【精品解析】 人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:光的折射

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名称 【精品解析】 人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:光的折射
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-12-21 17:01:38

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人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:光的折射
一、选择题
1.(2023八上·成都期中)在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究。把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合;灯泡b到水面的距离为h1,灯泡a的像到水面的距离为h2,测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的刻度尺零刻度线与灯泡a的像重合,刻度尺在水面处的示数为h3。则作出的判断正确的是(  )
A.h1<h2 B.h1>h2
C.h3表示灯泡a的像的深度 D.h3表示灯泡a的深度
2.(2023八上·庐江期中)下面关于一些光现象的说法中,不符合客观实际的是(  )
A.一叶障目说明了光沿直线传播
B.看到物体成的虚像时,没有光射入我们的眼睛
C.湖水中形成的倒影是光的反射现象
D.斜看水中的物体,看到物体的位置比实际位置高
3.(2021八上·佛山期中)下列关于光的说法中,正确的是(  )
A.光发生折射时,折射角一定小于入射角
B.光在同种介质中一定沿直线传播
C.入射角变大时,折射角可能变小
D.在折射现象中,光路是可逆的
4.(2020八上·乌兰察布期末)小明和爸爸周末去游泳馆游泳时,池边的小明发现站在游泳池里的爸爸腿变短了。如图所示的四幅光路图中,能正确说明爸爸腿变短原因的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2016八上·灌阳期中)如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?(  )
A.看到的鱼的前方 B.看到的鱼的方向
C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方
6.(2023八上·龙泉驿期中)第31届世界大学生夏季运动会开幕式于2023年7月28日晚在四川成都东安湖体育公园举行,如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是(  )
A.远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光从空气射向水面,经过反射再进入小张的眼睛
C.火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同
D.微风吹过,水面波光粼粼,是因为光在水面发生了漫反射,不遵守光的反射定律
二、填空题
7.(2023八上·成都期中)如图所示,一束光在玻璃和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:折射角的大小是    度,空气在    。(选填“AD的右方”“AD的左方”“BF的下方”“BF的上方”)
8.(2023八上·昆明期中)如图所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,玻璃在界面的    (选填“上”或“下”)侧,折射角的大小是    。
9.(2019八上·大洼月考)如图所示,光线从一种介质射入另一种介质,MN是两种介质的分界面,其中一种介质是空气,则入射为    ,折射角为    ,MN的   侧是空气(填“左”或“右”)
10.(2019八上·大庆期中)如图所示,人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石.这是由光的折射形成的   像(填“虚”或“实”).现若使A处激光手电筒的光束能照射到真实的白色的鹅卵石上,则激光束应对着    射出.(填“B点”、“B点上方”或“B点下方”).这说明   .
11.(2023八上·遵义期中)周末小明和家人去湖边游玩,看见平静的水里鱼儿在白云中游来游去,看到的鱼儿是由于光的   形成的;若湖水深1m,则白云形成的像到水面的距离   (选填“大于”“小于”或“等于”)1m。
12.(2023八上·包河期中)小明同学在滨湖校区塘西河公园的湖边游玩时看到“云在水中飘,鱼在云中游”的美丽景象,其中他所看到的“云”是光的   形成的虚像;看到的“鱼”是光的   形成的虚像。(均选填“反射”或“折射”)
三、作图题
13.(2020八上·建阳期中)
(1)如图所示,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角度数。
(2)如图所示,一束光沿AO方向从水中射向空气中,画出它的折射光线的大致位置OC。
四、实验探究题
14.(2023八上·南明期中)小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
   
入射角α 0° 30° 45° 60°
反射角γ 0° 30° 45° 60°
折射角β 0° 22° 32° 41°
(1)当光从空气射入水中时的传播方向   (选填“一定”或“不一定”)发生改变。
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,反射角   入射角,折射角   (以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而   。
(3)小明同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,可能原因是   
15.(2022八上·项城期末)小明利用图示装置研究光的折射规律,水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中,在放置在空气中的光屏上形成了光斑。
(1)实验过程中,保持入射点不变,逐渐增大激光笔射向水面的入射角,则折射角逐渐   (选填“增大”或“减小”),光斑逐渐向   (选填“上”或“下”)移动。
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射角等于   。
(3)当光从空气射向水中时,   (选填“会”或“不会”)出现折射光线消失的情况。
16.(2020八上·建邺期末)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.
