粤沪版物理八上 3.4 探究光的折射规律
一、单选题
1.(2021·重庆)如图所示的光现象可以用光的折射解释的是( )
A. 后视镜中的汽车
B. 夜空中的光柱
C. 池底变浅的游鱼
D. 湖水中的夕阳
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.后视镜中的汽车,利用光的反射原理形成的像,A不符合题意;
B.夜空中的光柱,是因为光是沿直线传播形成的,B不符合题意;
C.池底游鱼看起来比实际浅,实际上是鱼反射的光线从水中进入空气中时发生折射形成的虚像,能用光的折射解释,C符合题意;
D.湖水中的夕阳,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
2.(2021·天津)如图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气斜射入玻璃中,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,且折射角小于入射角,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
3.(2021·枣庄)如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图,下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是( )
A.光源S所成的虚像在直线①上 B.光源S所成的虚像在直线②上
C.光源S所成的实像在直线①上 D.光源S所成的实像在直线②上
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB..人在岸上观察到光源S所成的像为虚像,由于人觉得光沿直线传播,所以感觉光源S所成的虚像在折射光线的反向延长线,即直线①上,A符合题意,B不符合题意;
CD.人在岸上观察到光源S经水面折射所成的像为虚像,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射变大;空气中看水中的物体,比实际位置变浅。
4.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体由于惯性保持原有的状态不变;入射光线和法线的夹角变大,入射角变大,折射角变大。
5.(2021八下·闵行期末)光从某一透明介质斜射入空气中,入射角为35°,折射角可能为( )
A.0° B.28° C.35° D.60°
【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】当光从某种透明介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,入射角为35°,则折射角一定大于35°,故只有D符合要求。
故答案为:D。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
6.(2021·泰安模拟)一束光射向一块玻璃砖并穿过玻璃砖。这束光进入玻璃和离开玻璃后的光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。最终的出射光线与最初的入射光线平行,故只有B图正确。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
7.(2021八下·咸阳月考)下列现象中,属于光的折射现象的是 ( )
①插入水中的筷子,看上去好像折断了;②阳光下,立竿见影;③站在岸边看见水中的鱼群和水草;④从平面镜中看见自己;⑤青山倒映在湖水中;⑥凸透镜成像
A.①③⑥ B.③④⑥ C.①②④ D.①③⑤
【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】插入水中的筷子,看上去好像折断了;站在岸边看见水中的鱼群和水草;凸透镜成像都是光的折射现象;阳光下立竿见影是光的直线传播形成的;从平面镜中看见自己;青山倒映在湖水中是光的反射现象。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
8.(2020八上·陇县期末)下列关于光现象的说法正确的是( )
A.光从空气进入水中,传播方向一定改变
B.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
C.人能通过平静的湖面看到自己的像是实像
D.阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子,这是电线杆的虚像
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光从空气进入水中,当垂直入射时传播方向不改变,A不符合题意;
B.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象,B符合题意;
C.人能通过平静的湖面看到自己的像是平面镜成像是虚像,C不符合题意;
D.阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子,这是光的直线传播形成的影子,不是像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
9.(2020八上·河北期末)下列各现象中,属于光的折射现象的是( )
A.斜插入水中的筷子在水下部分看起来弯折
B.平静的水面映出岸边景物的倒影
C.太阳光经茂密的树林在地上投射出一个个圆形的光斑
D.照镜子看到自己的像
【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.筷子反射的光线从水斜射入空气时,发生折射,看上去好像在水面处折断了,是光的折射现象,A符合题意;
B.水面上岸边景物的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,B不符合题意;
C.茂密的森林的地面上有圆形的光斑,是小孔成像,是光沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.照镜子看到自己的像是平面镜成像,属于光的反射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
10.(2021八上·船营期末)下列古诗句中都蕴含光学现象,其中属于光的折射的是 ( )
A.床前明月光,疑是地上霜 B.溪边照影行,天在清溪底
C.举杯邀明月,对影成三人 D.潭清疑水浅,荷动知鱼散
