Question

10．观察和实验是进行科学探究的基本方法．
小宇同学平时注意观察，发现爸爸晚上开车时，打开汽车头灯时，空中会出现一道直的光柱．于是，他得出光在空气中沿直线传播的结论，并进行了其他相关实验：
[猜想]光在水中也是沿直线传播的．
[设计并进行实验]用自己的一个玩具激光笔对着玻璃杯中的纯净水射去．
[收集证据]在水中没有看到一条直线光柱．
[提出新的问题]光在液体中为什么不是沿直线传播呢？
[思考和猜想]能在空气中看到直线光柱，可能是空气中存在悬浮的尘埃将光反射到我们眼中所致，实际上光在水中还是沿直线传播的．
[改进实验]在水中添加几滴牛奶或撒些粉笔灰，作辅助器材，再用激光笔对着玻璃杯中的水射去，能（填“能”或“不能”）看到光在水中的直线传播路径．
[拓展延伸]小琪同学回忆有一次夏天下午坐爸爸的车时，发现前方地面在“晃”动；咨询老师时才知道是因为空气受热不均匀造成光在不均匀空气中不是沿直线传播．为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究．
（1）如图所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动．
（2）如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是：将装有酒精的盘子放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精．
（3）如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：墙上红色的光点在晃动．
[进一步推理]无论是固体、液体还是气体，光在同种均匀介质中都是沿直线传播的．

Answer 1

分析 人能看到物体是因为物体发出的光或反射的光进入了人眼．
根据温度不同会使空气密度不同的思路进行分析，即燃烧的酒精，其上方空气的密度随温度的改变而改变；
光在均匀介质中沿直线传播，光在不均匀的介质中传播方向会改变．

解答 解：
【思考和猜想】能在空气中看到直线光柱，可能是空气中存在悬浮的尘埃将光反射到我们眼中导致的，实际光在水中还是沿直线传播的．
【改进实验】在水中添加几滴牛奶或撒些粉笔灰，作辅助器材，再用激光笔对着玻璃杯中的纯净水去射，能看到光在水中的直线传播路径．
【拓展延伸】（2）点燃一个装有酒精的盘子，酒精燃烧，其酒精周围的温度则不同，故燃烧的酒精上方的空气不再均匀，因此点燃浅装有酒精的盘子的酒精，让激光笔发出的红光在燃烧的酒精上方照射，观察激光笔的光线传播方向如何；
（3）因为光在不均匀介质中传播时，光的传播路径不再是直线，因此墙面上的光点不再固定，而在墙面上的光点在晃动．
【进一步推理】无论是固体、液体还是气体，光在同种均匀介质中都是沿直线传播的．
故答案为：反射；牛奶；能；
（2）将装有酒精的盘子放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精；
（3）墙上红色的光点在晃动；
同种均匀介质．

点评 本题通过光沿直线传播现象和光的折射现象，考查学生分析实验以及设计实验的能力．光在同种均匀介质中沿直线传播，我们要观察到光线，需要在物质中掺杂一些杂质，光发生漫反射时，我们才能看到光线．