4.3光的折射练习(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.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”)
2.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______________
3.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___________
4.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。
5.图为小红同学探究平面镜成像特点的实验装置图。她将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,并保持玻璃板与直尺垂直。再取两根完全相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上。点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察和调整。
(1)选用直尺的作用是为了便于比较______;
(2)选用两根完全相同的蜡烛是为了______;
(3)寻找像的位置时,小明的眼睛应该在______(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛这一侧观察。眼睛透过玻璃板看见的蜡烛B,实际上是______(选填“光的反射所形成的虚像”、“光的折射所形成的虚像”或“蜡烛B本身”)。
6.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.
7.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。
8.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)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_____。
(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。
入射角 22° 32° 41°
折射角 30° 45° 60°
如果继续增大入射角,则在空气中的折射光线_____(选填“有可能”或“不可能”)消失。
9.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° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
表中数据说明:
(1)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。
(2)根据光路可逆原理,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, 则______(填“能”或“不能”)发生全反射现象。
10.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。
11.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。
12.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_________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.在水中加入少许牛奶 能 否
2.变小 不变 光由空气进入玻璃时速度变小了
3.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
4.垂直 向后转动 反射角等于入射角 可逆
5.像与物体到镜面的距离 比较像与物体的大小关系 点燃 光的折射所形成的虚像
6.不能 在 左 光的折射现象中,光路是可逆的 不会 D
7.增大 增大 41.8 a 小于 不能
8.不能 在 可逆的 有可能
9.增大 41.8 小于 不能
10.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
11.大 41.80° 不能
12.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
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页4.3光的折射练习(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,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:_____________。
2.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。
3.在探究“光的折射规律”中,小明意外发现: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,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)请根据表格数据,在下图 坐标系中描点作出 折射角随入射角变化的关系图.
(___________________)
(2)由所作图像可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是:__________
(3)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.
(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”“等于”或“小于”)入射角,因此折射光线不能消失,则 ____________(选填“能”“不能”)发生全反射现象.
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.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_________。
6.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。
7.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”)
8.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”)。
9.光斜射入玻璃中会发生偏折,由此小明提出:玻璃对不同色光的偏折程度是否相同? 思考后,小明提出如下实验方案:先让一束黄光从空气直接斜射入透明的玻璃砖中,记录下光斑位置(如下图甲中 A 所示);接着换用蓝光进行实验,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论.经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验.
(1)要实现探究目标,他们应选择图甲中的 A 图和_____(选填字母序号)图进行实验.
(2)实验时,同学们在玻璃砖底部贴上一把自制纸质刻度尺,其目的是为了_____.
(3)某小组同学正确实验后,所记录的两次光斑的相对位置如图乙所示,经分析可知: 玻璃对_____(填“黄”或“蓝”)光的偏折程度较大.
10.小胖喝水时,偶然发现透过水面看不到玻璃杯外侧的手指,他很惊奇:玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小胖决定找出原因,下面是他的探究过程:
(1)小胖根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关,为此他做了如图所示实验,在水中滴了几滴牛奶,作用是______。
(2)第一次实验时,如图所示,小胖将激光笔放在A处,发现折射后的光在光屏上的B点形成光斑。第二次实验时,小胖将激光笔放在B处,发现折射后的光在______(选填“A点左侧”、“A点右侧”或“A点”)处形成光斑。由此,小胖得出结论______。
(3)如图所示,光从水中射向空气时,折射角______入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”),当入射角逐渐增大时,折射角逐渐______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。那么,当入射角增大到某一值时,折射角可能会变为____________(选填“0°”或“90°”)。小胖推测此时的折射光线在水平面______(选填“上侧”、“下侧”或“同一直线上”),所以看不见。
(4)小胖为了验证自己的推测,进行了如图所示的实验,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,小胖观察到______,证实了自己的推测。
(5)当光从空气射向水中时,______(选填“会”或“不会”)出现“看不到折射光线”的现象。
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。通过实验还得到如表数据:
人射角a 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)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,这一做法是为了_____.
