4.3光的折射巩固基础(1)2021-2022学年沪科版物理八年级全一册第四章
姓名:___________班级:___________
一、实验题
1.探究光的折射规律实验装置:如图所示。
实验过程:(1)让激光斜射入空气和水的分界面,观察折射光线的位置,记下入射角和折射角的大小;(2)多次改变入射光线的方向,重复上述实验。
(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角___________入射角;
(2)当入射角增大时,折射角也___________;
(3)若光从水中斜射入空气中时,入射角大小为r,则折射角___________;
(4)如图,一束光从空气斜射向这块玻璃,并穿过玻璃进入空气中。请在图中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(_____)
2.在探究光的折射规律实验中,某一小组同学将光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β 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一种介质时,传播方向______ (填“改变”或“不改变”);
(2)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是______;分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角______ (“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,折射角是______;
(4)从表中数据看出,同一光线,在不同材料的介质中的偏折程度不同;可以猜想,当光从水中射入玻璃时,折射角______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
3.请完成以下光学问题∶
(1)如图甲是探究“平面镜成像特点”的实验装置图。实验中,将蜡烛A远离玻璃板一段距离,蜡烛的像的大小将_(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果玻璃板没有与桌面垂直,而是如图所示倾斜,蜡烛的像对应图乙中____(选填“A1”“A2”“A3”)。
(2)如图丙所示,小明用激光笔照射水面,在水槽底部出现一个亮点A,若保持入射光线不变,使水面上升至虚线位置,则亮点会向________(选填“左侧“或“右侧”)移动,并在图丙中作图加以说明___。
4.小明在做“探究光的折射特点”实验,如图是光从空气射入水中时的光路,通过实验得到表中数据:
入射角
反射角
折射角
利用表中数据及所学知识完成以下填空:
(1)光从空气斜射到水中时,将同时发生光的反射和______现象;
(2)光从空气斜射到水中时,折射角随入射角的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且折射角______(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水中时,传播速度将______,传播方向将______(选填“改变”或“不变”)。
5.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:___________ 。
6.为了探究光从其他介质斜射入空气时折射角的大小与哪些因素有关,小李同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从水中斜射入空气,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表一中。然后他又让光从玻璃斜射入空气中,重复上述实验,将数据记录在表二中。
表一:光从水斜射入空气中
实验序号 入射角(度) 折射角(度)
1 10 13
2 20 27
3 30 42
4 40 59
5 45 70
6 50 无折射
表二:光从玻璃斜射空气中
实验序号 入射角(度) 折射角(度)
7 10 15
8 20 31
9 30 49
10 40 76
11 45 无折射
12 50 无折射
①分析比较表一或表二的第2列和第3列,可以得到的初步结论是:光从其他介质斜射到空气时,折射角______(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
②分析比较实验序号1-5或7- 10中折射角随入射角的变化关系,可以得到的初步结论是:光从水或玻璃斜射入空气时,折射角随入射角的增大而______;
③分析比较表一和表二中的数据可知:当入射角相同时,光从水中斜射入空气的折射角______(选填“大于”、“小于”、“等于”)光从玻璃斜射到空气的折射角。因此,光从其他介质斜射入空气时,折射角的大小还跟 ______有关;
④从表一、表二数据中,他发现光从水或玻璃斜射入空气时,当入射角增大到一定程度,就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中,折射光线恰好消失时的入射角为a,为了得到a的大小,应该在入射角为______的范围内继续实验。
7.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)。
8.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”)
9.用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表,比较r和i可以得出:光反射时,反射角 ______ 入射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、人射光线和法线在 ______ ;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是 ______ 的。
10.小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处,在玻璃砖的下表面发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.1° 30.9° 60° 74.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
(1)分析比较折射角与入射角的大小关系,得到初步结论:光从玻璃斜射向空气时,______;
(2)分析比较反射能量、折射角随入射角的变化关系,得出初步结论光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而______。当入射角达到_________°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
11.小明同学为探究光的折射规律设计了如下图所示的实验装置,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由 E和 F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径 NOM 为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM 在水平面内前后折转。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏 E从空气斜射入水中, 在光屏 F上可以看到折射后的光束。小明将光屏 F向后折转一定角度后,则在光屏 F上___________。(选填“能”或“不能”)看到折射光,这说明折射光和入射光___________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)保持入射点O不变,多次改变入射光AO 与ON的夹角进行实验,他测量记录了如下表所示的数据。分析这些数据得出的结论是___________。(写出一条即可)
入射角α 30 45 60
折射角β 22 32 41
(3)小明将光屏 F调至与光屏 E在同一平面内,然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时,可看到折射光沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中光路是___________。
(4)在图中画出小明从A处看到水中光斑B的像的光路图___________
12.小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F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。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向 ___________ (选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明 ___________ 。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时 ___________ (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是 (______)