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.看到地上的月光,是光的反射现象,A不符合题意;
B.在溪水中照影,看到水中的倒影,是光的反射现象,B不符合题意;
C.看到影子,是光沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.看到水变浅,是光的折射形成的,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】光在不同介质中传播,会发生折射现象,池水变浅,是光的折射形成的。
11.(2020八上·黄埔期末)已知光从空气斜射入其他介质中时会发生偏折,偏折程度可用折射率表示,折射率越大偏折越大(光线越靠近法线)。下表列出了一些常见介质的折射率。如图所示,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,是因为水的折射率大于空气。根据以上信息,下列说法正确的是( )
介质 折射率 介质 折射率
空气(气体) 1.00 乙醇(液体) 1.36
水(液体) 1.33 玻璃(固体) 1.52
A.光在水中不能沿直线传播
B.光从空气斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
D.光从水中斜射入玻璃中时,折射光线向远离法线的方向偏折
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光在均匀介质中沿直线传播,A不符合题意;
B.光从空气斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率大于空气的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,B不符合题意;
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率小于玻璃的折射率,折射光线向远离法线的方向偏折,C符合题意;
D.光从水中斜射入玻璃中时,因玻璃的折射率大于水的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,戒指的折射率越大,对应的角度就越小。
12.(2020八上·重庆期中)如图所示,空容器的左侧有一支红光笔发出一束光投射到容器侧壁上,在A点形成一个红色的光斑,在向容器中加水的过程中,红色光斑将会( )
A.向上移动 B.向下移动
C.先不动再向下移动 D.先不动再向上移动
【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】如图,
在向容器中加水的过程中,当水面在A点以下时,由于光的直线传播,光斑位置不变,当水面高于A点后,由于光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,所以折射光线会在原来光线的下方,即光斑会向下移动。
故答案为:C。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图,结合选项分析求解即可。
二、填空题
13.(2021八下·通州期末)如图所示,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中,发现光在盐水中发生了弯曲,而不是沿直线传播,其原因是: 。
【答案】盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射。
【分析】光沿直线传播的条件是,介质是同种均匀的;介质不均匀时会弯曲。
14.(2021·河西模拟)如图所示,小薛同学在家里给妈妈变了一个魔术,起初茶碗看起来是空的,但当他慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。他看到的是硬币的 (选填“虚”或“实”)像,这是光的 现象。
【答案】虚;折射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】当水倒到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高,这是光的折射现象。
【分析】看到水中的物体,是发生折射形成的虚像。
15.(2020八上·抚顺期末)如图所示,小明和爷爷到鱼塘捕鱼,为了叉到鱼,小明应该向着到的鱼的 (选填“正上方”、“正下方”或“身上”)叉,这是因为光线从水斜射向空气时在水面发生了 (选填“反射”或“折射”)现象。
【答案】正下方;折射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】从水面看向水中,鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射,根据折射规律可知,此时折射角大于入射角,所以折射光线将偏离法线,人逆着折射光线看去,看到的是位置偏高的鱼的虚像。为了叉到鱼,小明应该向着到的鱼的正下方。
【分析】空气中看水中的物体时,是折射形成的虚像,比实际变浅。
16.(2020八上·大安期末)小明将如图所示的平行玻璃砖放在课桌上,透过平行玻璃砖看到书上的“字”是 (填“实像”或“虚像”),看到的“字”与实际位置位置相比 (填“不变”“偏高”或“偏低”)。
【答案】虚像;偏高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质进入另一种介质时,传播方向会发生改变,这种现象叫做光的折射,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,而且是位置偏高的虚像,这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。
【分析】光从一种介质进入另一种介质时发生折射,透过玻璃看到的像比实际变高。
17.(2020八上·江油月考)如图所示,是一束光从玻璃斜射入空气中的光路图,折射角为 度,在界面的 (选填“上”或“下”)侧是空气。
【答案】46;下
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】折射光线与界面的夹角为44°,折射光线与法线的夹角即折射角为46°。入射角小于折射角,界面下侧是空气。
【分析】玻璃表面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律分析图像求解即可。
18.(2020八上·连州期中)如图所示,B′是人眼在A处透过水面看见的一条大鱼的虚像,这虚像是由光的 形成的。若在A处用鱼叉对准虚像B′叉去,则 (选填“能”或“不能”)叉到大鱼,你认为真实的鱼所在的大概位置是 (“B′处”,“B′上方”,“B′下方”).
