2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.4探究光的折射规律 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·环江期中)如图所示,将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。这是因为( )
A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气斜射入水中,传播方向发生改变
D.光从水斜射入空气中,传播方向发生改变
2.(2021八上·龙凤期中)小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞,鱼在鸟上游”,如图所示,对画面中的现象解释正确的是( )
A.水中的“鸟”是由光的折射形成的
B.水中的“鸟”是实像
C.看到的“鱼”比实际位置深
D.看到的“鱼”是虚像
3.(2021八上·龙凤期中)下列光学作图中,错误的是( )
A.光的反射
B.平面镜成像
C.光从空气射入水中
D.光的色散
4.(2021八上·连南期中)我们常常能看到岸上景物在水面形成的倒“影”,能表示其形成光路的是( )
A. B.
C. D.
5.(2021八上·盐都月考)如图所示的三角形是一个三棱镜的截面。三棱镜的左侧有一个物体P,若你在三棱镜的右侧观察,则所看到的物体P的像大致在( )
A.A点处 B.B点处 C.C点处 D.D点处
6.(2021八上·弋江期中)有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使其光斑向左移动的是
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持水面高度和入射点不变,使激光笔入射角增大
C.保持激光笔不移动,且射入角度不变,向容器内缓缓加水
D.保持激光笔不移动且射入角度不变,使容器水平向左移动
7.(2021八上·綦江期中)小华在学习游泳时,看到泳池边的提示牌写着“深水区水深2m”,但是他觉得水看起来并不深。图中能正确说明小华产生这一错觉原因的光路图是( )
A. B.
C. D.
8.(2021八上·孝感月考)如图所示,是光在空气和水两种介质中传播时发生的现象,那么下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于60°
C.MN是界面 D. 左侧是水
9.(2021八上·晋安期中)喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物,下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是( )
A. B.
C. D.
10.(2021八上·晋安期中)下图所示的现象中,与海市蜃楼原理相同的是( )
A. 天空彩虹 B. 月食现象
C. 耀眼的玻璃幕墙 D. 水中倒影
11.(2021八上·泰安期中)泰山云海是泰山顶峰的特有自然奇观之一,多在夏秋两个季节出现,宋代词人梅圣尧有 “晨登日观峰,海水黄金熔。浴出车轮光,随天行无踪”的绝句描述这奇观。当看见太阳刚从云海升起时,太阳实际的位置( )
A.位于云海上方 B.位于云海下方
C.与所见位置相同 D.无法判断
12.(2021八上·岱岳期中)如图泰安西湖上演水幕电影,呈现出巨型脸谱画面,美轮美奂,下列说法正确的是( )
A.周边发光的灯柱不是光源
B.光的三原色是红、绿、蓝
C.音乐喷泉形成的水幕对光只有反射作用
D.周边射灯向天空射出的光柱是光的折射形成的
13.(2021八上·黄浦期中)一束光从空气斜射入水中,若入射角为45°,则折射角可能为( )
A.60° B.50° C.45° D.28°
14.(2020八上·荆州期末)如图所示玻璃缸底部C处有一个雨花石(C点未画出),人眼在A点看到雨花石在B点,要使从A点射出的一束激光照到缸底石上,激光应射向( )
A.B点 B.B点右方 C.B点上方 D.B点下方
15.(2020八上·华容期末)站在河岸上的人看见水中的鱼,其实看到的是( )
A.鱼的虚像,比鱼的实际位置浅 B.鱼的虚像,比鱼的实际位置深
C.鱼的实像,比鱼的实际位置浅 D.鱼的实像,比鱼的实际位置深
16.(2020八上·汉寿期末)一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上,最后又射向空气中,光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是( )
A.∠2等于∠1 B.∠3小于∠1 C.∠5等于∠1 D.∠5小于∠4
17.(2020八上·盘龙期末)如图所示的四种现象中,可以用光的折射规律解释的是( )
A. 大观楼倒影
B. 玻璃缸中的金鱼
C. 故宫的日晷仪
D. 汽车观后镜中的景物
18.(2020八上·黄埔期末)已知光从空气斜射入其他介质中时会发生偏折,偏折程度可用折射率表示,折射率越大偏折越大(光线越靠近法线)。下表列出了一些常见介质的折射率。如图所示,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,是因为水的折射率大于空气。根据以上信息,下列说法正确的是( )
介质 折射率 介质 折射率
空气(气体) 1.00 乙醇(液体) 1.36
水(液体) 1.33 玻璃(固体) 1.52
A.光在水中不能沿直线传播
B.光从空气斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
D.光从水中斜射入玻璃中时,折射光线向远离法线的方向偏折
二、填空题
19.(2021八上·弋江期中)如图所示,把一块厚玻璃砖放在钢笔的前面,笔杆看起来好像“错位”了,这种现象是光的折射现象。当光从空气斜射进入玻璃砖,折射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线;再从玻璃砖斜射进入空气,折射角 入射角,所以看上去钢笔“错位”了。
20.(2021八上·环江期中)小明给弟弟变了个魔术。他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,使弟弟在A处恰好看不到硬币。当小明向杯中缓缓注水后,弟弟又能看到硬币了,这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
21.(2021八上·连南期中)如图所示,有一束光线从空气射入某种透明介质,在分界面处发生反射和折射,其中AE⊥CG,,则 为入射光线, 为折射光线,空气在界面的 侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
22.(2021八上·三台期中)如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点 侧(选填“左”或“右”),这是因为发生了 现象(选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”)。
23.(2021八上·东台月考)小华陪爷爷去湖里叉鱼,看到了河里游动的小鱼和自己的倒影,根据这个情景回答如下问题:
小华看到的“鱼”比实际位置 了(升高/降低),这是光的 现象造成的。若小华将电筒光对着看到的“鱼”射入, (能/不能)照亮鱼。
24.(2020八上·承德期末)晴朗的中午,茂密树林的地面上常看到一个个圆形的光斑,它其实是光学里的小孔成像。小孔成像可以用光的 原理解释。如图所示,小芳用激光笔沿MO方向斜射入水槽中,水槽壁上出现一个亮点B,若保持入射光线不变,要使B点下移至 ,应使水面 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
25.(2020八上·鼓楼期末)古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀的大气时发生了 而成的像,太阳实际在图中的 位置(填甲或乙).