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.小于 增大 大于r
2.不变 折射角随着入射角的增大而增大 不可能 45° 小于
3.不变 A2 左侧
4.折射 增大 小于 减小 不变
5.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
6.大于 增大 小于 介质种类
7.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
8.在水中加入少许牛奶 能 否
9.等于 同一平面内 可逆
10.折射角大于入射角 增大 41.8
11.不能 在 当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角 可逆的
12.不能 在 左 光的折射现象中,光路是可逆的 不会 D
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答案第1页,共2页4.3光的折射巩固基础(2)2021-2022学年沪科版物理八年级全一册第四章
姓名:___________班级:___________
一、实验题
1.某同学在做探究光的折射特点实验,图中是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° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:_____。
(2)光从空气斜射到水面时,将同时发生_____和_____现象;
(3)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而_____,当光从空气垂直射到水面时,反射角等于_____度,折射角等于_____度。
2.实验小组分别探究了“光从空气射入水中”和“光从水射入空气中”的折射现象,实验数据记录在表一、表二中。
表一
序号 1 2 3 4
入射角/° 60 40 20 0
折射角/° 40 29 15 ①
表二
序号 1 2 3
入射角/° 15 29 40
折射角/° 20 ② 60
(1)表一中“①”处的数据是______,表二中“②”处的数据是______;
(2)分析数据可知:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且折射角______(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
3.某小组同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某个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,___________;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,理由是___________。
4.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
水中的折射角
玻璃中的折射角
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___________(选填“增大”或“减小”);分析表中数据猜想,当光从空气射入其他介质时,折射角___________(选填“可能”或“不可能”)达到。
(3)当光线以入射角从水中射向空气时,折射角的大小等于___________。
5.小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处,在玻璃砖的下表面发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.1° 30.9° 60° 74.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
(1)分析比较折射角与入射角的大小关系,得到初步结论:光从玻璃斜射向空气时,______;
(2)分析比较反射能量、折射角随入射角的变化关系,得出初步结论光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而______。当入射角达到_________°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
6.某同学做探究光的折射特点的实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,折射光线、入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。通过实验还得到表一中的数据:
入射角α 0° 15° 30°
反射角β 0° 15° 30°
折射角γ 0° 11° 22.1°
(1)在探究中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点烟雾,上面做法是为了_____________________________;
(2)分析表一中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生光的______和_____现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而______,且折射角始终______(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
7.小明同学探究光的折射规律时,他将一束光从空气斜射入水中发生折射时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γ 7.5° 14.9° 22.0° 28.8° 35.1°
(1)请根据实验记录的数据,作出折射角随入射角变化的图像______;
(2)根据图像,可以得到入射角为45°时,折射角为______。
8.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__________;
9.在探究光的折射规律实验中,某一小组同学将光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β 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一种介质时,传播方向______ (填“改变”或“不改变”);
(2)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是______;分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角______ (“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,折射角是______;
(4)从表中数据看出,同一光线,在不同材料的介质中的偏折程度不同;可以猜想,当光从水中射入玻璃时,折射角______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
10.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1,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)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而___________,从玻璃斜射向空气时,反射能量随着入射角的增大而___________。
(2)光从玻璃射向空气时,当入射角i≥___________°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
(3)由表格数据可知:图2中图线___________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。
(4)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角___________(选填“大于”或“等于”或“小于”)入射角,因此___________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
11.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是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° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而_______,且折射角______(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射角等于_______度;
(2)请你指出上述探究实验过程存在的不足:_____________。
12.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 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是:_______.