【答案】折射;不能;B′下方
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】人在岸边看见河中水面的大鱼实际上是河水中的鱼折射后的光线进入人的眼睛而形成的虚像,是由于光的折射造成的。由于大鱼通过折射后所成的像,如果直接对准这个像去叉,是不能叉到鱼的。由于光线是从水中折射进入空气,折射角会大于入射角,因此鱼的真身应该在鱼像的下方。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图分析求解即可。
三、作图题
19.(2021·烟台)如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】来自物体A的光线斜射向眼睛时在水面发生折射,因折射角大于入射角,折射光线会偏向界面,人逆着折射光线看去,看到的是比实际位置偏高的虚像(B点)。故连接眼睛C点和像B点,与水面的交点即为入射点O,则AO为入射光线,OC为折射光线,如图:
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
20.(2021·南充模拟)如图所示,光沿CO射向半圆形玻璃砖的圆心O,请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心O射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变,如图所示:
【分析】光斜射入玻璃中,折射光线靠近法线;光线和界面垂直时,传播方向不变。
21.(2020八上·海陵期末)如图所示,一条入射光线AO由空气斜射入水面。请画出折射光线的大致方向,并标明折射角γ。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】过入射点画出与水面垂直的法线,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线,折射角γ,如图所示:
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
四、实验探究题
22.(2020八上·江油月考)如图所示是小明探究光的折射规律的实验,通过多次实验得到的数据如下表∶
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 32° 40°
(1)多次实验表明,在光的折射现象中: 光线和 光线位于法线的两侧;折射光线、入射光线以及法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)分析表格数据可知:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),且折射光线比入射光线更加 (选填“靠近”或“远离”)法线。
(3)小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明∶光的折射现象中,光路是 。
(4)小明接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是_______。(选填序号)
A.减小误差 B.寻找普遍规律
【答案】(1)折射;入射;在
(2)增大;靠近
(3)可逆的
(4)B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)由光的折射规律知,光从空气斜射入水或其它介质时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)分析表格数据可知,光从空气斜射入水中时,入射角由15°增大到60°,则折射角由11°增大到44°,由此可知,折射角随入射角的增大而增大,因为光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更加靠近法线。(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。(4)实验中多次测量可以防止偶然性的发生,获得普遍规律,
故答案为:B。
【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,入射光线和反射光线分居法线两侧;
(2)折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可;
(3)将光源调换位置后,折射光线和入射光线分居法线两侧,光路仍然重合,说明光路可逆;
(4)多次改变入射角观察反射角,寻找普遍规律。
23.(2020八上·长沙月考)为了探究“光折射时的特点”,如图所示:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后会发生偏折。当入射角增大时,折射角 。
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)把一枚硬币放入杯底,看到硬币的位置比它实际的位置要偏 (选填“高”或“低”)。
【答案】(1)增大
(2)左
(3)高
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后会发生偏折,由于水对光的折射率大于空气对光的折射率,折射角小于入射角,但当入射角增大时,折射角也会增大。(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,光的入射点左移,水对光的折射率不变,则也会观察到杯底的光斑向左移动。(3)硬币反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线,向下偏折,所以人眼逆着折射光线看上去,看到的硬币的像比硬币的实际位置浅,看到硬币的位置比它实际的位置要偏高。
【分析】(1)光在发生折射时,入射角增大,折射角增大;(2)入射角移动时,折射光线沿相同方向移动;(3)光发生折射时,水中的像比实际变浅。
1 / 1粤沪版物理八上 3.4 探究光的折射规律
一、单选题
1.(2021·重庆)如图所示的光现象可以用光的折射解释的是( )
