四、探究光的折射现象
知识点 1 光的折射
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了 ,这种现象叫作 。
2.(2020牡丹江)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是 ( )
知识点 2 探究光的折射现象及特点
3.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图所示,小明将一束激光射至P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 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生变化。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图甲所示,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了探究折射光线、入射光线和法线是否 。如图乙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时,折射光会沿ON'方向射出,此时折射角的大小为 。
(3)将激光笔在水中沿着BO方向打出激光,发现光在空气中沿着OA方向射出,这说明在折射现象中,光路是 的。
知识点 3 光的折射规律的简单应用
4.下列有关光的折射现象的说法中正确的是 ( )
A.当光从一种介质进入另一种介质时,光的传播方向一定发生改变
B.我们站在岸上看水中的鱼,看到的是鱼的虚像,真实的鱼在其虚像的下方
C.光从空气射入水中时,入射角一定大于折射角
D.在同一种介质中,光线不能发生折射现象
5.(2020湖州)如图所示是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射出来的光。金鱼反射出来的光进入人眼的路径是图中的 ( )
6.(2020遵义)如图所示,在平静的湖水中,看到“云在水中飘,鱼在云上游”,对于该现象中的云和鱼,下列说法正确的是 ( )
A.云和鱼都是光的反射形成的像
B.云和鱼都是光的折射形成的像
C.云是光的反射形成的像,鱼是光的折射形成的像
D.云是光的折射形成的像,鱼是光的反射形成的像
7.(2020泰安)如图所示,人在水面下看到岸边景物的正确光路是 ( )
8.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,则下列说法中正确的是 ( )
A.入射角等于30° B.折射角等于60°
C.NN'是界面 D.MM'的右边是玻璃
9.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部形成一个光斑O,如图所示。下列操作能使光斑向左移动的是 ( )
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持激光入射角度不变,使水面上升
C.保持激光入射角度不变,使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大
10.如图0所示,B是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像,这个虚像是由光的 形成的。若在A处用激光手电对准虚像B照射,则手电发出的光 (选填“能”或“不能”)照射到河底的鹅卵石上,其原因是 。
11.(2020南通)如图1所示,请作出入射光线在玻璃砖AC面上的反射光线和大致的折射光线。
12.(2020黔西南州)如图所示,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。请作出人眼看到硬币的光路图。
13.(2021通州一模)如图3所示,四句诗描述的光现象中,由于光的折射形成的是 ( )
答案
1.变化 光的折射
2.C 手在墙上形成“手影”,是光的直线传播形成的,故A错误;
桥在水中形成“倒影”,属于光的反射现象,故B错误;
钢笔“错位”,属于光的折射现象,故C正确;
景物在凸面镜中成像,可以扩大视野,属于光的反射现象,故D错误。
3.(1)向左移动 会 烟雾
(2)在同一平面内 减小 0°
(3)可逆
(1)向水槽内慢慢注水,光线在水面发生折射,折射角小于入射角,水槽底部光斑的位置将向左移动,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生偏折;实验中为使光在空气中的传播路径清晰,可在水面上方喷一些烟雾;(2)使用可折转的光屏,是为了探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小;当光沿着NO方向射入时,会沿ON'方向射出,此时折射光线与法线重合,折射角为0°;(3)将激光笔在水中沿着BO方向打出激光,发现光在空气中沿着OA方向射出,说明折射现象中,光路是可逆的。
4.B 当光线垂直射到两种不同介质的交界面时,传播方向不改变,折射角等于入射角;光线在同一种介质中传播,如果介质不均匀,也会发生折射现象。
5.A 水中鱼反射出的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线向远离法线的方向偏折,故A正确。
6.C 平静的水面像一个平面镜,空中的云可在水面上通过反射形成虚像;水中的鱼反射的光线经水面折射后进入人的眼睛,所以人眼看到的是鱼折射后的虚像。
7.C 人在水面下看到岸边的景物,是景物反射的光由空气斜射到水面上发生折射后进入了人的眼睛,由光的折射规律知,折射角小于入射角,故C正确。
8.D (1)根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;由∠BOM'=30°,∠AOM=30°可知,∠BON=90°-30°=60°,∠AON=60°,所以NN'为法线,则MM'为界面。
(2)由图可知,BO是入射光线,OA是反射光线,OC为折射光线,∠BON为入射角,等于60°,∠CON'为折射角,等于30°,则MM'的右边是玻璃。综上分析,只有选项D正确。
9.B 保持水面高度不变使激光笔向右平移,折射角和入射角不变,光斑向右移动,选项A错误;保持激光入射角度不变使水面上升,此时折射角和入射角也不变,光斑左移,选项B正确;保持激光入射角度不变使水面下降,此时折射角和入射角也不变,光斑右移,选项C错误;保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大,折射角也随之增大,光斑右移,选项D错误。
10.折射 能 在光的折射现象中,光路是可逆的
11.如图所示
12.如图所示
由题可知,像在C处,眼睛在B处,先连接B、C两点,与水面交于O点,则O点为入射点;连接AO,即为入射光线,则OB为折射光线。
13.C 千竿竹影乱登墙中的竹影是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
对镜贴花黄是人在平面镜中成的像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
海市蜃楼画胜诗中的海市蜃楼是由于光的折射形成的,故C符合题意;
一道残阳铺水中是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D不符合题意。