(2)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______°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象.
(3)由表格数据可知:图线______(填“”或“”)反映了上述实验中的两角关系.
(4)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角______(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角,因此折射光线不能消失,则______(填“能”或“不能”)发生全反射现象.
13.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:光从空气斜射向水中,折射角_____入射角;
(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: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_____入射角;(选填“大于”或“小于”或“等于”)
②如图乙所示,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”)
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.折射角小于入射角 反射 折射 增大 0 0
2.0 40 增大 小于
3.反射能量随入射角的增大而增大 41.8° 不能 入射角大于折射角,折射角小于90°, 折射光线不能消失
4.不变 增大 不可能
5.折射角大于入射角 增大 41.8
6.更好地显示光路 反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于
7. 32°
8.不变 增大 不可以
9.不变 折射角随着入射角的增大而增大 不可能 45° 小于
10.增大 增大 41.8 a 小于 不能
11.增大; 小于; 零; 未换用其它透明介质进行实验。
12.折射角随入射角的增大而增大 增大 41.8 小于 不能
13.小于 增大 小于 O点左侧
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答案第1页,共2页4.3光的折射巩固基础(3)2021-2022学年沪科版物理八年级全一册第四章
姓名:___________班级:___________
一、实验题
1.在探究“光的反射定律”实验中,把一块平面镜放在水平桌面上,再将一张纸板放在平面镜上。纸板由E、F两块纸板粘成,可绕接缝ON转动。
(1)让一束光沿AO贴着纸板射到O点,如图1要使入射光线和反射光线同时出现在纸板上,纸板应与平面镜_____。
(2)如图2是证明“光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一个平面上”的实验操作,具体做法是:将纸板F沿接缝ON_____。
(3)小组记录的数据如表。分析表中数据,可得出的结论是:_____。
次数 入射角 反射角
1 20° 20°
2 30° 30°
3 40° 40°
(4)光沿BO入射,反射光线会沿OA射出,这表明:反射现象中,光路是_____的。
2.如图1所示,为探究光折射时的特点,小华将一束激光射至空水槽底部的P点,形成一个光斑,然后向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将_____ (填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。为了显示光的传播路径,小华自制了如图2所示的可折转光屏,利用它可以验证折射光线、入射光线和法线是否在_________。
3.小明在做“探究光的折射特点”实验,如图是光从空气射入水中时的光路,通过实验得到表中数据:
入射角
反射角
折射角
利用表中数据及所学知识完成以下填空:
(1)光从空气斜射到水中时,将同时发生光的反射和______现象;
(2)光从空气斜射到水中时,折射角随入射角的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且折射角______(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水中时,传播速度将______,传播方向将______(选填“改变”或“不变”)。
4.在探究光的折射规律实验中,将光从空气分别射入水和玻璃中,根据实验记录了如表的数据。
空气中的入射角/° 0 30 45 60
水中的折射角/° 0 22 32 40
玻璃中的折射角/° 17 24 30
(1)在探究光从空气斜射入水中实验时,在水中加入一些牛奶,是利用光的______(选填“镜面”或“漫”)反射来更好地显示出光线;
(2)结合表中数据分析可得:若让光线从玻璃中以24°斜射到空气中,则折射角是______°;
(3)实验中各做了三次的目的是______。
5.某小组同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某个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,___________;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,理由是___________。
6.某同学做探究光的折射特点的实验,如图是光从空气斜射入水中时的光路图
α 0° 15° 30°
β 0° 15° 30°
γ 0° 11° 22.1°
分析表中数据,可得出结论:
(1)光____入射到水中时,折射角为0°。
(2)光从空气斜射到水面时,将同时发生光的____和____现象。
(3)光从空气斜射时水面时,折射角随入射角的增大而____,且折射角始终____(选填“小于”,“大于”或“等于”)入射角。
7.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.
