登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理八年级上册4.4光的折射 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·二道期末)小明站在水边看到水中树的倒影,关于这个过程的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021八上·吉林期末)如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述中不正确的是( )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
3.(2021八上·杜尔伯特期末)如图所示的现象中与“海市蜃楼”现象的原理相同的是( )
A.如图中高大建筑物耀眼的玻璃幕墙
B.如图中手影的形成
C.如图中水中铅笔看起来变弯折
D.如图中塔在水中形成倒影
4.(2021八上·玉林期末)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.光从水射入空气中,传播方向改变
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气射入水中,传播方向不变
D.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
5.(2021八上·尚志期末)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的( )
A.放大镜把字放大
B.皮影在幕布上的影子
C.烛焰通过小孔形成像
D.鸟在水中形成倒影
6.(2021八上·密山期末)下列光现象与海市蜃楼原理相同的是( )
A.水中“弯折”的筷子
B.倒映在水中的山
C.树荫下的圆形光斑
D.手影
7.(2021八上·防城期末)下列不是光沿直线传播的例子的是( )
A.看不到不透明体后的物体 B.日食和月食
C.太阳落到地平线下还能看见 D.人的身影早晚长,中午短
8.(2021八上·宁明期末)图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
A. B.
C. D.
9.(2021八上·海淀期末)北京故宫建成于明永乐十九年(1421年),被誉为世界五大宫之首。在图所示与故宫有关的四种光现象中,与光的折射有关的是( )
A. 故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影
B. 日光下故宫日晷晷针形成的影子
C. 故宫东华门在汽车后视镜里形成的像
D. 雨后在故宫角楼的上空形成的彩虹
10.(2021八上·荔湾期末)光从空气射入水中,部分入射角和折射角的关系如表1,若一束光从水中射入空气,入射角为,则折射角最接近选项中的( )
表1
入射角
折射角
A. B. C. D.
二、填空题
11.(2021八上·富川期末)课堂上老师给同学们变了一个小魔术:起初茶碗看起来是空的,但是慢慢往碗内倒水时,会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这种现象是由于 造成的,人眼看到的硬币比真实的硬币位置要 (选填“高”或“低”)
12.(2021八上·灌阳期末)一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射。一位同学很粗心地仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图所示。请你帮助判断,其中折射角为 度, 侧(选填“左”或“右”)的介质是空气。
13.(2021八上·防城期末)我国古代就有光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”.其中“水中月、镜中花”是光的 现象形成的,“疑水浅”是光的 现象形成的.
14.(2022八上·长春期末)体温计是根据液体 的规律制成的。读数时利用光的 可以看清细细的液柱。如图体温计示数为 ℃。
15.(2021八上·会宁期末)潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
16.(2021八上·天河期末)如图,光源A发出一束光射入水中,在水底形成光斑。
(1)画出①水面的反射光线;②水中的折射光线;③A点在水中的像;
(2)逐渐往容器中加水,光斑会 (选填“左移”“右移”“不动”)。
17.(2021八上·路北期末)周末小华在湖边散步,平静的湖面上倒映着湛蓝的天空、白白的云朵以及观赏的游客,鱼儿在水中自由自在的游动,一幅美丽的景象。小华看到水中的“云朵”是光的 现象,看到水中的“鱼儿”是光的 现象,他看到的鱼比实际位置 (选填“深”、“浅”)。
18.(2021八上·会宁期末)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播情形,反射角等于 ° ,折射角等于 °;MM′的右边是 (选填水或玻璃)。
19.(2021八上·揭东期末)从岸上看清澈池塘的深度比实际的要 (选填“深”或“浅”),这是由于光从 斜射向 时发生折射造成的,所以我们不能贸然独自下水,以免发生溺水事故。(后两空选填“水中”或“空气中”)
20.(2021八上·长宁期末)九寨沟“镜海”的湖面平静如镜,站在湖边你能看到“鱼在云中游,鸟在水中飞”的奇特美景。这里,你所看到的“鸟”是光的 形成的,“鱼”是光的 形成的,前者是个 像,后者是个 像。(后两空均选填“虚”或“实”)
三、作图题
21.(2021八上·浈江期末)在如图所示中画出折射光线的大致位置。
22.(2021八上·会宁期末)画出光线通过玻璃砖的光路(保留必要作图痕迹)。
23.(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。
四、实验探究题
24.(2021八上·浦东期末)某小组同学发现当光从水斜射入空气中时,一部分光线反射回水中,另一部分光线折射进入空气中,如图(a)所示.他们保持入射点O位置不变,将入射光线转过一定角度,观察到反射和折射光线如图(b)所示.
