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

3.4探究光的折射规律强化练习（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．如图所示，小明用激光笔探究光现象中的一些规律．
(1)如图甲，在空水槽中，要使激光束照射后的亮点与事先设置的A点重合，激光笔必须“对准”A点照射，这个操作的物理依据是______，若要显示激光的传播路径，可以进行的操作有______（仅要求写出一种方法）；
(2)保持入射光和水槽不动，向水槽中注水，当水面超过A点时（如图乙），激光照射的亮点将出现在A点______（选填“上方”、“下方”或“重合位置”），随着水面上升，亮点的位置将______（选填“上升”、“下降”或“不变”）；
(3)保持入射光、水槽和水面高度不变，若将水糟的左底部慢慢抬起，激光束的折射角将______，反射角将______（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
2．小杰同学探究光从空气斜射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气斜射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
实验序号 1 2 3 4 5
入射角 10° 20° 30° 40° 50°
折射角 7.9° 15.4° 21.5° 26.3° 33.5°
（1）分析实验序号1（或2或3或4或5）中折射角与入射角的大小关系，得出初步结论是：光从空气斜射入水中，折射角______入射角；
（2）分析实验序号1、2、3、4与5中折射角与入射角的变化关系，得出初步结论是：折射角随入射角的增大而______；
（3）该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图甲是光在这几种介质的分界面发生折射的光路：
介质 水 玻璃 冰 空气 酒精
光速/（）
①综合分析表中的数据和图甲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______（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。
②如图乙所示，根据上述结论，光从玻璃斜射人酒精后经过了点A，那么激光光源的入射点应在______（选填“O点左侧”“O点处”或“O点右侧”）。
3．甲、乙两个小组开展研究性学习活动，探究“光的折射现象中射入角i与折射角r的数量关系”。如图1所示，在研究光从空气斜射入水的实验中，对于实验数据，他们做了如下处理。
i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
r 7.5° 15° 22° 29° 35° 40.5° 45° 48°
甲 1.33 1.33 1.36 1.38 1.43 1.48 1.56 1.67
乙 sini 0.174 0.342 0.500 0.643 0.766 0.866 0.939 0.985
sinr 0.131 0.259 0.375 0.485 0.574 0.649 0.707 0.743
1.33 1.32 1.33 1.33 1.34 1.33 1.33 1.33
(1)分析两组根据，可得出探究结论：_____；
(2)请在图2的坐标纸上画出sini与sinr的关系图象；（________）
(3)某学校组织去青岛海底世界参观，表演大厅中水缸、天花板、地面激光射灯的位置如图3所示，水缸的前后壁的距离为1m，水缸的玻璃厚度不计。激光灯沿与地面70 的方向射向水缸，正好照亮水缸后壁附近一条鱼的头部，此时在激光灯的正上方3m处的天花板上有一个光点。请根据以上表格中相应的数据，求出这条鱼头部距离地面的高度（请写出具体的运算过程）。（________）
4．某同学做“探究光的折射特点”实验，他将光从空气射入水中，如图所示是他根据观察到的实验现象画山的光路图，他还通过实验得到如表数据：
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
根据实验现象，可初步得到如下结论：
光从空气斜射向水中时，在水面处会发生___________现象。
光从空气斜射向水中时，折射角随入射角的变化关系是：___________ ，且折射角___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。
当光从空气垂直射向水中时，折射角等于___________度。光折射时___________是可逆的。
5．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。
6．如图(a)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(b)所示，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。
(1) 由图(a)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将_____(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(2) 从图(a)、(b)两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时发生折射的原因可能是______________
7．某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数据，表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角．
入射角i 空气 0 30° 45° 60°
折射角γ 水 0 22° 32° 40°
折射角γ 玻璃 0 17° 24° 30°
（1）通过分析实验数据，你肯定能得出一些规律，请写出一条： _________ ．
（2）小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象，图中是根据实验现象画出的光路图，改变入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大，你猜想，当入射角增大到一定程度时，会出现的现象是 _______ ．
（3）如图甲所示，笔在水中发生了“折断”，在图乙所示四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因是_________（填选项中的字母）
8．某同学通过光从空气射入水来做探究光的折射特点的实验，光路如图所示。实验中发现，入射光线，折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如下数据：
入射角/
折射角/
（1）分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是_____。折射角_____（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