26.(2020八上·广陵期末)在研究光的折射规律时,如图所示,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时,光的传播速度将
(选填变大/变小/不变),折射角 (选填>/=)入射角,最后
光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (选填a/b/c/d)线。
三、作图题
27.(2021八上·潮安期中)如图所示,根据折射光线作出入射光线。
28.(2021八上·莱西期中)如图,S点是岸边路灯的位置,S'点是潜水员A看到的路灯位置,请画出S点发出的一条光线进入潜水员眼睛的光路。
29.(2021八上·长丰期中)如图所示,一直角三棱镜顶角为30°,一束光垂直AB边入射,从AC边又射入空气中,请画出从AC边出射的光线。
30.(2020八上·宜州期末)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和折射光线大致的方向.
四、实验探究题
31.(2021八上·潮安期中)小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
(1)小明将一束光射到白板上,只能在白板上看到一个亮点,不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法: 可从不同方向看到白板上的亮点,是因为光束中的部分光在白板上发生了 反射。
(2)实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据,你能发现哪些规律? ; 。(写出两条即可)
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
反射角 0° 15° 30° 45° 60°
折射角 0° 11° 22° 32° 40°
(3)当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为 。
(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是 。(选填“1”“2”或“3”)
32.(2021八上·弋江期中)小明在做探究光的折射规律的实验时,入射光从介质A射向介质B,得到如下表格;
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
(1)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)当入射角i=42°时,光线 (选填“能”或“不能”)从介质B中传播出来;
(3)当入射角i≥ °时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象;图像中的图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)通过对实验数据的分析特点可知,如果光从空气射向玻璃, (选填“能”或“不能”)发生全反射现象,原因是 。
33.(2021八上·盐都月考)某同学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:
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:
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,折射角随入射角的增大而 (填“增大”“不变”或“减小”),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,折射角大小等于 度;
(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是 (填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于 (填“α”“β”或“γ”);
(3)折射光线和入射光线位于 的介质中。
34.(2021八上·丹徒月考)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α 0° 30° 45° 60°
水中的折射角γ 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 (选填“增大”或 “减小”);分析表中数据可知,光从空气射入水中时,折射角 (选填“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 ,依据是 ;
(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 (选填“大”或“小”)。
35.(2021八上·茂名期中)小明做了如下实验:
(1)照图那样,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中,此时折射角 入射角,另一部分光反射玻璃砖内。逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越 ,而且越来越弱,反射光越来越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时, 光线就消失了,只剩下 光线。他把这个发现与小刚进行了交流,最后他们去请教老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射。折射角变成了90°时的入射角,叫临界角。他又用水进行了实验,得出了同样的结论。
(2)根据小明和小刚的探究,判断下列说法是否正确(填“√”或“×”)
①当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射 ;
②当光从空气射到水中时,也会发生全反射 ;
(3)根据上面小明的探究和已经学过的知识,请你总结一下发生全反射的条件是:
① ;② 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折,这是因为水中铅笔反射的光经过水和空气折射入人的眼睛,传播方向发生了偏折,而人的眼睛逆着光看去,铅笔在折射光线的延长线上,因此铅笔看起来发生了弯折,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
2.【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB.看到水中的“鸟”属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像,AB不符合题意;
CD.水中的鱼反射的光线斜射入空气中时,发生折射,人逆着折射光线的方向看去,看到水中的鱼比实际位置要浅一些,是鱼的虚像,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射,与平面镜有关的都是光的反射,平面镜成的像是与物体等大的虚像。
光从一种介质斜射入另一种介质,或在不均匀的介质中,传播方向发生变化,属于光的折射,我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由于光的折射形成的。
3.【答案】A
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;光的色散;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.光线发生反射时,反射角等于入射角,由图可知,反射角为40°,入射角为
反射角与入射角不相等,A错误,符合题意;
B.平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所成的像是虚像,B正确,不符合题意;
C.光线从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,C正确,不符合题意;
D.在光的色散中,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
在光的色散中,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
4.【答案】C
【知识点】光的反射;作光的折射光路图
【解析】【解答】倒影是光的反射形成的,那么岸上景物发出的光线在水面上发生了反射,而AB选项是光的折射形成的光路图,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】空气中的景物在水中成像,是平面镜成像,是光的反射现象。
5.【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】如图,根据光的折射规律,光通过三棱镜后,光线向底边偏折了,人眼看到折射光线,认为光是沿直线传播而来的,因此感觉从A点发出的,所以A点是物点的像。光路图如下:
BCD不符合题意;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角。看到像是因为看到了进入人眼的光线。光经过三棱镜后将向底边偏折。
6.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,未改变入射角及入射面位置,则折射角度不发生变化,入射点右移,折射光线与原折射光线平行,则光斑将向右移,A不符合题意;
B.由折射定律可知,当水面高度和入射点不变,使激光笔入射角增大,折射角随之增大,光斑右移,B不符合题意;
C.保持激光笔不移动,且射入角度不变,向容器内缓缓加水,由于水面升高光线更早发生折射,如下图虚线所作:
则光斑左移,C符合题意;
D.保持激光笔不移动且射入角度不变,使容器水平向左移动,由于入射点,入射面,入射角度均不发生变化,则折射光线不发生变化,光斑不移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】入射光线不变,水面高度改变时,入射点改变,折射光线的位置改变。
7.【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】小华看游泳池底面很浅,所以进入小华眼睛的光线是从池底经水进入小华眼睛。光在水面会发生折射,由光的折射规律可知光从水斜射入空气,折射光线将远离法线,入射光线和折射光线分居法线两侧。
故选C。
【分析】先判断光的传播方向,结合折射规律分析。
8.【答案】D
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】由图可知∠BOM=∠COM=60°,所以 M'N'是反射面,即界面,反射角等于60°,所以AC错误;
折射现象中入射光线和反射光线在不同介质中,所以OC为入射光线,OB为发射光线,OA为折射光线,MN为法线,所以折射角为∠NOA=30°,折射角小于入射角,所以M'N'左侧是水,故B错误D正确;
