3.4探究光的折射规律基础巩固（3）2021-2022学年沪粤版物理八年级上册第三章（含答案）

3.4探究光的折射规律基础巩固（3）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
1．一束光从空气斜射入水中，光将怎样传播呢？小阳带着这个问题，找来一支激光笔，一个盛有适量水的长方形玻璃缸，进行了如图所示（示意图）的实验：
（1）该实验中，入射光a进入水中后的传播路径大致为_________；
（2）接着把一枚硬币放入玻璃缸偏右侧的容器底，小阳在玻璃缸的左上方看到硬币的位置比它实际的位置要偏______。
2．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。
3．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）。
4．某同学在做探究光的折射特点实验，光从空气射入水中时的光路，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α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
分析表中数据，可得出结论：
（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和_____现象；
（2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_______，且折射角________（大于/等于/小于）入射角．
（3）当光从空气垂直射到水面时，光传播方向______（选填“改变”或“不改变”）该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点：________
（4）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价是____（选填是\否）存在不足？请简要说明理由_________．
5．某小组同学在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气 时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图所示，老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角α 0° 10° 20° 30 ° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
（1）分析上表中的光从玻璃斜射向空气时，反射能量与入射角大小的关系可知：光从玻璃斜射向空气时，入射角越大，反射的能量越_____ ，当入射角≥_____ 时，就发生了全反射现象。
（2）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时， _____（选填“能” 或“不能”）发生全反射现象。
6．小明利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
(1)为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法： ______ ，实验中， ______ （填“能”或“不能”）看见反射光线。
(2)实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角大于入射角。增大入射角观察到折射角在增大。若不断增大光在水中的入射角，请你判断，折射光线是否会一直存在？ ______ 。（选填“是”或“否”）
7．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”）。
8．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：___________ 。
9．小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
（1）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而______，当入射角 i ≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（2）由表格数据可知：图中图象______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。
（3）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，______（选填“可能”或“不能”）发生全反射现象。
10．小杰同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气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i 10° 20° 30° 40° 50°
折射角r 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：_____________；
（2）分析实验序号1与2与3与4与5中折射角与入射角的变化关系，得出初步结论是：____________；
（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”）
11．小华在实验室探究光的折射规律。如图所示，实验前，在空水槽中喷洒烟雾，打开激光笔，可清晰观察到激光传播的光路。
(1)用烟雾显示光路，利用了光的___________（选填“漫反射”或“镜面反射”）原理；
(2)向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，会观察到右侧面的亮点A发生移动，这是由于光在______处传播方向发生改变而产生的；
(3)保持入射光和水槽不动，当水面____（选填“上升”、“下降”或“不变”）时，发现水下右侧面的亮点会向下移动；若将水槽的右底部慢慢抬起，激光的折射角将_______，反射角将______。（以上两空均选填“增 大”、“不变”或“减小”）
12．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”）。
13．图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点），实验中能看清光路是利用了光的_____知识。
（2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C，还有一个在原来亮点的下方D处，这是由于光_____产生的。
（3）保持入射光不动，继续加水，下面的亮点向_____移动（均选填“上”或“下”），折射角大小_____（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图甲、乙说明，应进行的操作是保持水位不变，改变入射角大小，注意观察_____。
（5）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度_____v（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．① 高
2．不变 增大 小于 不可能 45 小于
3．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
4．反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 不改变 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，光的传播方向不变 是 见解析
5．大 41.80° 不能
6．在水中加入少许牛奶 能 否
7．反射 折射 大于 入射角增大，折射角增大 见解析 不变
8．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
9．增大 41.8 a 不能
10．光从空气射入水中发生折射时，折射角小于入射角 当发生折射时，折射角随着入射角的增大而增大 小于 O点左侧
11．漫反射 水面 上升 不变 不变
12．小于 O点左侧
13．漫反射 折射 下 不变 D点的变化 小于
答案第1页，共2页
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