(______)
8.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是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° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而_______,且折射角______(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射角等于_______度;
(2)请你指出上述探究实验过程存在的不足:_____________。
9.小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM在水平方向前后折转。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上_____(选填“能”或“不能”)看到折射后的光束;小明将光屏F向后折转一定角度后,则在光屏F上不能看到折射光线,这说明折射光线和入射光线_____(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)比较折射光OB、入射光AO相对于MON的位置关系,得到的结论是_____
(3)小明探究光从水射向空气时,折射角与入射角的关系,测得的数据如下表所示。由表中数据可知,光从水斜射入空气中时,折射角_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;继续不断地增大入射角,在空气中的折射光线_____(选填“有可能”或“不可能”)消失。
入射角 22° 32° 41°
折射角 30° 45° 60°
10.如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:
(1)当入射角θ减小时,折射角也 ___________;
(2)在光的折射现象中,光路是 ___________的;
(3)这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 ___________的;
(4)若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际的 ___________(选填“深”或“浅”)。
11.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。
12.小宇利用图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,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是_____。实验中_____(填“能”或“不能”)看见反射光线.
(2)实验的折射光路如图所示,可以判定折射角_____(填“大于”、“小于”或“等于”)入射角增大入射角观察到折射角在_____(填”增大“或减小”)若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是入射角到一定值时,_____(填“观察不到”、“观察到”)折射光线。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.垂直 向后转动 反射角等于入射角 可逆
2.向左移动 同一平面
3.折射 增大 小于 减小 不变
4.漫反射 45° 多次试验获得普遍规律,防止偶然性
5.反射能量随入射角的增大而增大 41.8° 不能 入射角大于折射角,折射角小于90°, 折射光线不能消失
6.垂直 反射 折射 增大 小于
7.光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中 玻璃
8.增大; 小于; 零; 未换用其它透明介质进行实验。
9.能 在 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 大于 有可能
10.减小 可逆 平行 浅
11.光的漫反射 能量 可逆性 看不到折射光线
12.在水中加人少许牛奶 能 大于 增大 观察不到
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页4.3光的折射巩固基础(4)2021-2022学年沪科版物理八年级全一册第四章
姓名:___________班级:___________
一、实验题
1.小宇利用图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,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是_____。实验中_____(填“能”或“不能”)看见反射光线.
(2)实验的折射光路如图所示,可以判定折射角_____(填“大于”、“小于”或“等于”)入射角增大入射角观察到折射角在_____(填”增大“或减小”)若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是入射角到一定值时,_____(填“观察不到”、“观察到”)折射光线。
2.光在水中的传播速度为空气中传播速度的,光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的,即v空气 > v水>v玻璃,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。
(1)光在玻璃中的传播速度为 ___________ ;当光从玻璃中射入水中时,传播速度将变 ___________ 。
(2)你认为,当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线会 ___________ (选填“偏离”或“偏向”)法线,你猜想的理由是 ___________ 。
(3)小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象,如图是他根据实验现象画的光路图。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 ___________ ,你猜想的依据是 ___________ 。
3.小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
空气中的入射角α 0° 30° 45° 60°
水中的折射角β 0° 22° 32° 41°
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线______;小强将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,此时______(选填“有”或“没有”)折射光,说明折射光线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向______(填“改变”或“不改变”);
(3)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角______(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而______;
(4)实验过程中,小强发现在水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的______现象;
(5)若将光沿着如图所示BO方向射向空气时,光在空气中沿OA方向射出,若保持入射点位置不变,不断增大入射角的度数,折射光线______(选填“会”或“不会”)消失。
4.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”)。