故选D。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的角度大于其它介质中的角度。
9.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】喷水鱼看到的昆虫,是因为昆虫反射光由空气斜射入水中,在水面发生折射,再进入鱼的眼睛中,根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中,折射角小入射角。
故答案为:D。
【分析】空气中的光线进入水中,折射光线靠近法线偏折。
10.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生的折射现象。
A.雨过天晴时,常在天空中出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空中细小的水珠折射而成的,A符合题意;
B.月食是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.玻璃屏幕相当于平面镜,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.平静的水面相当于平面镜,水中的倒影是光的反射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】海市蜃楼是光的折射现象形成的,彩虹是色散现象,光发生了折射。
11.【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】从地表到高空,海拔越高,空气越稀薄,介质的密度是一直在变化的;同时地球的大气层外是接近真空的环境,因此在太阳光穿过大气层到达地表的过程中,光路是一直在发生偏折的,人逆着折射光线的方向看,看到初升的太阳比实际位置变高了,所以当我们看到太阳刚升起时,它的实际位置还在云海以下。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
12.【答案】B
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射现象及其应用;色光的三(基)原色和颜料的三原色
【解析】【解答】A.周边发光的灯柱是光源,A不符合题意;
B.光的三原色是红、绿、蓝,B符合题意;
C.音乐喷泉形成的水幕对光有反射和折射作用,C不符合题意;
D.周边射灯向天空射出的光柱是光的直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本身能够发光的物体叫光源。
光的三原色是红、绿、蓝。
光从一种介质斜射到另一种介质中时,传播方向发生改变,即光的折射。
光在同种均匀的介质中沿直线传播。
13.【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】根据光的折射规律可知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角, ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。
14.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】连接AB,过折射点作法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是雨花石的虚像,雨花石的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以激光应射向B点,激光也就刚好落在红宝石上。如下图所示。
故答案为:A。
【分析】光在折射时,光路是可逆的,根据可逆的特点,激光朝向像的位置,可以照亮物体。
15.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】人能看到水中的鱼,是因为鱼反射的光经水面折射进入我们的眼睛,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播的,所以看到的鱼的位置比实际位置浅一些,是鱼的虚像。
故答案为: A 。
【分析】空气中看到水中的物体,是发生折射后形成的虚像,像比实际变浅。
16.【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】如图所示:
A.第一次折射发生在O点,此时aO为入射光线,Ob为反射光线,OO′为折射光线,所以∠1是入射角;∠2是反射角,根据光的反射规律可知,这两个角相等,A正确,不符合题意;
B.∠3是折射角,由于光从空气中斜射入玻璃中,折射光线靠近法线,故∠3一定小于∠1,B正确,不符合题意;
CD.第二次的折射点是O′,此时∠4是入射角,∠5是折射角,由于光从玻璃中斜射入空气中,折射光线远离法线,故∠5一定大于∠4;且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行,故∠5一定等于∠1,D错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故答案为:D。
【分析】 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
17.【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.倒影属于平面镜成像,是光反射原理,A不符合题意;
B.看到玻璃缸中的鱼,是鱼反射出来的光从水中穿过玻璃射向空气中发生折射形成的虚像,B符合题意;
C.日晷仪晷针的影子是光的直线传播形成的,C不符合题意;
D.汽车观后镜是凸面镜,是利用光的反射原理工作的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质进入另一种介质中,发生折射;影子是光的直线传播形成的;凸面镜利用光的反射原理工作。
18.【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光在均匀介质中沿直线传播,A不符合题意;
B.光从空气斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率大于空气的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,B不符合题意;
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率小于玻璃的折射率,折射光线向远离法线的方向偏折,C符合题意;
D.光从水中斜射入玻璃中时,因玻璃的折射率大于水的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,戒指的折射率越大,对应的角度就越小。
19.【答案】靠近;大于
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光线通过玻璃砖进入空气发生两次折射:第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃砖斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角,所以看上去钢笔似乎被分成了三段,发现钢笔“错位”了。
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射光线靠近法线偏转;光从玻璃斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
20.【答案】折射;虚
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,使弟弟在A处恰好看不到硬币,当小明向杯中缓缓注水后,弟弟又能看到硬币了,这是由光的在水中和空气中发生的折射,使硬币反射的光经水和空气折射后进入人的眼睛。
折射中成的像是虚像,弟弟看到的是硬币的虚像。
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
21.【答案】BH;HF;下
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】已知AE⊥CG,则AE和CG有可能是界面,根据可知,AE下方发生了光的反射,、为反射角和入射角,可确定CG是法线,AE是界面,BH为入射光线。
光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;由 可知,是折射角,是入射角,HF为折射光线;所以AE的下方是空气,上方是某种透明介质。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,光从空气斜射入其它介质中,折射角变小。
22.【答案】左;光的折射
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧,该现象属于光的折射现象。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
23.【答案】升高;折射;能
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】如图所示的现象中,当鱼反射的光线从水中进入空气时发射折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼睛沿着折射光线的方向看到鱼,因此小华看到的“鱼”比实际位置升高了,这是光的折射现象造成的。
若小华将电筒光对着看到的“鱼”射入,即沿着折射光线的方向入射,由于光路的可逆性,手电筒的光线进入水中时,也发生折射,折射光线正好落在鱼身上,因此他能照亮鱼。
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
24.【答案】直线传播;上升;不变
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【解答】由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的。
在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,因此过B点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,由于两个折射光线是平行的,所以在水面变化过程中,折射角不变,入射光线不变,欲使B点下移至 ,水面需上升。如图
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的;水面高度变化,入射点的位置改变,折射光线的位置也改变。
25.【答案】折射;乙
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射,海市蜃楼和太阳的位置都是光的折射现象,太阳的实际位置比我们看到的太阳的像要低,所以实际位置是乙.
