查光的折射規(guī)律的應用、推理能力及設計實驗方案的能力，體現(xiàn)了與高中物理知識的銜接，有難度．