5.如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
(1)使入射角在一定范围内由小变大,会发现折射角___________ (填变化规律),当入射角增大时, ___________ (选填“折射角”或“入射角” )先到达;若继续增大入射角,将会发现不再有 ___________ 光线。
(2)在入射光线角度不变的情况下,若将水换成高度相同折射能力更强的玻璃砖,会发现折射角的大小关系是___________。
6.小明利用如图装置“探究光的反规律”实验。
(1)实验时,要让激光平行紧贴着纸板入射,这是为了______
(2)小明根据上面的数据便得出:“反射角等于入射角”的结论。请你对此进行评价____。
(3)若要探究并得出“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内”的结论,小明接下的操作应当是_______
(4)如果光线逆着FO入射,会发现光线沿OE射出,这说明_________。
7.在探究光的折射规律实验中,将光从空气分别射入水和玻璃中,根据实验记录了如表的数据。
空气中的入射角/° 0 30 45 60
水中的折射角/° 0 22 32 40
玻璃中的折射角/° 17 24 30
(1)在探究光从空气斜射入水中实验时,在水中加入一些牛奶,是利用光的______(选填“镜面”或“漫”)反射来更好地显示出光线;
(2)结合表中数据分析可得:若让光线从玻璃中以24°斜射到空气中,则折射角是______°;
(3)实验中各做了三次的目的是______。
8.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°
9.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是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°
(1)分析表中的数据,可得出的结论是:
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___(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射到水面 时,折射角等于_______。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)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。是否存在不足?答:____;请简要说明理由:_____。
10.某同学在“探究光的反射和折射特点”实验时:
(1)探究“光的反射规律”时,将一块平面镜放在水面桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示:
①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板______(选填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折;
②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在表一中,根据数据得出结论_____。多次实验的目的是_____;
次数 入射角 反射角
1 20℃ 20℃
2 40℃ 40℃
3 60℃ 60℃
③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),纸板A与纸板B仍在同一平面内,但并未与平面镜垂直,他______(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线。
(2)探究“光的折射规律”时,让激光笔发出的光从空气斜射入水中,发现进入水中的光的传播方向发生偏折(如图丙所示):
①光发生折射时,折射光线、入射光线和法线在______,折射光线和入射光线分别位于法线的_____。
②多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量并记录的数据如表二所示,分析数据得出的结论是:光从空气斜射入水中时,折射角______(选填“大于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而_____。当光由空气垂直射入水中,传播方向_____。
③该同学根据上述实验中的发现和结论②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是否存在不足?为什么?_________。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
11.某小组同学探究光的折射规律,他们分别测量并记录了光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气时的入射角和折射角,实验数据如表一、表二所示。
表一:光从空气斜射入玻璃中
序号 入射角 折射角
1 20 13
2 30 19
3 40 25
4 50 31
5 60 35
表二:光从玻璃斜射入中空气
序号 入射角 折射角
6 13 20
7 19 30
8 25 40
9 28 45
10 33 55
①分析比较实验序号1~5可得:当光从空气斜射入玻璃时,折射角_____入射角;分析比较实验序号6~10可得:当光从玻璃斜射入空气时,折射角_____入射角。(均选填大于或小于)
②分析比较实验序号1与6或2与7或3与8可得:当_____。
③他们增大入射角继续研究,表三为光从空气斜射入玻璃时的实验数据,表四中的入射角为当光从玻璃斜射入空气时拟进行实验的数据。
表三:光从空气斜射入玻璃中
序号 入射角 折射角
11 65 37
12 70 39
13 80 41
14 89 42
表四:光从玻璃斜射入中空气
序号 入射角 折射角
15 40
16 50
17 60
18 70
小王分析了表三的数据,结合之前得到的实验结论,认为表四中实验序号_____中拟定的入射角会找不到折射光线,理由是_____。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.在水中加人少许牛奶 能 大于 增大 观察不到
2.2×108m/s 大 偏向 光在玻璃中的传播速度小于在水中的传播速度 只有反射光线(折射光线消失) 折射角先达到90° 或光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角
3.两侧 有 在 不改变 小于 增大 反射 会
4.漫反射 折射 下 不变 D点的变化 小于
5.由小变大 折射角 折射
6.显示光路 只有一组数据,结论具有偶然性 将硬纸板 F沿ON向后或向前折 在反射现象中,光路是可逆的
7.漫反射 45° 多次试验获得普遍规律,防止偶然性
8.法线 不能 在 光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角
9.反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 0 是 探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验
10.B 反射角等于入射角 使实验结论具有普遍性 不能 同一平面内 两侧 小于 增大 不发生改变 见详解
11.小于 大于 光在空气和玻璃的界面发生折射时,光路是可逆的 16、17和18 光在空气和玻璃的界面发生折射时,光在玻璃中角度的变化小于空气中角度的变化,当在玻璃中的角度为42度时,空气中的角度为89度,当空气中角度增大到90度时,玻璃中角度应小于43度。反之,当玻璃中角度为50度时,空气中对应的角度应大于90度,不可能
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