4.4光的折射
基础练
1.下列光现象中,可用光的折射规律解释的是(
)
A.立竿见影
B.潭清疑水浅
C.池水映明月
D.一叶障目
2.下列属于光的折射的是
(
)
A.通过潜望镜观察海面上的船只
B.观察树木在水中的倒影
C.在路灯下出现人的影子
D.从岸上看水中物体的像比物体位置高
3.一束光线由空气斜射入水中,当入射角逐渐增大时,折射角
(
)
A.逐渐减小
B.不变
C.逐渐增大,但总小于入射角
D.逐渐增大,可能大于入射角
4.潜水员在水中观察岸边的景物时,所看到的景物比实际景物_______(选填“高”或“低”),这是由光的________造成的。
5.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从空气射到水面上时,由于光的_________(选填“反射”或“折射”),一部分光进入了水中的缘故。
6.早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,这是太阳光通过不均匀的大气层发生____________形成的
________
像。发生“日食”的时候,太阳、地球、月球的位置在一条直线上,三者中在中间的是___________。
模拟练
1.图中的四种情景中,属于光的折射的是
(
)
2.下列现象中,属于光的折射现象的是
(
)
A.阳光下人在地面上的影子
B.岸边大树在水中的倒影
C.春游时,同学们相互看到在溪水中的腿变短
D.阳光下红花更加鲜艳
3.如图4-4-1所示,OA是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线,OA与水面的夹角为60°。下列关于入射角α、折射角β的说法中正确的是
A.α=60°、β>60°
B.α=60°、β<60°
C.α=30°、β>30°
D.α=30°、β<30°
4.你在湖边漫步,你同时能看到水中的白云和鱼,前者是由于光的__________形成,后者是由于光的__________形成。(均选填“反射”或“折射”)
5.美丽的城市广场中,有一个美妙的音乐喷泉。在水池的底部射出的光柱会伴随着动听的音乐,将喷泉照射得绚丽多彩。某一时刻,一束光柱从池底通过水面斜射向空气,在水面上发生了光的反射和折射现象。若入射角为30°,则反射角为____________
;当入射光线远离水面时,折射光线将___________水面。
中考练
1.下列现象由光的折射产生的是
(
)
A.立竿见影
B.刀光剑影
C.海市蜃楼
D.杯弓蛇影
2.已知玻璃的折射率大于空气的折射率,当一束激光AO由空气斜射入平行玻璃砖的上表面,经两次折射后从玻璃砖的下表面射出,下列所作的四个折射光路图中,可能正确的是
(
)
3.如图4-4-2所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水。在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的是
(
)
A.未装水的池中标杆影子较长
B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子
D.两池中标杆影子长度相同
4.如图4-4-3所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是
(
)
A.入射角等于30°
B.折射角等于50°
C.NN'是界面
D.MM'的右边是玻璃
5.如图4-4-4所示,某同学在A点观察到水中的点光源S所成的像处于B点位置,请画出由S点发出的光经过A点的光路图。
6.如图4-4-5所示,一束光射向左右表面平行的玻璃砖,画出光从玻璃砖左表面射出的光线,并标出该光线与法线的夹角大小。
拔高练
如图4-4-6(1)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变。如图(2)所示,一束光从空气斜射人玻璃中时传播方向也发生了改变。
(1)由图(1)可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时,其速度的大小将______(选填“变小”、“不变”或“变大”),此时乙轮速度的大小
_________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(2)从图中两种类似现象可知,光由空气斜射人玻璃时而发生折射现象的原因可能是_________________。
参考答案
基础练
1.B【解析】立竿见影是光的直线传播;潭清疑水浅是光的折射现象;池水映明月是光的反射;一叶障目是光的直线传播。
2.D【解析】通过潜望镜观察海面上的船只,属于平面镜成像,是光的反射形成的,A不符合题意;观察树木在水中的倒影,平静的水面相当于平面镜,属于平面镜成像,是光的反射形成的,B不符合题意;在路灯下出现人的影子,是光的直线传播,C不符合题意;从岸上看水中的物体比实际位置高,是光的折射现象,D符合题意。
3.C【解析】由光的折射规律知,光由空气斜射入水中,折射角小于入射角。并且折射角随着入射角的增大而增大。