(1)由图(a)或(b)可以发现 在同一平面内.图(c)为图13(a)、(b)重合后的示意图,请猜想:两个平面相交的线MN是 .
(2)他们确定了入射角、反射角和折射角,并分别进行实验,测量并记录了光从水或玻璃斜射入空气中的实验数据,如表一、表二所示.
表一:光从水斜射入空气中 表二:光从玻璃斜射空气中
实验 序号 入射角(度) 反射角(度) 折射角(度) 实验 序号 入射角(度) 反射角(度) 折射角(度)
1 10 10 13 7 10 10 15
2 20 20 27 8 20 20 31
3 30 30 42 9 30 30 49
4 40 40 59 10 40 40 76
5 45 45 70 11 45 45 无折射
6 50 50 无折射 12 50 50 无折射
(a)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: .
(b)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, .
(3)从表一、表二数据中,他们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.
25.(2021八上·朝阳期末)在探究光折射时的特点实验中,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验中的数据记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 50° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
(1)分析数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角 入射角,当入射角逐渐减小时,折射角逐渐 ;
(2)如图甲所示的碗中,起初看起来是空的,当慢慢往碗中倒水后,就会发现碗中还藏着一枚硬币(如图乙所示)。倒水后能看到硬币,是因为光从 (选填“空气射入水”或“水射入空气”)中发生折射。
26.(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”)
五、简答题
27.(2021八上·抚松期末)如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会如何移动?
28.(2020八上·上思月考)篝火晚会上小强发现,隔着燃烧的火堆看对面的同学或其它物体,看到他们在晃动,他以为自己的眼睛花了,他将眼睛闭上一会儿,再认真去看,还是感觉到他们在晃动,小明百思不得其解,请你帮他解释这一现象的原因?
29.(2018八上·忻城期中)如图所示的漫画,站在岸上的人看到的潭水并不太深,也就到人的胸部而已,可实际深度比看到的要深很多,人跳入水中后可能会发生溺水事故,为什么?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AD.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是树反射的光线经过水面反射后进入人的眼睛。AD不符合题意,
BC.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,人的眼睛逆着光线看去,看到了物体在水中的虚像,根据光的反射定律,反射角等于入射角,B图中的反射角明显大于入射角,C图中反射角等于入射角,B不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】看到水中的倒影,是光的反射现象。
2.【答案】D
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光由B点发出,经水面斜射入入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。鱼的实际位置在B点,鱼的虚像的位置A就在折射光线的反向延长线上,根据光路时可逆的,小明用激光笔瞄准A点能照射到鱼,如图所示,
故答案为:D。
【分析】光由空气斜射入水中发生折射时,(1)像点在物点的上方;(2)人眼所看到是像点;(3)像点与人眼的连线的交点为法线所经过点;(4)反射折射现象时,光路是可逆的;(5)光发生折射时,所成的是虚像。
3.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“海市蜃楼”是由于光线在密度分布不均匀的空气中传播时发生折射形成的;
A.耀眼的玻璃幕墙是由于光的反射形成的,A不符合题意;
B.手影的形成的由于光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.水中的铅笔看起来变弯折是由于光从空气中斜射入水中时发生折射形成的,C符合题意;
D.塔在水中形成的倒影是光的反射形成的虚像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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。
4.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AC.插入水中的铅笔,由于铅笔反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到铅笔在水中的部分是向上弯折,此时看到的像是铅笔的虚像,A符合题意,C不符合题意;
BD.光在空气和水的分界面发生了镜面反射,但不是铅笔看起来发生了弯折的原因,BD不符合题意。
故答案为:A。
【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)
5.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.用放大镜把字放大,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的。A符合题意;
B.皮影在幕布上的影子是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.由图可知,小孔成像是由光的直线传播形成的。C不符合题意;
D.鸟在水中形成的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。D不符合题意。
故答案为:A。
【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。
6.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】海市蜃楼是光的折射现象。
A.筷子好像在水面处断是由于水面下的筷子反射的光斜射入空气时反生折射,折射角大于入射角而造成的。所以属于光的折射,A符合题意;
B.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,B不符合题意;
C.树荫下的圆形光斑是小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的,C不符合题意;
D.影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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。
7.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光在同种均匀介质中沿直线传播,像影子的形成、日食和月食、小孔成像等都是由于光的直线传播形成的.当太阳落到地平线以下,我们还能看见它,是因为太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的.ABD不符合题意,C符合题意.