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
26.【答案】变大;>;a
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】因容器中有空气,且光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,故当光从水中斜射入容器中时,速度将变大。
因水为光密介质,空气为光疏介质,故光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,当光再从空气中斜射入水中时,再次发生折射,折射角小于入射角,因容器两壁平行,故最开始入射光线与最终折射光线平行,故可能是图中的a线。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射角变大,光从空气斜射入水中时,折射角减小。
27.【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】过O点作垂直于水面的直线即法线,根据光从空气折射进入水中,折射角小于入射角画出入射光线,如图
【分析】光从空气中斜射入水中中,折射光线靠近法线偏折,画出入射光线的位置。
28.【答案】解:如图所示:
。
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】经分析,连接路灯像点S'与A的连线,与水面的交点为入射点,则入射点到A的连接为折射光线,连接S与入射点连接为入射光线,如图所示
【分析】路灯的光斜射入水中时,发生折射,折射角小于入射角,折射光线水中潜水员的眼睛,潜水员看到的路灯是折射光反向延长线相交形成的虚像,比路灯的实际位置高。
29.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气垂直入射到玻璃界面上,传播方向不变,过入射点作出法线,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线,如图所示:
【分析】光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,画出折射光线。
30.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】先过折射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出入射光线,方向指向入射点,然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线,如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
31.【答案】(1)利用烟雾、利用水雾、利用白板、利用纸板;漫
(2)在反射现象中,反射角等于入射角;在折射现象中,折射角随入射角的增大而增大
(3)30°
(4)3
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】(1)显示光路可以借助烟雾、水雾、白板、纸板等来显示。将光穿过烟雾或者水雾来显示光路,也可以让光沿着白板或者纸板表面投射,来显示光路。
可从不同方向看到白板上的亮点,是因为白板表面粗糙,光束中的部分光在白板上发生了漫反射。
(2)从表格中数据可以看出,反射角与入射角相等;入射角增大,折射角也跟着增大。即在反射中,反射角等于入射角。在折射中,折射角随着入射角增大而增大。
(3)从表格中数据可得,当空气中的入射角为30°时,水中的折射角为22°。由光路可逆得,当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为30°。
(4)太阳光是由七色光合成的复色光,在同一种介质中,红色光的折射程度最小,紫色光的折射程度最大,折射程度从小到大依次为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。图中1位置接到的是七色光组成的白光,太阳光经过三棱镜折射后,会出现色散现象,红光在最上面,紫光在最下面,因此3位置会挡住其它色光,分离出紫光,使紫光射到平面镜上。
【分析】(1)利用水雾、烟雾等,可以呈现光线;粗糙的物体发生漫反射;
(2)在反射现象中,反射角等于入射角;在折射时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)根据实验现象,折射光路是可逆的,结合入射角,确定折射角;
(4)光在发生色散时,紫光的折射角度最大,可以分离出紫光。
32.【答案】(1)减小
(2)不能
(3)41.8;a
(4)不能;要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)因为反射角等于入射角,当入射角增大时,反射角随之增大,由表中数据可知:入射角增大折射角也增大,所以当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角变小。
(2)发生全反射时,没有折射光线,当入射角i=42°时,发生全反射,光线不能从介质B中传播出来。
(3)由表格数据可知:入射角增大折射角也增大,当入射角等于41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,反射角也等于45°,a图像中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了折射角与入射角的关系。
(4) 由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角,不能发生全反射。
【分析】(1)光在发生反射和折射时,入射角增大,反射角增大,折射角增大;反射光线和折射光线的夹角减小;
(2)当光的反射能量为100%,不发生折射;
(3)根据光的折射数据,判断折射光线消失的角度;
(4)光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,不能发生全反射。
33.【答案】(1)反射;折射;增大;小于;0
(2)OA;γ
(3)不同
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;
②由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(2)在光的折射现象中光路是可逆的,所以激光在空气中的光路是OA,光从水中斜射入空气中,反射角等于入射角,所以反射角大小等于γ。
(3)光线是从一种介质中进入另一种介质中,所以折射光线和入射光线分别在不同的介质中。
【分析】(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。
②光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变。一束光线从空气垂直水面射入时,此时入射光线、折射光线与法线重合,所以夹角为0°,即入射角为0°,反射角也为0°,折射角为0°。
(2)在光的折射现象中光路是可逆的,光从水中斜射入空气中,反射角等于入射角。
(3)折射光线和入射光线位于不同的介质中。
34.【答案】(1)不变
(2)增大;不可能
(3)45°;光路可逆
(4)大
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)从表格中数据可得,当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向不变。
(2)根据表中数据可知,光从空气斜射入其他介质时,入射角的增大,折射角随着增大。
从表格中数据可以得出,光从空气射入水中时,空气中的入角度较大,当入射角等于90°时,折射角也达不到90°,所以折射角不可能达到 90°。
(3)光路时可逆的,从表格中数据可得,当光线以 32°入射角从水中射向空气时,折射角等于45°。
(4)由表格中数据可得,光从空气中到水中的折射程度小于光从空气中到玻璃的折射程度大,所以“水凸透镜”的焦距更大。
【分析】(1)根据表格中入射角为0°的情况进行分析。
(2)根据表格中入射角和折射角的大小分析。
(3)在光的折射中,光路是可逆的。
(4)根据表中数据分析,入射角相同时,光射入玻璃和水中时折射角的大小关系,从而得出玻璃和水对光的偏折能力的强弱,最后判断两种凸透镜的焦距大小关系。
35.【答案】(1)大于;远;折射;反射
(2)×;×
(3)光线从玻璃或水中射入空气;入射角大于或等于临界角
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)观察第一个图象,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。
比较第一、二个图象,入射角增大,折射光线离法线越来越,即折射角也相应增大。
由第三个图象可知,入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线就消失了,只剩下反射光线。
(2)只有入射角大于或等于临界角,才会发生全反射,因此①错误。
光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,因此②错误。
(3)由以上分析可知,发生全反射的条件是:①光从水或玻璃射向空气;②入射角大于或等于临界角。
【分析】根据图中折射光线和反射光线的情况得出结论;根据小明和小刚的探究归纳得出发生全反射的条件,从而判断两个说法的正误。
1 / 12022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.4探究光的折射规律 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·环江期中)如图所示,将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。这是因为( )