A. 后视镜中的汽车
B. 夜空中的光柱
C. 池底变浅的游鱼
D. 湖水中的夕阳
2.(2021·天津)如图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
A. B.
C. D.
3.(2021·枣庄)如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图,下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是( )
A.光源S所成的虚像在直线①上 B.光源S所成的虚像在直线②上
C.光源S所成的实像在直线①上 D.光源S所成的实像在直线②上
4.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
5.(2021八下·闵行期末)光从某一透明介质斜射入空气中,入射角为35°,折射角可能为( )
A.0° B.28° C.35° D.60°
6.(2021·泰安模拟)一束光射向一块玻璃砖并穿过玻璃砖。这束光进入玻璃和离开玻璃后的光路正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2021八下·咸阳月考)下列现象中,属于光的折射现象的是 ( )
①插入水中的筷子,看上去好像折断了;②阳光下,立竿见影;③站在岸边看见水中的鱼群和水草;④从平面镜中看见自己;⑤青山倒映在湖水中;⑥凸透镜成像
A.①③⑥ B.③④⑥ C.①②④ D.①③⑤
8.(2020八上·陇县期末)下列关于光现象的说法正确的是( )
A.光从空气进入水中,传播方向一定改变
B.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
C.人能通过平静的湖面看到自己的像是实像
D.阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子,这是电线杆的虚像
9.(2020八上·河北期末)下列各现象中,属于光的折射现象的是( )
A.斜插入水中的筷子在水下部分看起来弯折
B.平静的水面映出岸边景物的倒影
C.太阳光经茂密的树林在地上投射出一个个圆形的光斑
D.照镜子看到自己的像
10.(2021八上·船营期末)下列古诗句中都蕴含光学现象,其中属于光的折射的是 ( )
A.床前明月光,疑是地上霜 B.溪边照影行,天在清溪底
C.举杯邀明月,对影成三人 D.潭清疑水浅,荷动知鱼散
11.(2020八上·黄埔期末)已知光从空气斜射入其他介质中时会发生偏折,偏折程度可用折射率表示,折射率越大偏折越大(光线越靠近法线)。下表列出了一些常见介质的折射率。如图所示,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,是因为水的折射率大于空气。根据以上信息,下列说法正确的是( )
介质 折射率 介质 折射率
空气(气体) 1.00 乙醇(液体) 1.36
水(液体) 1.33 玻璃(固体) 1.52
A.光在水中不能沿直线传播
B.光从空气斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
D.光从水中斜射入玻璃中时,折射光线向远离法线的方向偏折
12.(2020八上·重庆期中)如图所示,空容器的左侧有一支红光笔发出一束光投射到容器侧壁上,在A点形成一个红色的光斑,在向容器中加水的过程中,红色光斑将会( )
A.向上移动 B.向下移动
C.先不动再向下移动 D.先不动再向上移动
二、填空题
13.(2021八下·通州期末)如图所示,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中,发现光在盐水中发生了弯曲,而不是沿直线传播,其原因是: 。
14.(2021·河西模拟)如图所示,小薛同学在家里给妈妈变了一个魔术,起初茶碗看起来是空的,但当他慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。他看到的是硬币的 (选填“虚”或“实”)像,这是光的 现象。
15.(2020八上·抚顺期末)如图所示,小明和爷爷到鱼塘捕鱼,为了叉到鱼,小明应该向着到的鱼的 (选填“正上方”、“正下方”或“身上”)叉,这是因为光线从水斜射向空气时在水面发生了 (选填“反射”或“折射”)现象。
16.(2020八上·大安期末)小明将如图所示的平行玻璃砖放在课桌上,透过平行玻璃砖看到书上的“字”是 (填“实像”或“虚像”),看到的“字”与实际位置位置相比 (填“不变”“偏高”或“偏低”)。
17.(2020八上·江油月考)如图所示,是一束光从玻璃斜射入空气中的光路图,折射角为 度,在界面的 (选填“上”或“下”)侧是空气。
18.(2020八上·连州期中)如图所示,B′是人眼在A处透过水面看见的一条大鱼的虚像,这虚像是由光的 形成的。若在A处用鱼叉对准虚像B′叉去,则 (选填“能”或“不能”)叉到大鱼,你认为真实的鱼所在的大概位置是 (“B′处”,“B′上方”,“B′下方”).