故答案为:C
【分析】影子、小孔成像、日食、月食是光沿直线传播形成的;看到刚升起的太阳,是光发生了弯曲。
8.【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】由光的折射规律可知,光从空气斜射入玻璃中时,折射光线和入射光线位居法线的两侧,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】根据光的折射规律进行判断:光从空气斜射入玻璃中时:(1)折射光线和入射光线位居法线的两侧,(2)折射角小于入射角。
9.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影是平面镜成像,是光的反射,A不符合题意;
B.日光下故宫日晷晷针形成的影子是光的直线传播,B不符合题意;
C.故宫东华门在汽车后视镜里形成的像,汽车后视镜是凸面镜,是光的反射,C不符合题意;
D.彩虹是光的折射形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光从一种介质进入另一种介质时,发生折射,彩虹是光的折射形成的;水中的倒影、平面镜成像是光的反射形成的。
10.【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】由表中数据可知,光从空气射入水中,入射角在40°~50°之间,折射角在28.9°~35.2°之间,光从水中射入空气,根据光路可逆可知,如果入射角在28.9°~35.2°之间,则折射角在40°~50°之间,让光从水中斜射入空气,当入射角为30°时,折射角在40°~50°之间,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射时,折射角随入射角的增大而增大。
11.【答案】光的折射;高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】当水倒到一定高度后,看到了硬币.产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高.
【分析】硬币本身不发光,我们能从不同的方向看到硬币,是因为它漫反射其它光源的光。
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】30;左
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】由图可知,∠AOM'=30°,所以∠POA=90°-30°=60°
而∠COM=30°,所以∠POC=90°-30°=60°
根据反射角等于入射角,所以PQ为法线,MM'为界面,CO和OA其中一条是入射光线,另一条是反射光线,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则CO为入射光线,OA为反射光线,OB为折射光线,折射角为∠QOB=30°,入射角为60°,由于折射角小于入射角,说明界面左侧是空气。
【分析】光在反射和折射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气中的角度较大。
13.【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】镜子和平静的水面都起到了平面镜的作用,花通过镜子和月亮通过水形成的都是虚像,是摸不到够不着的,所以说“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”,这是光的反射现象;“疑水浅”是因为光线从水中射入空气时,光线的传播方向发生改变,使光的折射形成的物体的虚像的位置在物体的上方.属于光的折射现象.
【分析】光在物体表面发生反射,光从一种介质进入另一种介质发生折射。
14.【答案】热胀冷缩;折射;37.1
【知识点】温度及温度计的使用与读数;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】一般情况下,液体的体积会随温度变化而热胀冷缩,体温计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
温计制成三棱状,体温计凸起较大的一侧相当于放大镜,水银柱在放大镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,凸透镜成像属于光的折射现象。
体温计的一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值为0.1℃;因此它的读数为37.1℃。
【分析】体温计根据液体的热胀冷缩制作的;凸透镜成像属于光的折射现象;根据液柱位置,测量温度。
15.【答案】变高;B点
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】潜水员看到岸边的树,是因为树反射的光经过水面折射后进入潜水者,光线由空气进入水中,折射角变小,光路图如图所示
S为树尖的位置,而像的位置在折射光线的反向延长线上,图中S'为树尖像的位置,由图可知,潜水者看岸边的树,看到的是树变高的虚像。
连接AB,与水面的交点为入射点,过入射点做出法线,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,人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际位置在B点的正下方,因为激光进入水中的时候也会发生折射,所以激光射向B点时,经水折射后激光也就刚好落在鹅卵石上,如图所示
。
【分析】空气中看到水中物体的像是虚像;比实际位置变浅。
16.【答案】(1)
(2)右移
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】(1)由光的反射规律可知,反射角等于入射角,据此作出反射光线,因像与物关于平面镜对称,故可作出A点在水中的像A′点,又因光线从空气中斜射入水中时会发生折射,折射光线靠近法线,由此可作出水中的折射光线,如下图所示
(2)逐渐往容器中加水时,水面会逐渐升高,入射光线射向水面的射入点会向右移,而入射角不变,故折射角也不变,故可知折射光线会向右移,即光斑会向右移。
【分析】(1)①要作出反射光线必须知道反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,按反射定律的内容作出反射光线;
②要作出折射光线,必须知道折射定律的内容:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,根据折射定律作出折射光线;
③根据平面镜成像像与物对称的特点作出A点在水中的像。
(2)根据光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,然后分析光斑的移动情况。
17.【答案】反射;折射;浅
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】水中的云朵是天空中云朵在水中形成的像,水面相当于平面镜,平面镜成像是光的反射现象;人眼看到的水中鱼儿位置不是鱼真正的位置,是真正的鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线向水面偏折,人眼逆着折射光线看过去,看到是水中鱼的像,人看到的水中鱼的位置比实际位置要浅。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;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。