17.(2018八上·海淀期末)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)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)
(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   。
18.(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   。
五、简答题
19.某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如表:分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律.请写出一条:
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°
20.(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?
六、综合题
21.(2021八上·路北期中)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。
(1)小明所看到的是记号A的   (选填“实”或“虚”)像,但A的真实位置   (选填“改变了”或“没改变”)。
(2)请在图中画出人眼看到A的光路图;
(3)通过该实验能解释下列现象的是   ;
①看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
③平静的湖面能看到蓝天白云
④渔民叉鱼,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
22.(2021八上·谢家集期中)为了探究“光的折射规律”,小东同学将一细光束从空气斜射向玻璃,在空气和玻璃的分界面既发生了折射现象,又发生了反射现象,如图所示OB是反射光线。
(1)请你在图中画出法线和入射光线,并大致画出折射光线;
(2)实验中可观察到:当入射角减小时,折射角将   (填“增大”或“减小”);
(3)通过实验还可以验证,光折射时,光路是   (填“不可逆的”或“可逆的”)。
23.(2023八上·遵义期中)学生溺水死亡在学生突发危险事件中占很大比例,学校和家长在防湖水方面已经多角度对学生进行安全教育。最近,喜欢冬泳的小明发现一些奇妙的现象:看起来水没那么深,跳下去后竟然没过了头顶;站在河边,看着流动的河水,突然间感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
请用对应的物理知识解释相关问题:
(1)河水实际很深看起来会“变浅”属于什么现象;
(2)站在河边,为什么感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【解答】A. 灯泡b到水面的距离为h1 , 灯泡a的像和灯泡b的像到水面的距离为h2 , h1=h2 ,故A错误
B.灯泡b到水面的距离为h1 , 灯泡a的像和灯泡b的像到水面的距离为h2 , h1=h2 ,故B错误
C、D.测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即a到水面的距离。 故D正确,C错误
故选择D
【分析】(1)为确定防水小灯泡a放在水中某处成像的位置,根据等效替代法,通过观察灯泡b所成像的位置,与a的像重合。
(2)根据图可知,灯泡b到水面的距离为8.12cm。
(3)因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等。
(4)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即a到水面的距离。
2.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;光的折射规律;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、 一叶障目是由于光沿直线传播而导致的,故A正确,不符合题意;
B、看到物体所成的虚像,是由于光通过反射或折射进入人眼,人逆着光线看过去,看到的就是物体的虚像,因此有光线进入人眼;如果没有光线进入人眼,将看不到物体的像,故B错误,符合题意;
C、湖水中形成的倒影是光的反射现象 ,故C正确,不符合题意;
D、 斜看水中的物体,看到物体的位置比实际位置高 ,故D正确,不符合题意;
综是可知,本题正确答案为:B 。
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)我们能看见物体,是由于物体发出或反射或折射的光进入我们眼睛而形成的;
(3)当物体的光照到平静的水面时,会发生光的反射,在水中形成物体的虚像,这也是平面镜成像原理;
(4)水中物体的光经水面斜射入空气时,会发生折射现象,折射光线将远离法线,我们逆着折射光线看去,就会看到位置比物体实际位置浅的虚像。
3.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,A不符合题意;
B. 光在同种均匀介质中一定沿直线传播,B不符合题意;
C. 入射角变大时,折射角一定变大,C不符合题意;
D.在反射和折射现象中光路都是可逆的,D符合题意.