三、作图题
19.(2021·烟台)如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。
20.(2021·南充模拟)如图所示,光沿CO射向半圆形玻璃砖的圆心O,请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。
21.(2020八上·海陵期末)如图所示,一条入射光线AO由空气斜射入水面。请画出折射光线的大致方向,并标明折射角γ。
四、实验探究题
22.(2020八上·江油月考)如图所示是小明探究光的折射规律的实验,通过多次实验得到的数据如下表∶
入射角 15° 30° 45° 60°
折射角 11° 22° 32° 40°
(1)多次实验表明,在光的折射现象中: 光线和 光线位于法线的两侧;折射光线、入射光线以及法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)分析表格数据可知:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),且折射光线比入射光线更加 (选填“靠近”或“远离”)法线。
(3)小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明∶光的折射现象中,光路是 。
(4)小明接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是_______。(选填序号)
A.减小误差 B.寻找普遍规律
23.(2020八上·长沙月考)为了探究“光折射时的特点”,如图所示:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后会发生偏折。当入射角增大时,折射角 。
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)把一枚硬币放入杯底,看到硬币的位置比它实际的位置要偏 (选填“高”或“低”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.后视镜中的汽车,利用光的反射原理形成的像,A不符合题意;
B.夜空中的光柱,是因为光是沿直线传播形成的,B不符合题意;
C.池底游鱼看起来比实际浅,实际上是鱼反射的光线从水中进入空气中时发生折射形成的虚像,能用光的折射解释,C符合题意;
D.湖水中的夕阳,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
2.【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气斜射入玻璃中,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,且折射角小于入射角,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
3.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB..人在岸上观察到光源S所成的像为虚像,由于人觉得光沿直线传播,所以感觉光源S所成的虚像在折射光线的反向延长线,即直线①上,A符合题意,B不符合题意;
CD.人在岸上观察到光源S经水面折射所成的像为虚像,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射变大;空气中看水中的物体,比实际位置变浅。
4.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体由于惯性保持原有的状态不变;入射光线和法线的夹角变大,入射角变大,折射角变大。
5.【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】当光从某种透明介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,入射角为35°,则折射角一定大于35°,故只有D符合要求。
故答案为:D。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
6.【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。最终的出射光线与最初的入射光线平行,故只有B图正确。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
7.【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】插入水中的筷子,看上去好像折断了;站在岸边看见水中的鱼群和水草;凸透镜成像都是光的折射现象;阳光下立竿见影是光的直线传播形成的;从平面镜中看见自己;青山倒映在湖水中是光的反射现象。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
8.【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光从空气进入水中,当垂直入射时传播方向不改变,A不符合题意;
B.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象,B符合题意;
C.人能通过平静的湖面看到自己的像是平面镜成像是虚像,C不符合题意;
D.阳光照射下的地面上呈现出电线杆的影子,这是光的直线传播形成的影子,不是像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
9.【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.筷子反射的光线从水斜射入空气时,发生折射,看上去好像在水面处折断了,是光的折射现象,A符合题意;
B.水面上岸边景物的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,B不符合题意;
C.茂密的森林的地面上有圆形的光斑,是小孔成像,是光沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.照镜子看到自己的像是平面镜成像,属于光的反射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
10.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.看到地上的月光,是光的反射现象,A不符合题意;
B.在溪水中照影,看到水中的倒影,是光的反射现象,B不符合题意;
C.看到影子,是光沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.看到水变浅,是光的折射形成的,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】光在不同介质中传播,会发生折射现象,池水变浅,是光的折射形成的。
11.【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光在均匀介质中沿直线传播,A不符合题意;
B.光从空气斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率大于空气的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,B不符合题意;