18.【答案】70;40;玻璃
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】根据反射定律知,反射角等于入射角,所以水平方向的直线为法线,竖直方向的直线 为界面。
由上图可知,入射角
反射角等于入射角,则反射角
由图可知折射光线与法线的夹角为
所以折射角为40°。
由于折射角小于入射角,故MM′的右边是玻璃。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的折射角较大。
19.【答案】浅;水中;空气中
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】我们站在岸上看到池塘,池底反射的光从水中斜射入空气时,在水面发生光的折射,折射角大于入射角,我们逆着折射光线看去,看到的是变浅的虚像,所以看到池塘的深度比实际的要浅。
【分析】空气中看水中的物体变浅,是光从水中进入空气中发生折射的原因。
20.【答案】反射;折射;虚;虚
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光被介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫做光的反射。由题意可知,当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于平面镜,所以看到水中的“鸟”是由光的反射现象形成的虚像。
水中的鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以人看到的鱼是由光的折射形成的虚像。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
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】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】在光的折射现象中,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,光由水斜射入空气时,折射角大于入射角,由此可大致确定折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光线与玻璃砖表面的交点为入射点,作法线;因为光线是从空气一侧射入玻璃砖内,根据光的折射定律,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,画出此时的折射光线;然后找到这根光线与玻璃砖表面的交点,再次作法线,此时光线从玻璃砖内射出,进入空气一侧,此时空气一侧的光线远离法线。根据角的大小关系,在空气中所画的关系,应该平行。如图所示
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;光从玻璃中斜射入空气中,折射角大于入射角。
23.【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。
24.【答案】(1)反射光线、折射光线、入射光线;法线
(2)反射角等于入射角;入射角增大,折射角也增大
(3)40~45
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】(1)由图(a)知道,折射光线、反射光线、入射光线在同一平面内,保持入射点O位置不变,将入射光线转过一定角度,如图(b)所示,观察到折射光线、反射光线、入射光线仍然在同一平面内;由此可知,折射光线、反射光线、入射光线始终在同一平面内;
由图(c)知道,两个平面相交的线MN是法线;
(2)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:光从水或玻璃斜射入空气中时,反射角等于入射角;
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中时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)从表一、表二数据中,他们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,应该在最大折射角与折射角消失之间进行实验,由表二数据知道,应在入射角为40°~45°的范围内继续实验.
【分析】(1)光在发生反射和折射现象时,反射光线、这是关系、入射光线在同一平面内;位于入射光线和反射光线中间、和界面垂直的线是法线;
(2)光在发生反射时,反射角等于入射角;光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)根据不发生折射的角度范围,进一步探究全反射的现象。
25.【答案】(1)小于;变小
(2)水射入空气
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,入射角发生改变,折射角也会发生改变,即入射角变大,折射角也会变大,入射角变小,折射角也会变小。
(2)慢慢往碗内倒水时,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像。
【分析】(1)光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;折射角随入射角的减小而减小;
(2)空气中看到水中的物体,是光从水中进入空气中发生折射。
26.【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。
27.【答案】光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,当入射角不变时,折射角也不变,根据作图可以知道光斑的移动方向。当杯中水增多时,作图如下:
水增多时液面升高,但入射光线的角度没有变,折射光线的角度也不变,由图可知光斑向右移动。
【知识点】光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【分析】光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,逐渐往杯中加水,通过作图可以知道光斑移动方向。
28.【答案】解:篝火燃烧时,上方空气密度不均匀,光在疏密不同的介质中传播时,会发生折射(或者说光线发生了弯曲),因此人眼看对面的同学或其它物体在晃动。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【分析】光在不均匀的介质中传播时,会发生折射现象,比如海市蜃楼。
29.【答案】答:站立在潭边看到潭水深度要比实际的深度浅;这是由于河底反射的光线由水中进入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到河底变浅了的虚像,故当看到水的深度到胸部而已,可实际深度比看到的要深很多,人跳入水中后可能会发生溺水事故。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【分析】利用光的折射定律分析解答.
