Question

19．學(xué)校新建成的一個噴水池，在池底中央安裝了一只射燈．池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示．現(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點：如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，則P、Q、S三點離水底的高度關(guān)系是h_Q＞h_S＞h_P，光斑的位置之所以會變化是因為光的折射．

Answer 1

分析 （1）光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)時，光的傳播方向發(fā)生改變，產(chǎn)生折射現(xiàn)象；
（2）水面升至a位置時，光從水斜射入空氣中時，入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角大于入射角，確定折射光線的方向；
（3）水面上升至b位置時，光線先在水池側(cè)壁發(fā)生反射，反射角等于入射角，反射光線再從水中斜射入空氣里發(fā)生折射，折射角大于入射角．

解答 解：（1）往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，發(fā)生折射，根據(jù)折射定律，P點如下圖所示：

（2）水面上升至b位置時，光線先在水池壁反射，再折射出水面，根據(jù)反射定律和折射定律，Q點如下圖所示：

通過畫圖可知：P點在S點的下方，Q點在S點的上方．
P、Q、S三點離水底的高度關(guān)系：h_Q＞h_S＞h_P；
光斑的位置之所以會變化是因為光的折射．
故答案為：h_Q＞h_S＞h_P；光的折射．

點評 本題重點考查的是作反射光線和折射光線，理解并掌握光的反射定律和折射定律是解決此題的關(guān)鍵．此題通過作圖說明，學(xué)生一目了然，效果更好．