A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气斜射入水中,传播方向发生改变
D.光从水斜射入空气中,传播方向发生改变
【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折,这是因为水中铅笔反射的光经过水和空气折射入人的眼睛,传播方向发生了偏折,而人的眼睛逆着光看去,铅笔在折射光线的延长线上,因此铅笔看起来发生了弯折,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
2.(2021八上·龙凤期中)小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞,鱼在鸟上游”,如图所示,对画面中的现象解释正确的是( )
A.水中的“鸟”是由光的折射形成的
B.水中的“鸟”是实像
C.看到的“鱼”比实际位置深
D.看到的“鱼”是虚像
【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB.看到水中的“鸟”属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像,AB不符合题意;
CD.水中的鱼反射的光线斜射入空气中时,发生折射,人逆着折射光线的方向看去,看到水中的鱼比实际位置要浅一些,是鱼的虚像,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射,与平面镜有关的都是光的反射,平面镜成的像是与物体等大的虚像。
光从一种介质斜射入另一种介质,或在不均匀的介质中,传播方向发生变化,属于光的折射,我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由于光的折射形成的。
3.(2021八上·龙凤期中)下列光学作图中,错误的是( )
A.光的反射
B.平面镜成像
C.光从空气射入水中
D.光的色散
【答案】A
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;光的色散;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.光线发生反射时,反射角等于入射角,由图可知,反射角为40°,入射角为
反射角与入射角不相等,A错误,符合题意;
B.平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所成的像是虚像,B正确,不符合题意;
C.光线从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,C正确,不符合题意;
D.在光的色散中,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
在光的色散中,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
4.(2021八上·连南期中)我们常常能看到岸上景物在水面形成的倒“影”,能表示其形成光路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光的反射;作光的折射光路图
【解析】【解答】倒影是光的反射形成的,那么岸上景物发出的光线在水面上发生了反射,而AB选项是光的折射形成的光路图,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】空气中的景物在水中成像,是平面镜成像,是光的反射现象。
5.(2021八上·盐都月考)如图所示的三角形是一个三棱镜的截面。三棱镜的左侧有一个物体P,若你在三棱镜的右侧观察,则所看到的物体P的像大致在( )
A.A点处 B.B点处 C.C点处 D.D点处
【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】如图,根据光的折射规律,光通过三棱镜后,光线向底边偏折了,人眼看到折射光线,认为光是沿直线传播而来的,因此感觉从A点发出的,所以A点是物点的像。光路图如下:
BCD不符合题意;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角。看到像是因为看到了进入人眼的光线。光经过三棱镜后将向底边偏折。
6.(2021八上·弋江期中)有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使其光斑向左移动的是
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持水面高度和入射点不变,使激光笔入射角增大
C.保持激光笔不移动,且射入角度不变,向容器内缓缓加水
D.保持激光笔不移动且射入角度不变,使容器水平向左移动
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,未改变入射角及入射面位置,则折射角度不发生变化,入射点右移,折射光线与原折射光线平行,则光斑将向右移,A不符合题意;
B.由折射定律可知,当水面高度和入射点不变,使激光笔入射角增大,折射角随之增大,光斑右移,B不符合题意;
C.保持激光笔不移动,且射入角度不变,向容器内缓缓加水,由于水面升高光线更早发生折射,如下图虚线所作:
则光斑左移,C符合题意;
D.保持激光笔不移动且射入角度不变,使容器水平向左移动,由于入射点,入射面,入射角度均不发生变化,则折射光线不发生变化,光斑不移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】入射光线不变,水面高度改变时,入射点改变,折射光线的位置改变。
7.(2021八上·綦江期中)小华在学习游泳时,看到泳池边的提示牌写着“深水区水深2m”,但是他觉得水看起来并不深。图中能正确说明小华产生这一错觉原因的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】小华看游泳池底面很浅,所以进入小华眼睛的光线是从池底经水进入小华眼睛。光在水面会发生折射,由光的折射规律可知光从水斜射入空气,折射光线将远离法线,入射光线和折射光线分居法线两侧。
故选C。
【分析】先判断光的传播方向,结合折射规律分析。
8.(2021八上·孝感月考)如图所示,是光在空气和水两种介质中传播时发生的现象,那么下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于60°
C.MN是界面 D. 左侧是水
【答案】D
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】由图可知∠BOM=∠COM=60°,所以 M'N'是反射面,即界面,反射角等于60°,所以AC错误;
折射现象中入射光线和反射光线在不同介质中,所以OC为入射光线,OB为发射光线,OA为折射光线,MN为法线,所以折射角为∠NOA=30°,折射角小于入射角,所以M'N'左侧是水,故B错误D正确;
故选D。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的角度大于其它介质中的角度。
9.(2021八上·晋安期中)喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物,下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】喷水鱼看到的昆虫,是因为昆虫反射光由空气斜射入水中,在水面发生折射,再进入鱼的眼睛中,根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中,折射角小入射角。
故答案为:D。
【分析】空气中的光线进入水中,折射光线靠近法线偏折。
10.(2021八上·晋安期中)下图所示的现象中,与海市蜃楼原理相同的是( )
A. 天空彩虹 B. 月食现象
C. 耀眼的玻璃幕墙 D. 水中倒影
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播发生的折射现象。
A.雨过天晴时,常在天空中出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空中细小的水珠折射而成的,A符合题意;
B.月食是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.玻璃屏幕相当于平面镜,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.平静的水面相当于平面镜,水中的倒影是光的反射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】海市蜃楼是光的折射现象形成的,彩虹是色散现象,光发生了折射。
11.(2021八上·泰安期中)泰山云海是泰山顶峰的特有自然奇观之一,多在夏秋两个季节出现,宋代词人梅圣尧有 “晨登日观峰,海水黄金熔。浴出车轮光,随天行无踪”的绝句描述这奇观。当看见太阳刚从云海升起时,太阳实际的位置( )
A.位于云海上方 B.位于云海下方
C.与所见位置相同 D.无法判断
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】从地表到高空,海拔越高,空气越稀薄,介质的密度是一直在变化的;同时地球的大气层外是接近真空的环境,因此在太阳光穿过大气层到达地表的过程中,光路是一直在发生偏折的,人逆着折射光线的方向看,看到初升的太阳比实际位置变高了,所以当我们看到太阳刚升起时,它的实际位置还在云海以下。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