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
人教版物理八年级上册4.4光的折射 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·二道期末)小明站在水边看到水中树的倒影,关于这个过程的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AD.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是树反射的光线经过水面反射后进入人的眼睛。AD不符合题意,
BC.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,人的眼睛逆着光线看去,看到了物体在水中的虚像,根据光的反射定律,反射角等于入射角,B图中的反射角明显大于入射角,C图中反射角等于入射角,B不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】看到水中的倒影,是光的反射现象。
2.(2021八上·吉林期末)如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述中不正确的是( )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
【答案】D
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光由B点发出,经水面斜射入入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。鱼的实际位置在B点,鱼的虚像的位置A就在折射光线的反向延长线上,根据光路时可逆的,小明用激光笔瞄准A点能照射到鱼,如图所示,
故答案为:D。
【分析】光由空气斜射入水中发生折射时,(1)像点在物点的上方;(2)人眼所看到是像点;(3)像点与人眼的连线的交点为法线所经过点;(4)反射折射现象时,光路是可逆的;(5)光发生折射时,所成的是虚像。
3.(2021八上·杜尔伯特期末)如图所示的现象中与“海市蜃楼”现象的原理相同的是( )
A.如图中高大建筑物耀眼的玻璃幕墙
B.如图中手影的形成
C.如图中水中铅笔看起来变弯折
D.如图中塔在水中形成倒影
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“海市蜃楼”是由于光线在密度分布不均匀的空气中传播时发生折射形成的;
A.耀眼的玻璃幕墙是由于光的反射形成的,A不符合题意;
B.手影的形成的由于光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.水中的铅笔看起来变弯折是由于光从空气中斜射入水中时发生折射形成的,C符合题意;
D.塔在水中形成的倒影是光的反射形成的虚像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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。
4.(2021八上·玉林期末)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.光从水射入空气中,传播方向改变
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气射入水中,传播方向不变
D.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AC.插入水中的铅笔,由于铅笔反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到铅笔在水中的部分是向上弯折,此时看到的像是铅笔的虚像,A符合题意,C不符合题意;
BD.光在空气和水的分界面发生了镜面反射,但不是铅笔看起来发生了弯折的原因,BD不符合题意。
故答案为:A。
【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)
5.(2021八上·尚志期末)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的( )
A.放大镜把字放大
B.皮影在幕布上的影子
C.烛焰通过小孔形成像
D.鸟在水中形成倒影
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.用放大镜把字放大,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的。A符合题意;
B.皮影在幕布上的影子是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.由图可知,小孔成像是由光的直线传播形成的。C不符合题意;
D.鸟在水中形成的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。D不符合题意。
故答案为:A。
【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。
6.(2021八上·密山期末)下列光现象与海市蜃楼原理相同的是( )
A.水中“弯折”的筷子
B.倒映在水中的山
C.树荫下的圆形光斑
D.手影
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】海市蜃楼是光的折射现象。
A.筷子好像在水面处断是由于水面下的筷子反射的光斜射入空气时反生折射,折射角大于入射角而造成的。所以属于光的折射,A符合题意;
B.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,B不符合题意;
C.树荫下的圆形光斑是小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的,C不符合题意;
D.影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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。
7.(2021八上·防城期末)下列不是光沿直线传播的例子的是( )
A.看不到不透明体后的物体 B.日食和月食
C.太阳落到地平线下还能看见 D.人的身影早晚长,中午短
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光在同种均匀介质中沿直线传播,像影子的形成、日食和月食、小孔成像等都是由于光的直线传播形成的.当太阳落到地平线以下,我们还能看见它,是因为太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的.ABD不符合题意,C符合题意.
