沪科版物理八年级全一册同步提优训练：4.3　光的折射（含答案解析）

第三节　光的折射
题组1　光的折射现象
　　　　　　　　
1.(2020重庆)如图所示,由于光的折射形成的是 (　　)
2.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了　　　　所成的像,太阳实际在图中的　　　　(选填“甲”或“乙”)位置。
题组2　光的折射规律
　　　　　　　　
3.关于光的折射,请判断下列说法中错误的是 (　　)
A.光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变
B.光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角
C.光从空气中斜射入水中,当入射角增大时,折射角也随之增大,但总小于入射角
D.和光的反射现象一样,在折射现象中,光路也是可逆的
4.中能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是 (　　)
5.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射现象,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为　　　　,折射角的大小为　　　　。
6.(2020镇江改编)光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中入射光线为　　　　,折射角为∠　　　　(选填“1”“2”或“3”),分界面为　　　　(选填“①”或“②”),分界面的　　　　方为水。当入射角减小时,反射光线与折射光线的夹角将变　　　　。
7.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲所示,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”)发生改变。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,小明在水面上方喷了一些　　　　。
(2)如图图乙所示,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,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　　　　　　　。如图图丙所示,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”)。

题后反思
　　1.入射角、反射角、折射角都是对应光线与法线的夹角,不是与分界面的夹角。
2.无论折射角大于入射角还是小于入射角,折射角均随入射角的减小(增大)而减小(增大)。
3.当反射和折射同时发生时,折射光线和入射光线在对角区间,反射光线与入射光线关于法线对称。
题组3　光的折射作图　
　　　　　　　
8.(2020湘潭)一束光从空气斜射入水中时,水中的折射光线OA如图所示,试用带箭头的直线画出入射光线的大致方向。
9.如图所示,一束激光从空气中斜射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线的大致方向。
10.如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面垂直入射的光路,玻璃砖的截面为等腰三角形,顶角为120°,请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。
11.如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
12.(2021烟台)如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。
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13.(2020广州)如图所示,光源S发出的一束光从空气射向水面,在容器壁上点P、Q处出现光点,画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线。
题后反思
　　光的折射作图的步骤:①确定入射点;②作出法线,法线垂直于界面且用虚线表示;③根据“气大他小”的原则,画出折射光线(或入射光线)。
题组4　用光的折射规律解释现象　
　　　　　　　
14.一天,明明和妈妈一起在河边散步,明明发现岸边美丽的景物的倒影比景物本身要暗一些,他的妈妈给他做了正确解释,你认为明明的妈妈给明明的解释是 (　　)
A.眼睛的一种习惯感觉
B.入射到水面的光被反射掉一部分
C.入射到水面的光有一部分折射到水中
D.以上说法都不对
15.面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,如图所示四幅图能正确解释此现象的是
(　　)
16.小明在平静的湖边游玩时看到“云在水中飘,鱼在云上游”,针对这一有趣的现象,下列说法中正确的是 (　　)
A.他看到水中的云是光的折射形成的
B.他看到水中的云是真实的云所成的虚像
C.他看到水中的鱼是真实的鱼所成的实像
D.他看到水中的鱼的位置比真实的鱼的位置深
17.某小区内新建成一个喷水池,在池底安装了一只射灯。当池内无水时,射灯发出的一束光照在右边的池壁上,站在池旁的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 (　　)
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
18.如图所示,射水鱼向树枝上的昆虫射水,使昆虫落入水中成为它的食物。那么它想要射到昆虫,就应向所看到的昆虫的　　　　　　(选填“下方”或“上方”)射水。岸上的人用激光笔照射水中的鱼,如图果他对着看到的鱼的下方照射,那么他　　　　(选填“能”或“不能”)照亮鱼。
　
题后反思
　　无论从空气中看水中的物体,还是从水中看空气中的物体,我们看到的都不是物体本身,而是由于光的折射形成的物体的虚像,虚像的位置都高于物体的实际位置。
思维拓展　　　　　　　　　　　　　　　　提升能力素养
19.阅读短文,回答问题。
光的全反射
一束激光从某种玻璃斜射向空气中(如图甲所示),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,发生这种现象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。
(1)上述玻璃的临界角是　　　　。
(2)折射光消失后反射光的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为　　　　　。
(3)当光从空气射向玻璃时,　　　　(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
答案
第三节　光的折射
1.C　
2.折射　乙　
3.A　解： 光从一种介质进入另一种介质时,若光垂直入射,则光的传播方向不变,故A选项错误。光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,故B选项正确。光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角也随之增大,故C选项正确。在光的折射和反射现象中,光路都是可逆的,故D选项正确。
4.A　解： 第一次折射:先过入射点O垂直玻璃左表面作出法线,再在玻璃内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角;第二次折射:先过O'点垂直玻璃右表面作出法线,再在玻璃的右侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃左表面的入射光线平行,如图图所示。
5.53°　44°　解： 入射光线与液面成37°角,则入射角为90°-37°=53°,故反射角也为53°;折射光线与界面的夹角为83°-37°=46°,故折射角为90°-46°=44°。
6.CO　2　②　上　大
解： 由图可知∠1=∠3,则①是法线、②是界面;由于反射光线和折射光线相对于法线都位于入射光线的异侧,则CO是入射光线、OA是反射光线、OB是折射光线;由于∠2>∠3,即折射角大于入射角,故分界面下方是空气,上方是水;由于反射角等于入射角,则当入射角变小时,反射角变小,折射角也变小,故反射光线与折射光线的夹角将变大。
7.(1)向左移动　会　烟雾
(2)在同一平面内　减小
8.如图图所示
9.如图图所示
10.如图图所示
11.如图图所示
12.如图图所示
13.如图图所示
14.C　解： 人看到物体的明暗程度与进入眼睛中光的多少有关,进入眼睛中的光越多,物体看起来越明亮,反之则越暗。明明看到的像没有实际景物亮,原因是光照射到水面时,除了发生反射外,还有一部分光折射进入水中。
15.C　解： 人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,是因为池底反射出的光从水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线进入人的眼睛,而人认为光是沿直线传播的,逆着折射光线看去,看到的是变浅的池底的虚像,故C正确。
16.B　解： 云在水中形成像,是平面镜成像现象,故看到水中的云是由光的反射形成的虚像。来自鱼的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人的眼睛,人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,并且他看到水中的鱼的位置比真实的鱼的位置浅,B选项正确。
17.A　解： 往池内灌水,水面升至a位置时,发生折射,根据光的折射规律,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,P点的位置如图图所示。
水面上升至b位置时,根据光的反射定律和光的折射规律,光线先在水池侧壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,Q点的位置如图图所示。
通过作图可知,P点在S点的下方,Q点在S点的上方。
18.下方　不能　
19.(1)41.8°　(2)反射光　(3)不会　
(4)如图图所示
当光由光密介质斜射向光疏介质时,折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度时,折射角将达到90°,这时在光疏介质中将不再出现折射光,只要入射角大于或等于临界角度,就不再发生折射现象,这就是全反射。所以发生全反射的条件:①光必须由光密介质斜射向光疏介质;②入射角必须大于或等于临界角(在研究全反射现象中,刚好发生全反射,即折射角为90°时的入射角叫做临界角)。