4.高折射【解析】光发生折射的条件:当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,会发生折射现象;景物反射的光斜射到水面上,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入潜水员眼睛,而潜水员由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高。
5.折射【解析】因为看见的景物是景物反射的光线,而倒影是景物反射的光线到水面,并且在水面处发生折射,一部分光被折射到水里,所以倒影部分比景物本身暗一些。
6.折射
虚
月球
【解析】由于大气层上疏下密,光线穿过大气层连续发生折射,早晨当阳光的折射光线沿水平线进入人眼时,而此时的入射光线还在地平线以下,即虽然看到了太阳的虚像,但真实的太阳还在地平线以下;“日食”是指由于光沿直线传播,月球在太阳和地球之间,挡住了太阳射向地球的光线形成的。
模拟练
1.B【解析】把遥控器对着墙壁照样能把电视打开,是由于光的反射,A不符合题意;杯中的树枝由于光的折射现象,水下部分看起来向上弯折,像是断了,B符合题意;手影就是影子,是利用光的直线传播原理,当光照到不透明物体时,在不透明物体的背后形成的黑暗的区域,就是手影,C不符合题意;潜望镜是平面镜成像,由光的反射形成的,D不符合题意。
2.C【解析】阳光下人在地面上的影子,是光的直线传播;岸边大树在水中的倒影,是光的反射现象;阳光下红花更加鲜艳,是光的反射现象;春游时,同学们相互看到在溪水中的腿变短是折射现象。
3.C【解析】根据光的反射定律的内容,作出其入射光线,入射光线与水面的夹角也为60°,入射角为90°-
60°=30°。同时当光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射角大于入射角,所以折射角大于30°,光线要远离法线。
4.反射折射【解析】天空中的云和水中的云的虚像关于水面对称,分布在水面的两侧,是由于光的反射形成的;看到的水中的鱼的像与真实的鱼都在水面以下,即在水面的同一侧,所以是光的折射形成的。
5.
30°
远离【解析】当光线从水中斜射入空气中时,会在水面发生反射现象,若入射角为30°,则反射角也是30°;当入射光线远离水面时,入射角减小,则折射角也会减小,故折射光线将远离水面。
中考练
1.C【解析】立竿见影是由光在空气中沿直线传播形成的;刀光剑影是由光的反射和光在空气中沿直线传播形成的;海市蜃楼是由光的折射形成的;杯弓蛇影是由光的反射形成的。故符合题意的是C选项。
2.B【解析】当光从空气斜射入玻璃中时,根据光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更靠近法线;当光线从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线相对于入射光线要远离法线。故选B。
3.A【解析】在没有装水的情况下,光是沿直线传播的,在杆的左边会形成杆的影子。对于装水的情况来说,从杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射,在水中的折射角小于入射角,即折射光线比沿直线传播的情况更靠近杆,因此此时影子的长度会变小。故选A。
4.D【解析】根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角。如图所示,由∠BOM=30°可知,∠BON=90°-30°=60°,而图中已知∠AON=60°,所以NN'为法线,则MM'为界面。因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,当光线是从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,则∠CON'=90°-50°=40°。所以由图可知,AO是入射光线,OB是反射光线,OC为折射光线,∠AON为入射角,等于60°,∠CON'为折射角,则MM'的右边是玻璃。综上分析,只有选项D正确。
5.如图所示【解析】折射点应该是AB连线与水面的交点,确定折射点后,画出入射光线和折射光线,满足光由水中斜射进入空气时,折射光线向法线偏离,折射角大于入射角的规律。连接AB交水面于点(),连接SO画出入射光线,连接OA画出折射光线。
6.如图所示【解析】过入射点作玻璃砖表面的垂线,即法线,根据当光从空气进入玻璃时,折射角小于入射角,作出折射光线;根据当光从玻璃进入空气时,折射角大于入射角,作出折射光线,方向与入射光线平行。
拔高练
(1)变小不变
(2)光在两种介质中传播的速度不同
【解析】(1)当甲运动到较粗糙的棉布表面时,由于甲受到了棉布的摩擦力,所以其运动速度会减小。而此时的乙还处于光滑的木板上面,所以其运动速度不变。
(2)物体从木板到棉布,物体在木板上的运动速度大于在棉布上的运动速度,由于运动速度的改变,导致运动方向的改变。光从空气进入水中,光在空气中的速度大于在水中传播的速度,由于传播速度的改变,当光从空气进入水中时,导致传播方向发生了改变即发生了折射。由此可知,光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是光在两种介质中传播的速度不同。