故答案为:C
【分析】影子、小孔成像、日食、月食是光沿直线传播形成的;看到刚升起的太阳,是光发生了弯曲。
8.(2021八上·宁明期末)图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】由光的折射规律可知,光从空气斜射入玻璃中时,折射光线和入射光线位居法线的两侧,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】根据光的折射规律进行判断:光从空气斜射入玻璃中时:(1)折射光线和入射光线位居法线的两侧,(2)折射角小于入射角。
9.(2021八上·海淀期末)北京故宫建成于明永乐十九年(1421年),被誉为世界五大宫之首。在图所示与故宫有关的四种光现象中,与光的折射有关的是( )
A. 故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影
B. 日光下故宫日晷晷针形成的影子
C. 故宫东华门在汽车后视镜里形成的像
D. 雨后在故宫角楼的上空形成的彩虹
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.故宫午门雁翅楼在水中形成的倒影是平面镜成像,是光的反射,A不符合题意;
B.日光下故宫日晷晷针形成的影子是光的直线传播,B不符合题意;
C.故宫东华门在汽车后视镜里形成的像,汽车后视镜是凸面镜,是光的反射,C不符合题意;
D.彩虹是光的折射形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光从一种介质进入另一种介质时,发生折射,彩虹是光的折射形成的;水中的倒影、平面镜成像是光的反射形成的。
10.(2021八上·荔湾期末)光从空气射入水中,部分入射角和折射角的关系如表1,若一束光从水中射入空气,入射角为,则折射角最接近选项中的( )
表1
入射角
折射角
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】由表中数据可知,光从空气射入水中,入射角在40°~50°之间,折射角在28.9°~35.2°之间,光从水中射入空气,根据光路可逆可知,如果入射角在28.9°~35.2°之间,则折射角在40°~50°之间,让光从水中斜射入空气,当入射角为30°时,折射角在40°~50°之间,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射时,折射角随入射角的增大而增大。
二、填空题
11.(2021八上·富川期末)课堂上老师给同学们变了一个小魔术:起初茶碗看起来是空的,但是慢慢往碗内倒水时,会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这种现象是由于 造成的,人眼看到的硬币比真实的硬币位置要 (选填“高”或“低”)
【答案】光的折射;高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】当水倒到一定高度后,看到了硬币.产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高.
【分析】硬币本身不发光,我们能从不同的方向看到硬币,是因为它漫反射其它光源的光。
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·灌阳期末)一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射。一位同学很粗心地仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图所示。请你帮助判断,其中折射角为 度, 侧(选填“左”或“右”)的介质是空气。
【答案】30;左
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】由图可知,∠AOM'=30°,所以∠POA=90°-30°=60°
而∠COM=30°,所以∠POC=90°-30°=60°
根据反射角等于入射角,所以PQ为法线,MM'为界面,CO和OA其中一条是入射光线,另一条是反射光线,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则CO为入射光线,OA为反射光线,OB为折射光线,折射角为∠QOB=30°,入射角为60°,由于折射角小于入射角,说明界面左侧是空气。
【分析】光在反射和折射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气中的角度较大。
13.(2021八上·防城期末)我国古代就有光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”.其中“水中月、镜中花”是光的 现象形成的,“疑水浅”是光的 现象形成的.
【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】镜子和平静的水面都起到了平面镜的作用,花通过镜子和月亮通过水形成的都是虚像,是摸不到够不着的,所以说“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”,这是光的反射现象;“疑水浅”是因为光线从水中射入空气时,光线的传播方向发生改变,使光的折射形成的物体的虚像的位置在物体的上方.属于光的折射现象.
【分析】光在物体表面发生反射,光从一种介质进入另一种介质发生折射。
14.(2022八上·长春期末)体温计是根据液体 的规律制成的。读数时利用光的 可以看清细细的液柱。如图体温计示数为 ℃。
【答案】热胀冷缩;折射;37.1
【知识点】温度及温度计的使用与读数;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】一般情况下,液体的体积会随温度变化而热胀冷缩,体温计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
温计制成三棱状,体温计凸起较大的一侧相当于放大镜,水银柱在放大镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,凸透镜成像属于光的折射现象。
体温计的一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值为0.1℃;因此它的读数为37.1℃。
【分析】体温计根据液体的热胀冷缩制作的;凸透镜成像属于光的折射现象;根据液柱位置,测量温度。
15.(2021八上·会宁期末)潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
【答案】变高;B点
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】潜水员看到岸边的树,是因为树反射的光经过水面折射后进入潜水者,光线由空气进入水中,折射角变小,光路图如图所示
S为树尖的位置,而像的位置在折射光线的反向延长线上,图中S'为树尖像的位置,由图可知,潜水者看岸边的树,看到的是树变高的虚像。