（2）该同学根据上述实验中的发现总结出了光的折射特点。你认为该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程存在的不足是_____。
（3）根据光路的可逆性，当光从水中垂直射入空气中时，折射角等于_____。
9．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
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θ 0° 17° 24° 30°
分析表中数据，可以得到一些规律：
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 _____ （选填“改变”或“不变”）；
(2)光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 _____ （填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 _____ （填“可能”或“不可能”）达到90°；
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 _____ ；
(4)根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水镜子”，与外观尺寸相同的玻璃镜子相比，“水镜子”的焦距更 _____ （填“大”或“小”）；
(5)该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图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 2.3×108 3.0×108 2.2×108
综合分析表中的数据和图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 _____ （选填“大于”或“小于”或“等于”）入射角。
10．在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
空中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
分析表中数据，可以得到一些规律：
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向__________（选填“改变”或“不变”）；
(2)光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角随着入射角的增大而________（选填“增大”或“减小”）；分析表中数据可以推理得出：光从空气射入水或玻璃中时，折射角__________（选填“可以”或“不可以”）达到90°；
(3)当光线以17°入射角从玻璃中射向空气时，折射角等于__________；
(4)根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水镜子”，与外观尺寸相同的玻璃镜子相比，“水镜子”的焦距更__________（选填“大”或“小”）。
11．小兰和小芳设计了如图所示的实验装置探究光的折射规律，其中竖直放置的光屏可绕其上所在直线前后折转。
（1）实验时小兰让光束沿射入水中，光束进入水中后折射光线会向______方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变；
（2）接着小兰让光束贴着光屏从空气射入水中，当小芳将板向后折转一定角度时，在板上______（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内；
（3）小兰和小芳多次改变入射光线与的夹角进行实验，测量记录如表所示。分析数据得出的结论是：______（写出一条即可）。
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
折射角 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
12．小明利用图示仪器研究光从玻璃射向空气时的特点，实测数据如表：
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
(1)分析表中数据可知：当光从玻璃射向空气时，折射角随着入射角的增大而______；
(2)当入射角增大到一定值时，折射角等于90°，几何光学中把这时的入射角叫做临界角。由表中数据可知，光从玻璃射向空气时，临界角大小为______；
(3)当入射角超过临界角，发现光会全部反射回来，这就是全反射现象；若光从空气斜射向玻璃，______（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
13．在“探究光现象”的学习活动中，小明做了以下实验：
(1)如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置：
①如图乙所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板，能绕垂直于的轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。实验时，从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了______反射；移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为。 “由此就得出光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处？______。
②如图丙所示，将纸板右半部分绕向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：______。
(2)如图甲，小明将一束激光射至点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将______（向左移动、向右移动、不动）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．光在均匀介质中是沿直线传播的 在光的传播路径上喷水雾 下方 下降 不变 不变
2．小于 增大 小于 O点左侧
3．光线从空气斜射入水的实验中，入射角与折射角的正弦之比为一定值 2.5m
4．折射 入射角增大折射角也增大 小于 0 光路
5．光的漫反射 能量 可逆性 看不到折射光线
6．变小 不变 光由空气进入玻璃时速度变小了
7．详见解析 折射光线会消失掉 C
8．折射角随入射角的增大而增大 小于 应换用其它透明介质再做实验，避免实验结论的偶然性 零
9．不变 增大 不可能 45 大 小于
10．不变 增大 不可以 30° 大
11．法线 不能 在 光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角
12．增大 41.8℃ 不会
13．漫 一次实验得到的结论具有偶然性 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 向左移动
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