3.4探究光的折射规律练习（1）2021-2022学年沪粤版物理八年级上册第三章(有答案)

3.4探究光的折射规律练习（1）2021-2022学年沪粤版物理八年级上册第三章
姓名：___________班级：___________
一、实验题
1．在探究“光从空气射到某玻璃中时，折射角与入射角的关系”实验中，所用的实验器材有：激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。
（1）还需要的实验器材是___________ 。
（2）实验前，在白纸上已画出表示界面的直线和法线。为了保证实验时激光的入射角等于预设值，还应在白纸上画出___________ 。
（3）实验时，为了测出折射角，还要在白纸上画出折射光线。那么怎样做才能在白纸上画出折射光线___________ ？
（4）记录的实验数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角i/° 10 25 40 55 70 85
折射角r/° 6.5 16 25 32.5 38 41
分析表中数据可得到的探究结论是：光从空气射到玻璃中时，___________ 。理由是：___________ 。
2．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光手电筒等器材进行实验．他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示．
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线)，你认为出现光线OC是因为有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在______中沿______传播所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________和________．
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，(使线段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了控制__________相同．
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)，通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是____．
3．在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的经迹，其中一次的实验现象如图所示，请回答以下问题：
(1)光在水面处同时发生了______和______；
(2)此时折射角______入射角；
(3)增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明______；
(4)为寻找普遍规律应进行多次实验，你下一步实验的具体做法是______；
(5)保持入射光方向不变，如果水面升高，折射角将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
4．在探究光的折射规律实验中，某小组同学将光分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据。请分析表中的数据，可以得出：
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
(1)当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，光的传播方向______（选填“不变”或“改变”）。
(2)当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角______（选填“增大”或“减小”），且折射角总______入射角。由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角_______（选填“可能”或“不可能”）达到90°。
(3)在光的折射现象中，光路也是可逆的，则可猜想：光从水斜射入空气中时，入射角为32°，折射角应为_____°。
(4)从表中数据中还能得出：不同介质对光的折射本领是不同的。可猜想：当光从水中斜射入玻璃中时，折射角_____入射角。
5．小阳用图的实验装置探究光的折射特点，他让一束光分别从空气中以不同角度射入水（如图甲）和玻璃（如图乙）中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。
(1)通过分析表一和表二中的数据可得出的初步结论是：光从空气斜射入其他介质中时，折射角 ______ 入射角，当入射角增大时，折射角 ______ ；当光从空气垂直射入其他介质中时，折射角 ______ 入射角；
(2)从表一和表二可知，当入射角相同，光从空气斜射入玻璃的折射角 ______ （选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此光从空气斜射入介质时折射角与 ______ 有关；
表一光从空气射入水中
入射角/ 0 30 45 60
折射角/ 0 21 35 40
表二光从空气射入玻璃中
入射角/ 0 30 45 60
折射角/ 0 17 24 30
(3)在学习了光的折射知识之后，小明就想，是不是井里灌满水时会对青蛙的视野产生影响呢？于是他在课后对此进行了探究。实验过程如下：
①他取个圆柱形 _______ （选填“不锈钢杯”或“透明玻璃杯”），在杯底放置了一个防水性很好的小点光源当做青蛙的眼睛，在杯子的上方放置了一块半透明纸片，用来记录光斑的大小，如图甲所示；
②在杯中倒满水，半透明纸片记录光斑的大小，如图乙所示。通过比较甲乙两图所观察到的现象，可以观察到 ________ 图中的光斑较大，他所得出的结论是：井里灌满水时 ________ （选填“会”或“不会”）对青蛙的视野产生影响，青蛙的视野 ________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。他的推测依据了光路 ________ 性；
③请你在图b中用光路图作出处于P点的井底之蛙“观天”的最大范围。 （_______）
6．某物理兴趣小组同学进行了一组光学综合实践活动．
（1）如图甲将红、绿、____ 三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色．
（2）如图乙在树荫下观察,阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,这些树影和圆形的光斑都是由于______形成的,圆形的光斑实质是_____的像．
（3）如图丙将一只筷子斜放入碗，若向碗中慢慢倒入清水，会发现插入水中的筷子向______（选填“上”或“下”）被“折断了”，这是由于光从一种介质进入另一种介质时发生了____ (选填“反”或“折”)射；
（4）如图丁所示是某同学自制的一只魔术箱，表演时他将开口的方形空箱面展示给观众，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”.原来魔术箱中有一块平面镜，它与箱底的夹角为_______度，使观众觉得箱子里没有东西。
7．为研究光在其他透明介质的分界面折射时的规律，表中是光在几种不同介质中的传播速度。如图1是光在这几种介质中发生折射的光路：
介质 水 玻璃 冰 空气 酒精