连接AB,与水面的交点为入射点,过入射点做出法线,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,人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际位置在B点的正下方,因为激光进入水中的时候也会发生折射,所以激光射向B点时,经水折射后激光也就刚好落在鹅卵石上,如图所示
。
【分析】空气中看到水中物体的像是虚像;比实际位置变浅。
16.(2021八上·天河期末)如图,光源A发出一束光射入水中,在水底形成光斑。
(1)画出①水面的反射光线;②水中的折射光线;③A点在水中的像;
(2)逐渐往容器中加水,光斑会 (选填“左移”“右移”“不动”)。
【答案】(1)
(2)右移
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】(1)由光的反射规律可知,反射角等于入射角,据此作出反射光线,因像与物关于平面镜对称,故可作出A点在水中的像A′点,又因光线从空气中斜射入水中时会发生折射,折射光线靠近法线,由此可作出水中的折射光线,如下图所示
(2)逐渐往容器中加水时,水面会逐渐升高,入射光线射向水面的射入点会向右移,而入射角不变,故折射角也不变,故可知折射光线会向右移,即光斑会向右移。
【分析】(1)①要作出反射光线必须知道反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,按反射定律的内容作出反射光线;
②要作出折射光线,必须知道折射定律的内容:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,根据折射定律作出折射光线;
③根据平面镜成像像与物对称的特点作出A点在水中的像。
(2)根据光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,然后分析光斑的移动情况。
17.(2021八上·路北期末)周末小华在湖边散步,平静的湖面上倒映着湛蓝的天空、白白的云朵以及观赏的游客,鱼儿在水中自由自在的游动,一幅美丽的景象。小华看到水中的“云朵”是光的 现象,看到水中的“鱼儿”是光的 现象,他看到的鱼比实际位置 (选填“深”、“浅”)。
【答案】反射;折射;浅
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】水中的云朵是天空中云朵在水中形成的像,水面相当于平面镜,平面镜成像是光的反射现象;人眼看到的水中鱼儿位置不是鱼真正的位置,是真正的鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线向水面偏折,人眼逆着折射光线看过去,看到是水中鱼的像,人看到的水中鱼的位置比实际位置要浅。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;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。
18.(2021八上·会宁期末)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播情形,反射角等于 ° ,折射角等于 °;MM′的右边是 (选填水或玻璃)。
【答案】70;40;玻璃
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】根据反射定律知,反射角等于入射角,所以水平方向的直线为法线,竖直方向的直线 为界面。
由上图可知,入射角
反射角等于入射角,则反射角
由图可知折射光线与法线的夹角为
所以折射角为40°。
由于折射角小于入射角,故MM′的右边是玻璃。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的折射角较大。
19.(2021八上·揭东期末)从岸上看清澈池塘的深度比实际的要 (选填“深”或“浅”),这是由于光从 斜射向 时发生折射造成的,所以我们不能贸然独自下水,以免发生溺水事故。(后两空选填“水中”或“空气中”)
【答案】浅;水中;空气中
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】我们站在岸上看到池塘,池底反射的光从水中斜射入空气时,在水面发生光的折射,折射角大于入射角,我们逆着折射光线看去,看到的是变浅的虚像,所以看到池塘的深度比实际的要浅。
【分析】空气中看水中的物体变浅,是光从水中进入空气中发生折射的原因。
20.(2021八上·长宁期末)九寨沟“镜海”的湖面平静如镜,站在湖边你能看到“鱼在云中游,鸟在水中飞”的奇特美景。这里,你所看到的“鸟”是光的 形成的,“鱼”是光的 形成的,前者是个 像,后者是个 像。(后两空均选填“虚”或“实”)
【答案】反射;折射;虚;虚
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光被介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫做光的反射。由题意可知,当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于平面镜,所以看到水中的“鸟”是由光的反射现象形成的虚像。
水中的鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以人看到的鱼是由光的折射形成的虚像。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
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。
三、作图题
21.(2021八上·浈江期末)在如图所示中画出折射光线的大致位置。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】在光的折射现象中,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,光由水斜射入空气时,折射角大于入射角,由此可大致确定折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线。
22.(2021八上·会宁期末)画出光线通过玻璃砖的光路(保留必要作图痕迹)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光线与玻璃砖表面的交点为入射点,作法线;因为光线是从空气一侧射入玻璃砖内,根据光的折射定律,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,画出此时的折射光线;然后找到这根光线与玻璃砖表面的交点,再次作法线,此时光线从玻璃砖内射出,进入空气一侧,此时空气一侧的光线远离法线。根据角的大小关系,在空气中所画的关系,应该平行。如图所示
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;光从玻璃中斜射入空气中,折射角大于入射角。
23.(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。
四、实验探究题
24.(2021八上·浦东期末)某小组同学发现当光从水斜射入空气中时,一部分光线反射回水中,另一部分光线折射进入空气中,如图(a)所示.他们保持入射点O位置不变,将入射光线转过一定角度,观察到反射和折射光线如图(b)所示.