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率小于玻璃的折射率,折射光线向远离法线的方向偏折,C符合题意;
D.光从水中斜射入玻璃中时,因玻璃的折射率大于水的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,戒指的折射率越大,对应的角度就越小。
12.【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】如图,
在向容器中加水的过程中,当水面在A点以下时,由于光的直线传播,光斑位置不变,当水面高于A点后,由于光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,所以折射光线会在原来光线的下方,即光斑会向下移动。
故答案为:C。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图,结合选项分析求解即可。
13.【答案】盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射。
【分析】光沿直线传播的条件是,介质是同种均匀的;介质不均匀时会弯曲。
14.【答案】虚;折射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】当水倒到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高,这是光的折射现象。
【分析】看到水中的物体,是发生折射形成的虚像。
15.【答案】正下方;折射
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】从水面看向水中,鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射,根据折射规律可知,此时折射角大于入射角,所以折射光线将偏离法线,人逆着折射光线看去,看到的是位置偏高的鱼的虚像。为了叉到鱼,小明应该向着到的鱼的正下方。
【分析】空气中看水中的物体时,是折射形成的虚像,比实际变浅。
16.【答案】虚像;偏高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质进入另一种介质时,传播方向会发生改变,这种现象叫做光的折射,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,而且是位置偏高的虚像,这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。
【分析】光从一种介质进入另一种介质时发生折射,透过玻璃看到的像比实际变高。
17.【答案】46;下
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】折射光线与界面的夹角为44°,折射光线与法线的夹角即折射角为46°。入射角小于折射角,界面下侧是空气。
【分析】玻璃表面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律分析图像求解即可。
18.【答案】折射;不能;B′下方
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】人在岸边看见河中水面的大鱼实际上是河水中的鱼折射后的光线进入人的眼睛而形成的虚像,是由于光的折射造成的。由于大鱼通过折射后所成的像,如果直接对准这个像去叉,是不能叉到鱼的。由于光线是从水中折射进入空气,折射角会大于入射角,因此鱼的真身应该在鱼像的下方。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图分析求解即可。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】来自物体A的光线斜射向眼睛时在水面发生折射,因折射角大于入射角,折射光线会偏向界面,人逆着折射光线看去,看到的是比实际位置偏高的虚像(B点)。故连接眼睛C点和像B点,与水面的交点即为入射点O,则AO为入射光线,OC为折射光线,如图:
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心O射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变,如图所示:
【分析】光斜射入玻璃中,折射光线靠近法线;光线和界面垂直时,传播方向不变。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】过入射点画出与水面垂直的法线,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线,折射角γ,如图所示:
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
22.【答案】(1)折射;入射;在
(2)增大;靠近
(3)可逆的
(4)B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)由光的折射规律知,光从空气斜射入水或其它介质时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)分析表格数据可知,光从空气斜射入水中时,入射角由15°增大到60°,则折射角由11°增大到44°,由此可知,折射角随入射角的增大而增大,因为光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更加靠近法线。(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。(4)实验中多次测量可以防止偶然性的发生,获得普遍规律,
故答案为:B。
【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,入射光线和反射光线分居法线两侧;
(2)折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可;
(3)将光源调换位置后,折射光线和入射光线分居法线两侧,光路仍然重合,说明光路可逆;
(4)多次改变入射角观察反射角,寻找普遍规律。
23.【答案】(1)增大
(2)左
(3)高
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后会发生偏折,由于水对光的折射率大于空气对光的折射率,折射角小于入射角,但当入射角增大时,折射角也会增大。(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,光的入射点左移,水对光的折射率不变,则也会观察到杯底的光斑向左移动。(3)硬币反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线,向下偏折,所以人眼逆着折射光线看上去,看到的硬币的像比硬币的实际位置浅,看到硬币的位置比它实际的位置要偏高。
【分析】(1)光在发生折射时,入射角增大,折射角增大;(2)入射角移动时,折射光线沿相同方向移动;(3)光发生折射时,水中的像比实际变浅。
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