故答案为:D
【分析】光在折射时,光路是可逆的;光在同种均匀介质中沿直线传播;光在折射时,空气中的角度较大。
4.【答案】C
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】游泳运动员腿反射的光由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人逆着折射光线看去游泳运动员“腿变短了”。
AB.图中是光由空气射入水中,应该是由光由水中射入空气中,AB不符合题意;
CD.光由水斜射入空气中,折射角大于入射角,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,方向向空气中。
5.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼.这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,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,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方;如下图所示:
故选D.
【分析】渔民在叉鱼时,是对着看到的鱼的下方叉,这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故.
6.【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 A.平静的湖面相当于一个平面镜,主场馆的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入小张的眼睛,故B正确;
C.火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的,而海市蜃楼是光的折射现象,故C错误;
D.水面波光粼粼,这是因为光照射到无数的水波片上,发生无数的镜面反射,每一条光线都遵守光的反射定律,故D错误。
故选B。
【分析】AB.根据平面镜成像的特点判断;
C.根据光沿直线传播和光的折射的知识判断;
D.漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
7.【答案】60;AD的左方
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】依据反射角等于入射角,并且在同一介质中,确定AD是介质的界面,BF是法线,折射角是60度,空气在AD的左方
【分析】主要先根据反射定律判断出介质界面,确定法线,再依据折射定律分析解答
8.【答案】下;35°
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)可以先做一条法线,法线是过入射点垂直于界面,如图:
从图中可以看出,入射角等于60°,折射角是35°,当光从空气斜射入玻璃种时,入射角大于折射角,即界面上方是空气,下方是玻璃,折射角是35° 。
【分析】当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
9.【答案】40;60;右
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图;光的折射规律;光折射的可逆性;作光的折射光路图
【解析】【解答】入射光线和折射光线应该在同一种介质中,所以MN左侧的两条光线为入射光线和折射光线;因为反射光线与界面夹角为50 ,所以反射角等于90 50 =40
又因为入射角等于反射角,所以入射角等于40 ;已知折射光线与界面的夹角为30 ,所以折射角等于90 30 =60 又因为折射角大于入射角,所以MN右侧为空气。
【分析】根据光路判断入射角大小,折射角度大小,光在折射时,空气中的角度总大于其他介质中的角度。
10.【答案】虚;B点;光路是可逆的
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,河里B处鹅卵石应该是虚像;若使A处激光手电筒的光束能照射到真实的白色的鹅卵石上,则激光束应对着B点射出,激光束射进水里时,会发生折射,折射光线会照射到真实的白色的鹅卵石上;河里鹅卵石的光经过水和空气进入A处人眼,而A处激光经过空气和水可照射到鹅卵石上,这说明了光路是可逆的.
【分析】从空气中看到水中的物体,是发生了折射形成的虚像,发生折射时,光路可逆。
11.【答案】折射;大于
【知识点】光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】岸上看到的鱼儿,光从水中进入空气中,光线发生了折射形成的;白云到水面的距离大于1m,在水中形成的像是平面镜成像,像和物体到平面镜的距离相等,白云的像到水面的距离大于1m。
【分析】光从一种介质进入另一种介质,发生折射;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
12.【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】“云在水中飘”,看到的“云”是指天上的云在水中所成的虚像,是光的反射形成的;“鱼在云中游”,所看到的“鱼”是鱼在水中所成的虚像,是光的折射形成的。
【分析】“云在水中飘”是典型的“镜花水月”,是平面镜成像,原理是光的反射;人所见的水中鱼是光的折射所形成的鱼的像。
13.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)题目已经画出法线,已知入射光线与法线的夹角为60°,则入射角为60°,根据反射角等于入射角,则反射角也为60°.然后在法线右侧画出反射光线,如图所示
(2)过入射点作法线,然后根据折射角大于入射角作出折射光线OC。如图所示