(1)由图(a)或(b)可以发现 在同一平面内.图(c)为图13(a)、(b)重合后的示意图,请猜想:两个平面相交的线MN是 .
(2)他们确定了入射角、反射角和折射角,并分别进行实验,测量并记录了光从水或玻璃斜射入空气中的实验数据,如表一、表二所示.
表一:光从水斜射入空气中 表二:光从玻璃斜射空气中
实验 序号 入射角(度) 反射角(度) 折射角(度) 实验 序号 入射角(度) 反射角(度) 折射角(度)
1 10 10 13 7 10 10 15
2 20 20 27 8 20 20 31
3 30 30 42 9 30 30 49
4 40 40 59 10 40 40 76
5 45 45 70 11 45 45 无折射
6 50 50 无折射 12 50 50 无折射
(a)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: .
(b)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, .
(3)从表一、表二数据中,他们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.
【答案】(1)反射光线、折射光线、入射光线;法线
(2)反射角等于入射角;入射角增大,折射角也增大
(3)40~45
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】(1)由图(a)知道,折射光线、反射光线、入射光线在同一平面内,保持入射点O位置不变,将入射光线转过一定角度,如图(b)所示,观察到折射光线、反射光线、入射光线仍然在同一平面内;由此可知,折射光线、反射光线、入射光线始终在同一平面内;
由图(c)知道,两个平面相交的线MN是法线;
(2)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:光从水或玻璃斜射入空气中时,反射角等于入射角;
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中时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)从表一、表二数据中,他们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,应该在最大折射角与折射角消失之间进行实验,由表二数据知道,应在入射角为40°~45°的范围内继续实验.
【分析】(1)光在发生反射和折射现象时,反射光线、这是关系、入射光线在同一平面内;位于入射光线和反射光线中间、和界面垂直的线是法线;
(2)光在发生反射时,反射角等于入射角;光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角随入射角的增大而增大;
(3)根据不发生折射的角度范围,进一步探究全反射的现象。
25.(2021八上·朝阳期末)在探究光折射时的特点实验中,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验中的数据记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 50° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
(1)分析数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角 入射角,当入射角逐渐减小时,折射角逐渐 ;
(2)如图甲所示的碗中,起初看起来是空的,当慢慢往碗中倒水后,就会发现碗中还藏着一枚硬币(如图乙所示)。倒水后能看到硬币,是因为光从 (选填“空气射入水”或“水射入空气”)中发生折射。
【答案】(1)小于;变小
(2)水射入空气
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,入射角发生改变,折射角也会发生改变,即入射角变大,折射角也会变大,入射角变小,折射角也会变小。
(2)慢慢往碗内倒水时,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像。
【分析】(1)光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;折射角随入射角的减小而减小;
(2)空气中看到水中的物体,是光从水中进入空气中发生折射。
26.(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。
五、简答题
27.(2021八上·抚松期末)如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会如何移动?
【答案】光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,当入射角不变时,折射角也不变,根据作图可以知道光斑的移动方向。当杯中水增多时,作图如下:
水增多时液面升高,但入射光线的角度没有变,折射光线的角度也不变,由图可知光斑向右移动。
【知识点】光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【分析】光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,逐渐往杯中加水,通过作图可以知道光斑移动方向。
28.(2020八上·上思月考)篝火晚会上小强发现,隔着燃烧的火堆看对面的同学或其它物体,看到他们在晃动,他以为自己的眼睛花了,他将眼睛闭上一会儿,再认真去看,还是感觉到他们在晃动,小明百思不得其解,请你帮他解释这一现象的原因?
【答案】解:篝火燃烧时,上方空气密度不均匀,光在疏密不同的介质中传播时,会发生折射(或者说光线发生了弯曲),因此人眼看对面的同学或其它物体在晃动。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【分析】光在不均匀的介质中传播时,会发生折射现象,比如海市蜃楼。
29.(2018八上·忻城期中)如图所示的漫画,站在岸上的人看到的潭水并不太深,也就到人的胸部而已,可实际深度比看到的要深很多,人跳入水中后可能会发生溺水事故,为什么?
【答案】答:站立在潭边看到潭水深度要比实际的深度浅;这是由于河底反射的光线由水中进入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到河底变浅了的虚像,故当看到水的深度到胸部而已,可实际深度比看到的要深很多,人跳入水中后可能会发生溺水事故。
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【分析】利用光的折射定律分析解答.
二一教育在线组卷平台(zujuan.21cnjy.com)自动生成 1 / 1