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筷子应向何方弯折.doc

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文档编号：484286823

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筷子应向何方弯折──由一道竞赛题谈起江苏省扬州大学附属中学　柏杨第10届全国初中物理知识竞赛第6题：如图1所示，将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图2中的哪个图的情形？对于此题，许多学生不能正确回答笔者在教学中演示此竞赛题的实验时，请学生到讲台上来观察，学生的回答亦如上所说，“筷子向上弯折了”，可坐在座位上的学生却大声回答，“筷子向侧后方弯折了”，如图3这是为什么呢？如果圆柱形玻璃杯中的水较少，座位上的学生又会发现筷子向侧前方弯折了，如图4，这也是光的折射造成的结果，但为什么讲台上的学生和座位上的学生看到的现象不一样呢？现分析如下　　　　　　　　　人在讲台上和在座位上看到的之所以不同，是由于观察者的位置和观察的方向不同前者是在杯子的斜上方向下观察，由水中筷子上的任一P点射向空气中的光线经水面处发生了折射，到达人眼时觉得光好像是从P′射来的，P′点在P点的上方，如图5所示后者是从杯子的侧面沿水平方向观察，对照图3，若我们取AA’截面的俯视图，如图6，由于光的折射，P’点为P点的像点（ON为法线），那么筷子的虚像确实向侧后方弯折同样对照图3，若我们取BB’截面的俯视图，如图7，由于光的折射，Q’点为Q点的像点（ON为法线），则筷子的虚像向侧前方弯折。

可以预见，若筷子与水平面的交叉点在圆柱形玻璃杯横截面的圆心处，筷子将不弯折，只是由于折射而变粗了学生试做后，确实如此通过以上的实验和分析，可知上面的竞赛题是从杯子的侧面滑水平方向观察，所以应选D。

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