12.(2021八上·岱岳期中)如图泰安西湖上演水幕电影,呈现出巨型脸谱画面,美轮美奂,下列说法正确的是( )
A.周边发光的灯柱不是光源
B.光的三原色是红、绿、蓝
C.音乐喷泉形成的水幕对光只有反射作用
D.周边射灯向天空射出的光柱是光的折射形成的
【答案】B
【知识点】光与光源;光的反射;光的折射现象及其应用;色光的三(基)原色和颜料的三原色
【解析】【解答】A.周边发光的灯柱是光源,A不符合题意;
B.光的三原色是红、绿、蓝,B符合题意;
C.音乐喷泉形成的水幕对光有反射和折射作用,C不符合题意;
D.周边射灯向天空射出的光柱是光的直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本身能够发光的物体叫光源。
光的三原色是红、绿、蓝。
光从一种介质斜射到另一种介质中时,传播方向发生改变,即光的折射。
光在同种均匀的介质中沿直线传播。
13.(2021八上·黄浦期中)一束光从空气斜射入水中,若入射角为45°,则折射角可能为( )
A.60° B.50° C.45° D.28°
【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】根据光的折射规律可知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角, ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。
14.(2020八上·荆州期末)如图所示玻璃缸底部C处有一个雨花石(C点未画出),人眼在A点看到雨花石在B点,要使从A点射出的一束激光照到缸底石上,激光应射向( )
A.B点 B.B点右方 C.B点上方 D.B点下方
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】连接AB,过折射点作法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是雨花石的虚像,雨花石的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以激光应射向B点,激光也就刚好落在红宝石上。如下图所示。
故答案为:A。
【分析】光在折射时,光路是可逆的,根据可逆的特点,激光朝向像的位置,可以照亮物体。
15.(2020八上·华容期末)站在河岸上的人看见水中的鱼,其实看到的是( )
A.鱼的虚像,比鱼的实际位置浅 B.鱼的虚像,比鱼的实际位置深
C.鱼的实像,比鱼的实际位置浅 D.鱼的实像,比鱼的实际位置深
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】人能看到水中的鱼,是因为鱼反射的光经水面折射进入我们的眼睛,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播的,所以看到的鱼的位置比实际位置浅一些,是鱼的虚像。
故答案为: A 。
【分析】空气中看到水中的物体,是发生折射后形成的虚像,像比实际变浅。
16.(2020八上·汉寿期末)一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上,最后又射向空气中,光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是( )
A.∠2等于∠1 B.∠3小于∠1 C.∠5等于∠1 D.∠5小于∠4
【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】如图所示:
A.第一次折射发生在O点,此时aO为入射光线,Ob为反射光线,OO′为折射光线,所以∠1是入射角;∠2是反射角,根据光的反射规律可知,这两个角相等,A正确,不符合题意;
B.∠3是折射角,由于光从空气中斜射入玻璃中,折射光线靠近法线,故∠3一定小于∠1,B正确,不符合题意;
CD.第二次的折射点是O′,此时∠4是入射角,∠5是折射角,由于光从玻璃中斜射入空气中,折射光线远离法线,故∠5一定大于∠4;且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行,故∠5一定等于∠1,D错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故答案为:D。
【分析】 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
17.(2020八上·盘龙期末)如图所示的四种现象中,可以用光的折射规律解释的是( )
A. 大观楼倒影
B. 玻璃缸中的金鱼
C. 故宫的日晷仪
D. 汽车观后镜中的景物
【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.倒影属于平面镜成像,是光反射原理,A不符合题意;
B.看到玻璃缸中的鱼,是鱼反射出来的光从水中穿过玻璃射向空气中发生折射形成的虚像,B符合题意;
C.日晷仪晷针的影子是光的直线传播形成的,C不符合题意;
D.汽车观后镜是凸面镜,是利用光的反射原理工作的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质进入另一种介质中,发生折射;影子是光的直线传播形成的;凸面镜利用光的反射原理工作。
18.(2020八上·黄埔期末)已知光从空气斜射入其他介质中时会发生偏折,偏折程度可用折射率表示,折射率越大偏折越大(光线越靠近法线)。下表列出了一些常见介质的折射率。如图所示,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,是因为水的折射率大于空气。根据以上信息,下列说法正确的是( )
介质 折射率 介质 折射率
空气(气体) 1.00 乙醇(液体) 1.36
水(液体) 1.33 玻璃(固体) 1.52
A.光在水中不能沿直线传播
B.光从空气斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,折射光线向远离法线的方向偏折
D.光从水中斜射入玻璃中时,折射光线向远离法线的方向偏折
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】A.光在均匀介质中沿直线传播,A不符合题意;
B.光从空气斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率大于空气的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,B不符合题意;
C.光从玻璃斜射入乙醇中时,因乙醇的折射率小于玻璃的折射率,折射光线向远离法线的方向偏折,C符合题意;
D.光从水中斜射入玻璃中时,因玻璃的折射率大于水的折射率,折射光线应向靠近法线的方向偏折,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,戒指的折射率越大,对应的角度就越小。
二、填空题
19.(2021八上·弋江期中)如图所示,把一块厚玻璃砖放在钢笔的前面,笔杆看起来好像“错位”了,这种现象是光的折射现象。当光从空气斜射进入玻璃砖,折射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线;再从玻璃砖斜射进入空气,折射角 入射角,所以看上去钢笔“错位”了。
【答案】靠近;大于
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光线通过玻璃砖进入空气发生两次折射:第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃砖斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角,所以看上去钢笔似乎被分成了三段,发现钢笔“错位”了。
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射光线靠近法线偏转;光从玻璃斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
20.(2021八上·环江期中)小明给弟弟变了个魔术。他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,使弟弟在A处恰好看不到硬币。当小明向杯中缓缓注水后,弟弟又能看到硬币了,这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】折射;虚
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,使弟弟在A处恰好看不到硬币,当小明向杯中缓缓注水后,弟弟又能看到硬币了,这是由光的在水中和空气中发生的折射,使硬币反射的光经水和空气折射后进入人的眼睛。
折射中成的像是虚像,弟弟看到的是硬币的虚像。
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
21.(2021八上·连南期中)如图所示,有一束光线从空气射入某种透明介质,在分界面处发生反射和折射,其中AE⊥CG,,则 为入射光线, 为折射光线,空气在界面的 侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)
【答案】BH;HF;下
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】已知AE⊥CG,则AE和CG有可能是界面,根据可知,AE下方发生了光的反射,、为反射角和入射角,可确定CG是法线,AE是界面,BH为入射光线。