光速（m/s） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108
(1)综合分析表中的数据和图1中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角______入射角（选填“大于”或“小于”或“等于”）。
(2)如图2所示，根据上述结论，光从玻璃斜射向酒精后经过了点A，那么激光光源的入射点应在______（选填“O点左侧”或“O点处”或“O点右侧”）。
8．科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。
（一）探究平面镜成像的特点
爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能。于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
（设计实验）
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置。于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置。
（进行实验与收集证据）
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子B，小华都看不到棋子B与棋子A的像重合，善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面______，调整后，小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子B的位置，每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的______关系。
(3)实验中还需要______，用来测量像与物到玻璃板的______。
（分析与论证）
平面镜成像的特点中有关“物距和像距的关系”与“像与物的大小关系”可以概括为一句话：像与物关于镜面______。
（二）探究光的折射规律
小明同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时的规律。她将光从空气射入水、玻璃后发生折射实验数据记录在下表中：
入射角 水中折射角 玻璃中折射角 光速
0° 0° 0° c为光在真空中的传播速度 v空气＝c，v水＝c，v玻＝c
10° 8.9° 6.7°
20° 17.4° 13.3°
30° 21.5° 19.6°
40° 26.3° 25.2°
50° 33.5° 30.7°
(4)比较数据中第一行，得出结论是：______。
(5)比较表中数据，可初步得出的结论：当光以相同入射角斜射入不同介质时，在介质中的传播速度越大，折射角______。
9．某小组探究光的折射规律中折射角和入射角的大小关系，小组合作完成以下实验。让激光以不同的入射角分别从玻璃和水斜射入空气，观察光线偏折的方向，测量入射角大小及对应的折射角大小，记录在表格中。
表一：当光从空气斜射入玻璃
入射角 折射角 角度大小比较
23° 15° 折射角小于入射角
36° 23° 折射角小于入射角
51° 31° 折射角小于入射角
表二：当光空气斜射入水
入射角 折射角 角度大小比较
23° 18° 折射角小于入射角
36° 27° 折射角小于入射角
51° 37° 折射角小于入射角
根据表格中的数据可得到初步结论：
①当光从空气斜射入玻璃或水时，折射角______入射角。（选填 “大于”、“等于” 或“小于”）
②当入射光线逐渐远离法线时，入射角______，折射角______。（均选填 “增大”或“减小”）
③______（选填“玻璃”或“水”）对光的折射本领强。
10．在探究光的折射特点的实验中
(1)为了清楚地看到光在空气或水中传播的路径，可在水面上方喷些烟雾并在水中滴几点牛奶，其中利用的物理原理是_____。
(2)在进行实验过程中，提醒大家不要将激光束射向人眼，激光会对眼睛造成伤害，严重时会导致失明!这个提醒说明光具有_____。
(3)在实验中，光从空气射向水中时，折射角小于入射角，如图a所示.小明同学想若让光从水中射向空气，折射角是否还是小于入射角 实验结果如图b所示.图示实验a与b说明光在折射时，光路是_____。
(4)如图b所示，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大（如图c, d所示），那么，当入射角增大到某一值时，可能会出现什么现象呢 _____。
(5)小明为了验证自己的推测，设计如图e所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到_____，证实了自己的推测。
11．在学习了“光的折射”后，小明提出了新的问题：不同物质对光的折射能力不同，折射由什么因素决定的呢？
（1）为了解决小明的疑问，小聪查阅资料，给小明提供了如图所示和如表所示的相关信息，仔细观察图中的光路，对照表中的数据，可以得出结论：
物质 水 玻璃 冰 空气 酒精
光速（m/s） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108
①当_____时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角；
②表格中提供的五种物质中，_____对光的折射能力最强．
（2）根据上述信息，画出光从酒精斜射入玻璃时折射光线的大概位置．
（______）
12．某小组同学在研究光的折射规律时，记录的实验数据如下表所示：请仔细观察并分析下表的实验数据，归纳实验结论。
序号 传播路径 入射角 折射角 序号 传播路径 入射角 折射角
1 空气到水 30° 20° 6 空气到玻璃 30° 18°
2 45° 30° 7 45° 25°
3 60° 45° 8 60° 38°
4 水到空气 20° 30° 9 玻璃到空气 25° 45°
5 30° 45° 10 38° 60°
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时，______；
(2)当光从空气斜射入玻璃或水时，折射角______入射角；（选填“大于”或“小于”）
(3)当入射光线逐渐远离法线时，入射角增大，折射角______；（选填“增大”或“减小”）
(4)______（选填“玻璃”或“水”）对光的折射本领强；
(5)分析实验序号1与4、2与5、7与9、8与10中的数据，可以发现折射时______。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．量角器 入射光线 见解析 随着入射角的增大，折射角增大的越来越缓慢 入射角的增加量相同时，折射角的增加量越来越小
2．空气 直线 AO OB 入射光线或入射角 玻璃
3．反射 折射 大于 入射角增大，折射角增大 见解析 不变
4．不变 增大 小于 不可能 45 小于
5．小于 增大 等于 小于 光在介质中的传播速度 不锈钢杯 乙 会 增大 可逆性
6．蓝 光沿直线传播 太阳 上 折 45
7．小于 O点左侧
8．不垂直 大小 刻度尺 距离 对称 垂直入射时，光不改变传播方向 越大
9．小于 增大 增大 玻璃
10．光的漫反射 能量 可逆性 看不到折射光线
11．光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中 玻璃
12．会发生偏折 小于 增大 玻璃 光路可逆
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