【分析】(1)光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线;
(2)光从水中斜射入空气中,折射角比入射角大。
14.【答案】(1)不一定
(2)等于;小于;增大
(3)F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】探究光的反射和折射规律时,
(1)根据实验数据,入射角为0°时,折射角为0°,光从空气射入水中时,传播方向不一定发生改变;
(2)由表中数据,反射角等于入射角,折射角小于入射角,可知,光从空气斜射入水中时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大;
(3)实验时,当沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,可能是承接光线的F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度,光屏不在同一平面内,不能同时看到光线。
【分析】(1)光线从空气射入水中时,不一定发生折射;
(2)光从空气射入水中时,反射角等于入射角,折射角小于入射角;
(3)折射光线、反射光线、入射光线和法线,在同一平面内。
15.【答案】(1)增大;下
(2)90°
(3)不会
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】探究光的折射规律时,
(1)实验时,保持入射点不变,随着入射角逐渐增大,折射角也逐渐增大,折射光线会远离法线向下偏,容器上的光斑逐渐向下移动;
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射光线和水面重合,水面和法线是垂直的,说明折射光线和法线垂直,折射角等于90°;
(3)当光从空气射向水中时,由于折射角小于入射角,随着入射角的增大,折射角也增大,但始终小于入射角,就不会出现和水面重合的现象,折射光线不会消失。
【分析】(1)光线发生折射时,随着入射角增大,折射角也变大;
(2)折射光线和法线垂直时,折射角为90°;
(3)光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,折射光线不可能和水面重合。
16.【答案】(1)不能;在
(2)左
(3)光的折射现象中,光路是可逆的
(4)不会;D
【知识点】光的折射规律;光折射的可逆性
【解析】【解答】(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,即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面,则在F板上不能看到折射光,因为此时折射光线和入射光线在同一平面内。(2)保持入射光不动,继续加水,则入射点向左上方平移,入射角不变故折射角不变,则折射光线向左平移,所以会看到杯底的亮斑B向左移动。(3)让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明光的折射现象中,光路是可逆的。(4)当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。一束光垂直于三棱镜的一个面射入,则其传播方向不变,接着射到三棱镜的斜边处,作出法线可知入射角为45°,这一角度超过了该玻璃的临界角,所以在斜边处发生全反射现象,如图所示:
故正确的是D项,故答案为:D。
【分析】(1)光在折射时,折射光线、法线和入射光线在同一平面内;(2)当界面改变时,折射光线的角度不变,位置改变;(3)光在折射时,光路是可逆的;(4)当光从空气射向玻璃时,折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象;根据光的折射规律,分析折射光线的图像。
17.【答案】(1)不能;在
(2)折射角随入射角的增大而增大
(3)可逆的
【知识点】光的折射规律;光折射的可逆性
【解析】【解答】(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。将光屏F向后折转一定角度后,则在光屏F上不能看到折射光,这说明折射光和入射光在同一平面内。(2)①由题,保持入射点O不变,多次改变入射光AO与ON的夹角即入射角的大小,随着入射角 的增大折射角 也变大。分析数据得出的结论是折射角随入射角的增大而增大。②根据实验数据可知,光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角。因此可得出的结论是光由空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角。(3)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可逆的。
故大范围:(1)不能;在;(2)折射角随入射角的增大而增大;(3)可逆的.
【分析】折射光线、入射光线和法线在同一平面内,当发生折射时,空气中的角度较大,折射时,光路可逆.
18.【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。
19.【答案】解:(1)由表格中的第一列可知,当入射角为0°时,折射角也为0°;
(2)由表格的第一行可知,当入射角增大时,第二行和第三行的折射角也随着增大;
(3)因为在水中的折射角与玻璃中的折射角不同,所以光从空气斜射入不同介质中的折射角不同;
故答案为:入射角增大,折射角也随着增大.(答案不唯一)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】结合表格中的入射角和折射角的关系进行总结规律,看入射角增大,折射角如何变化或同样的入射角射入不同介质中的折射情况.