光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;由 可知,是折射角,是入射角,HF为折射光线;所以AE的下方是空气,上方是某种透明介质。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,光从空气斜射入其它介质中,折射角变小。
22.(2021八上·三台期中)如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点 侧(选填“左”或“右”),这是因为发生了 现象(选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”)。
【答案】左;光的折射
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧,该现象属于光的折射现象。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
23.(2021八上·东台月考)小华陪爷爷去湖里叉鱼,看到了河里游动的小鱼和自己的倒影,根据这个情景回答如下问题:
小华看到的“鱼”比实际位置 了(升高/降低),这是光的 现象造成的。若小华将电筒光对着看到的“鱼”射入, (能/不能)照亮鱼。
【答案】升高;折射;能
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】如图所示的现象中,当鱼反射的光线从水中进入空气时发射折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼睛沿着折射光线的方向看到鱼,因此小华看到的“鱼”比实际位置升高了,这是光的折射现象造成的。
若小华将电筒光对着看到的“鱼”射入,即沿着折射光线的方向入射,由于光路的可逆性,手电筒的光线进入水中时,也发生折射,折射光线正好落在鱼身上,因此他能照亮鱼。
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
24.(2020八上·承德期末)晴朗的中午,茂密树林的地面上常看到一个个圆形的光斑,它其实是光学里的小孔成像。小孔成像可以用光的 原理解释。如图所示,小芳用激光笔沿MO方向斜射入水槽中,水槽壁上出现一个亮点B,若保持入射光线不变,要使B点下移至 ,应使水面 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】直线传播;上升;不变
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【解答】由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的。
在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,因此过B点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,由于两个折射光线是平行的,所以在水面变化过程中,折射角不变,入射光线不变,欲使B点下移至 ,水面需上升。如图
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的;水面高度变化,入射点的位置改变,折射光线的位置也改变。
25.(2020八上·鼓楼期末)古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀的大气时发生了 而成的像,太阳实际在图中的 位置(填甲或乙).
【答案】折射;乙
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射,海市蜃楼和太阳的位置都是光的折射现象,太阳的实际位置比我们看到的太阳的像要低,所以实际位置是乙.
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
26.(2020八上·广陵期末)在研究光的折射规律时,如图所示,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时,光的传播速度将
(选填变大/变小/不变),折射角 (选填>/=)入射角,最后
光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (选填a/b/c/d)线。
【答案】变大;>;a
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】因容器中有空气,且光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,故当光从水中斜射入容器中时,速度将变大。
因水为光密介质,空气为光疏介质,故光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,当光再从空气中斜射入水中时,再次发生折射,折射角小于入射角,因容器两壁平行,故最开始入射光线与最终折射光线平行,故可能是图中的a线。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射角变大,光从空气斜射入水中时,折射角减小。
三、作图题
27.(2021八上·潮安期中)如图所示,根据折射光线作出入射光线。
【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】过O点作垂直于水面的直线即法线,根据光从空气折射进入水中,折射角小于入射角画出入射光线,如图
【分析】光从空气中斜射入水中中,折射光线靠近法线偏折,画出入射光线的位置。
28.(2021八上·莱西期中)如图,S点是岸边路灯的位置,S'点是潜水员A看到的路灯位置,请画出S点发出的一条光线进入潜水员眼睛的光路。
【答案】解:如图所示:
。
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】经分析,连接路灯像点S'与A的连线,与水面的交点为入射点,则入射点到A的连接为折射光线,连接S与入射点连接为入射光线,如图所示
【分析】路灯的光斜射入水中时,发生折射,折射角小于入射角,折射光线水中潜水员的眼睛,潜水员看到的路灯是折射光反向延长线相交形成的虚像,比路灯的实际位置高。
29.(2021八上·长丰期中)如图所示,一直角三棱镜顶角为30°,一束光垂直AB边入射,从AC边又射入空气中,请画出从AC边出射的光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气垂直入射到玻璃界面上,传播方向不变,过入射点作出法线,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线,如图所示:
【分析】光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,画出折射光线。
30.(2020八上·宜州期末)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和折射光线大致的方向.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】先过折射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出入射光线,方向指向入射点,然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线,如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
四、实验探究题
31.(2021八上·潮安期中)小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
(1)小明将一束光射到白板上,只能在白板上看到一个亮点,不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法: 可从不同方向看到白板上的亮点,是因为光束中的部分光在白板上发生了 反射。
(2)实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据,你能发现哪些规律? ; 。(写出两条即可)
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
反射角 0° 15° 30° 45° 60°
折射角 0° 11° 22° 32° 40°
(3)当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为 。
(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是 。(选填“1”“2”或“3”)
【答案】(1)利用烟雾、利用水雾、利用白板、利用纸板;漫
(2)在反射现象中,反射角等于入射角;在折射现象中,折射角随入射角的增大而增大
(3)30°
(4)3
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】(1)显示光路可以借助烟雾、水雾、白板、纸板等来显示。将光穿过烟雾或者水雾来显示光路,也可以让光沿着白板或者纸板表面投射,来显示光路。
可从不同方向看到白板上的亮点,是因为白板表面粗糙,光束中的部分光在白板上发生了漫反射。
(2)从表格中数据可以看出,反射角与入射角相等;入射角增大,折射角也跟着增大。即在反射中,反射角等于入射角。在折射中,折射角随着入射角增大而增大。
(3)从表格中数据可得,当空气中的入射角为30°时,水中的折射角为22°。由光路可逆得,当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为30°。