(2)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_____(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_____度。
③光在空气和水之间折射时,_____(选填“空气”或者“水”)中的角总是更大。
12.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___________。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.增大; 小于; 零; 未换用其它透明介质进行实验。
2.在水中加人少许牛奶 能 大于 增大 观察不到
3. 折射角随入射角的增大而增大 增大 41.8 小于 不能
4.折射 增大 小于 减小 不变
5.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
6.增大 41.8 a 不能
7.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
8.小于 增大 小于 O点左侧
9.D 便于测量光斑的位置
10.便于观察光的路径 A点 光折射时光路是可逆的 大于 增大 90° 同一直线上 折射光线消失 不会
11.更好的显示光路 反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 零 空气
12.由小变大 折射角 折射
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答案第1页,共2页4.3光的折射练习(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.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”)
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”)。
分析表中数据可得:光从空气射入水或玻璃中时,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,折射角是________ 。
(4)从表中数据看出,同一光线,在不同材料介质中的偏折程度不同。可以判断,当光从水中斜射入玻璃时,折射角_______(填“大于”或“小于”或“等于”)入射角。
3.学习了光学知识后,小冬进行了如图所示的实验。
(1)在水面上方A点放光源,他看到水面下B处有光源的像。当他将光源向下移动时,水中光源的像______(选填“靠近”或“远离”)水面;当光源沿水平方向移动时,水中的像相对于光源是_______(选填“静止”或“运动”)的;
(2)从A处光源发出的一束光射向水面上的O点,光在水面处发生了折射。他不断改变入射角α的大小,测出相应的折射角γ,将数据填在右表中,分析表中数据可知:光从空气斜射入水中时,入射角增大,折射角______(选填“增大”或“减小”),且折射角总是________(选填“大于”、“小于”成“等于”)入射角。
入射角α 15° 30° 45°
折射角γ 11.3° 22.1° 32.2°
4.小龙同学在探究光折射时规律时,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,老师告诉他这是光的全反射现象,课后,小龙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γ 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
(1)根据光的折射定律:补充上面第二行第一个空_______。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,因此折射光线不能消失,则________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
5.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。(_____)
6.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_________.
7.王大伟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(见表格)。
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___________(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___________;
(2)根据表格还能观察到反射角___________(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(3)王大伟同学说根据上述实验中的发现和结论②就能总结出光的折射特点。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?请简要说明理由。答:___________;理由___________。
8.一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______。
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。
入射角a 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:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生______和______;
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,折射角等于零。 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;
(2)该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程中存在一些不足,请简要说明其不足之处:______。
10.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”)
11.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______。
12.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”)
13.在探究光的折射规律实验中,某小组同学意外发现: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,老师解释说这是光的全反射现象。课后,同学们查到光从某种玻璃射向空气时的一些数据如表1:
表1
玻璃中的入射角i 0 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
空气中的折射角γ 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
结合光的折射规律和表中信息,回答下列问题:
(1)上表中第二行第一个空格中折射角是______;
(2)光从这种玻璃斜射向空气时,入射角增大,折射角______ (选填 “增大”、“减小”或“不变”);当入射角i≥______时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象;
为了搞清楚不同物质对光的折射能力为什么不同,同学们又查到了光在不同物质中的传播速度数据如表2:
表2
物质 玻璃 酒精 水 冰 空气
光速(m/s) 2.0×108 2.2×108 2.25×108 2.30×108 3.0×108
结合光的折射规律和表中信息,回答下列问题:
(3)折射现象中光路也是可逆的,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”、“小于”或“等于”)。
14.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。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.在水中加入少许牛奶 能 否
2.不改变 增大 不可能 45° 小于
3.靠近 静止 增大 小于
4.0° 折射角随入射角的增大而增大 增大 41.8 a 小于 不能
5.小于 增大 大于r
6.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
7.反射 折射 折射角随入射角增大而增大 小于 0° 等于 存在不足 没有换用其它透明介质进行实验,结论不具有普遍性
8.① 高
9.反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 没有换用其他透明介质进行试验(没有研究光从水中射入空气中的情况)
10.小于 增大 小于 O点左侧
11. 32°
12.漫反射 水面 上升 不变 不变
13.0° 增大 41.8° 小于
14.增大 增大 41.8 a 小于 不能
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页4.3光的折射练习(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.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.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:_____________。
3.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。
入射角a 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:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生______和______;
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,折射角等于零。 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;
(2)该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程中存在一些不足,请简要说明其不足之处:______。
4.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。
5.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__________;
6.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。
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.某同学在研究光的折射规律时根据实验现象画出了如图A,B,C所示的三图.
A. B. C.
根据图示现象,可以得到的初步结论是:
(1)____________________________
(2)_____________________________
9.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。
10.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___________。
11.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“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”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。
12.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)。(________)
13.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)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_____。
(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。
入射角 22° 32° 41°
折射角 30° 45° 60°
如果继续增大入射角,则在空气中的折射光线_____(选填“有可能”或“不可能”)消失。
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.增大; 小于; 零; 未换用其它透明介质进行实验。
3.反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 没有换用其他透明介质进行试验(没有研究光从水中射入空气中的情况)
4.增大 41.8 a 不能
5.不变 增大 不可以 6.不变 折射角随着入射角的增大而增大 不可能 45° 小于
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.当光从空气斜射入透明介质时折射角小于入射角,且当入射角减小,折射角也减小 光以相同的入射角从空气斜射入不同介质,折射角不同
9.折射 入射角增大折射角也增大 小于 0 光路
10.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
11.不变 增大 不可能 45 大 小于
12.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
13.不能 在 可逆的 有可能
答案第1页,共2页
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