20.【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。
21.【答案】(1)虚;没改变
(2)
(3)①④
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)记号A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,看到的是记号A的虚像,但A的真实位置没有改变。
(2)光由A发出,经水面射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人的眼睛,眼睛观察到A的虚像B,B就在折射光线的反向延长线上,如下图所示:
(3)①看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故,属于光的折射现象;
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑,是小孔成像现象,属于光的直线传播形成的;
③平静的湖面能看到蓝天白云,是光发生镜面反射形成的虚像,属于光的反射现象;
④渔民叉鱼,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼,因为鱼反射的光线由水中斜射入空气中时发生了折射,所以看到的鱼的实际位置要比实际位置浅一些,属于光的折射现象。
故①④符合题意,②③不符合题意。
故答案为:①④。
【分析】(1)光的折射:光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角。
(2)利用折射定律作图即可。
(3)光从其他透明介质斜射入空气,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大,增大到一定程度,看不到折射光线。
22.【答案】(1)
(2)减小
(3)可逆的
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)首先做出法线,根据反射角等于入射角做出入射光线AO;光从空气中斜射入玻璃中,折射角小于入射角,所以折射光线将靠近法线,据此做出折射光线OC,如下图所示:
(2)实验可观察到:当入射角减小,折射角也会随之减小。
(3)通过实验还可以验证,光折射时,光路是可逆的。
【分析】(1)法线和界面垂直;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;
(2)当入射角减小时,折射光线减小;
(3)光在折射时,光路是可逆的。
23.【答案】(1)光的折射
(2)站在河边,看着流动的河水,以河水为参照物,人和河水的位置发生了变化,就会感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
【知识点】光的折射现象及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)岸上看到河水变浅,是因为光从水中斜射入空气中时发生折射,看起来变浅了;
(2)站在河边,看着流动的河水,以河水为参照物,人和河水的位置发生了变化,就会感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
【分析】(1)光从一种介质进入另一种介质,发生折射;岸上看到河水变浅,是折射现象;
(2)相对于参照物,有位置变化,是运动的。
1 / 1人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:光的折射
一、选择题
1.(2023八上·成都期中)在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究。把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合;灯泡b到水面的距离为h1,灯泡a的像到水面的距离为h2,测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的刻度尺零刻度线与灯泡a的像重合,刻度尺在水面处的示数为h3。则作出的判断正确的是(  )
A.h1<h2 B.h1>h2
C.h3表示灯泡a的像的深度 D.h3表示灯泡a的深度
【答案】D
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【解答】A. 灯泡b到水面的距离为h1 , 灯泡a的像和灯泡b的像到水面的距离为h2 , h1=h2 ,故A错误
B.灯泡b到水面的距离为h1 , 灯泡a的像和灯泡b的像到水面的距离为h2 , h1=h2 ,故B错误
C、D.测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即a到水面的距离。 故D正确,C错误
故选择D
【分析】(1)为确定防水小灯泡a放在水中某处成像的位置,根据等效替代法,通过观察灯泡b所成像的位置,与a的像重合。
(2)根据图可知,灯泡b到水面的距离为8.12cm。
(3)因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等。
(4)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即a到水面的距离。
2.(2023八上·庐江期中)下面关于一些光现象的说法中,不符合客观实际的是(  )
A.一叶障目说明了光沿直线传播
B.看到物体成的虚像时,没有光射入我们的眼睛
C.湖水中形成的倒影是光的反射现象
D.斜看水中的物体,看到物体的位置比实际位置高
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;光的折射规律;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、 一叶障目是由于光沿直线传播而导致的,故A正确,不符合题意;
B、看到物体所成的虚像,是由于光通过反射或折射进入人眼,人逆着光线看过去,看到的就是物体的虚像,因此有光线进入人眼;如果没有光线进入人眼,将看不到物体的像,故B错误,符合题意;
C、湖水中形成的倒影是光的反射现象 ,故C正确,不符合题意;
D、 斜看水中的物体,看到物体的位置比实际位置高 ,故D正确,不符合题意;
综是可知,本题正确答案为:B 。
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)我们能看见物体,是由于物体发出或反射或折射的光进入我们眼睛而形成的;
(3)当物体的光照到平静的水面时,会发生光的反射,在水中形成物体的虚像,这也是平面镜成像原理;
(4)水中物体的光经水面斜射入空气时,会发生折射现象,折射光线将远离法线,我们逆着折射光线看去,就会看到位置比物体实际位置浅的虚像。
3.(2021八上·佛山期中)下列关于光的说法中,正确的是(  )
A.光发生折射时,折射角一定小于入射角
B.光在同种介质中一定沿直线传播
C.入射角变大时,折射角可能变小
D.在折射现象中,光路是可逆的
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,A不符合题意;
B. 光在同种均匀介质中一定沿直线传播,B不符合题意;
C. 入射角变大时,折射角一定变大,C不符合题意;
D.在反射和折射现象中光路都是可逆的,D符合题意.