(4)太阳光是由七色光合成的复色光,在同一种介质中,红色光的折射程度最小,紫色光的折射程度最大,折射程度从小到大依次为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。图中1位置接到的是七色光组成的白光,太阳光经过三棱镜折射后,会出现色散现象,红光在最上面,紫光在最下面,因此3位置会挡住其它色光,分离出紫光,使紫光射到平面镜上。
【分析】(1)利用水雾、烟雾等,可以呈现光线;粗糙的物体发生漫反射;
(2)在反射现象中,反射角等于入射角;在折射时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)根据实验现象,折射光路是可逆的,结合入射角,确定折射角;
(4)光在发生色散时,紫光的折射角度最大,可以分离出紫光。
32.(2021八上·弋江期中)小明在做探究光的折射规律的实验时,入射光从介质A射向介质B,得到如下表格;
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
(1)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)当入射角i=42°时,光线 (选填“能”或“不能”)从介质B中传播出来;
(3)当入射角i≥ °时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象;图像中的图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)通过对实验数据的分析特点可知,如果光从空气射向玻璃, (选填“能”或“不能”)发生全反射现象,原因是 。
【答案】(1)减小
(2)不能
(3)41.8;a
(4)不能;要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)因为反射角等于入射角,当入射角增大时,反射角随之增大,由表中数据可知:入射角增大折射角也增大,所以当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角变小。
(2)发生全反射时,没有折射光线,当入射角i=42°时,发生全反射,光线不能从介质B中传播出来。
(3)由表格数据可知:入射角增大折射角也增大,当入射角等于41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,反射角也等于45°,a图像中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了折射角与入射角的关系。
(4) 由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角,不能发生全反射。
【分析】(1)光在发生反射和折射时,入射角增大,反射角增大,折射角增大;反射光线和折射光线的夹角减小;
(2)当光的反射能量为100%,不发生折射;
(3)根据光的折射数据,判断折射光线消失的角度;
(4)光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,不能发生全反射。
33.(2021八上·盐都月考)某同学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:
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:
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,折射角随入射角的增大而 (填“增大”“不变”或“减小”),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,折射角大小等于 度;
(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是 (填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于 (填“α”“β”或“γ”);
(3)折射光线和入射光线位于 的介质中。
【答案】(1)反射;折射;增大;小于;0
(2)OA;γ
(3)不同
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;
②由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(2)在光的折射现象中光路是可逆的,所以激光在空气中的光路是OA,光从水中斜射入空气中,反射角等于入射角,所以反射角大小等于γ。
(3)光线是从一种介质中进入另一种介质中,所以折射光线和入射光线分别在不同的介质中。
【分析】(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。
②光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变。一束光线从空气垂直水面射入时,此时入射光线、折射光线与法线重合,所以夹角为0°,即入射角为0°,反射角也为0°,折射角为0°。
(2)在光的折射现象中光路是可逆的,光从水中斜射入空气中,反射角等于入射角。
(3)折射光线和入射光线位于不同的介质中。
34.(2021八上·丹徒月考)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α 0° 30° 45° 60°
水中的折射角γ 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 (选填“增大”或 “减小”);分析表中数据可知,光从空气射入水中时,折射角 (选填“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 ,依据是 ;
(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 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)不变
(2)增大;不可能
(3)45°;光路可逆
(4)大
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)从表格中数据可得,当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向不变。
(2)根据表中数据可知,光从空气斜射入其他介质时,入射角的增大,折射角随着增大。
从表格中数据可以得出,光从空气射入水中时,空气中的入角度较大,当入射角等于90°时,折射角也达不到90°,所以折射角不可能达到 90°。
(3)光路时可逆的,从表格中数据可得,当光线以 32°入射角从水中射向空气时,折射角等于45°。
(4)由表格中数据可得,光从空气中到水中的折射程度小于光从空气中到玻璃的折射程度大,所以“水凸透镜”的焦距更大。
【分析】(1)根据表格中入射角为0°的情况进行分析。
(2)根据表格中入射角和折射角的大小分析。
(3)在光的折射中,光路是可逆的。
(4)根据表中数据分析,入射角相同时,光射入玻璃和水中时折射角的大小关系,从而得出玻璃和水对光的偏折能力的强弱,最后判断两种凸透镜的焦距大小关系。
35.(2021八上·茂名期中)小明做了如下实验:
(1)照图那样,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中,此时折射角 入射角,另一部分光反射玻璃砖内。逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越 ,而且越来越弱,反射光越来越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时, 光线就消失了,只剩下 光线。他把这个发现与小刚进行了交流,最后他们去请教老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射。折射角变成了90°时的入射角,叫临界角。他又用水进行了实验,得出了同样的结论。
(2)根据小明和小刚的探究,判断下列说法是否正确(填“√”或“×”)
①当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射 ;
②当光从空气射到水中时,也会发生全反射 ;
(3)根据上面小明的探究和已经学过的知识,请你总结一下发生全反射的条件是:
① ;② 。
【答案】(1)大于;远;折射;反射
(2)×;×
(3)光线从玻璃或水中射入空气;入射角大于或等于临界角
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)观察第一个图象,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。
比较第一、二个图象,入射角增大,折射光线离法线越来越,即折射角也相应增大。
由第三个图象可知,入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线就消失了,只剩下反射光线。
(2)只有入射角大于或等于临界角,才会发生全反射,因此①错误。
光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,因此②错误。
(3)由以上分析可知,发生全反射的条件是:①光从水或玻璃射向空气;②入射角大于或等于临界角。
【分析】根据图中折射光线和反射光线的情况得出结论;根据小明和小刚的探究归纳得出发生全反射的条件,从而判断两个说法的正误。
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