故答案为:D
【分析】光在折射时,光路是可逆的;光在同种均匀介质中沿直线传播;光在折射时,空气中的角度较大。
4.(2020八上·乌兰察布期末)小明和爸爸周末去游泳馆游泳时,池边的小明发现站在游泳池里的爸爸腿变短了。如图所示的四幅光路图中,能正确说明爸爸腿变短原因的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】游泳运动员腿反射的光由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人逆着折射光线看去游泳运动员“腿变短了”。
AB.图中是光由空气射入水中,应该是由光由水中射入空气中,AB不符合题意;
CD.光由水斜射入空气中,折射角大于入射角,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,方向向空气中。
5.(2016八上·灌阳期中)如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?(  )
A.看到的鱼的前方 B.看到的鱼的方向
C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼.这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,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,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方;如下图所示:
故选D.
【分析】渔民在叉鱼时,是对着看到的鱼的下方叉,这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故.
6.(2023八上·龙泉驿期中)第31届世界大学生夏季运动会开幕式于2023年7月28日晚在四川成都东安湖体育公园举行,如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是(  )
A.远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光从空气射向水面,经过反射再进入小张的眼睛
C.火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同
D.微风吹过,水面波光粼粼,是因为光在水面发生了漫反射,不遵守光的反射定律
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 A.平静的湖面相当于一个平面镜,主场馆的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入小张的眼睛,故B正确;
C.火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的,而海市蜃楼是光的折射现象,故C错误;
D.水面波光粼粼,这是因为光照射到无数的水波片上,发生无数的镜面反射,每一条光线都遵守光的反射定律,故D错误。
故选B。
【分析】AB.根据平面镜成像的特点判断;
C.根据光沿直线传播和光的折射的知识判断;
D.漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
二、填空题
7.(2023八上·成都期中)如图所示,一束光在玻璃和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:折射角的大小是    度,空气在    。(选填“AD的右方”“AD的左方”“BF的下方”“BF的上方”)
【答案】60;AD的左方
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】依据反射角等于入射角,并且在同一介质中,确定AD是介质的界面,BF是法线,折射角是60度,空气在AD的左方
【分析】主要先根据反射定律判断出介质界面,确定法线,再依据折射定律分析解答
8.(2023八上·昆明期中)如图所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,玻璃在界面的    (选填“上”或“下”)侧,折射角的大小是    。
【答案】下;35°
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)可以先做一条法线,法线是过入射点垂直于界面,如图:
从图中可以看出,入射角等于60°,折射角是35°,当光从空气斜射入玻璃种时,入射角大于折射角,即界面上方是空气,下方是玻璃,折射角是35° 。
【分析】当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
9.(2019八上·大洼月考)如图所示,光线从一种介质射入另一种介质,MN是两种介质的分界面,其中一种介质是空气,则入射为    ,折射角为    ,MN的   侧是空气(填“左”或“右”)
【答案】40;60;右
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图;光的折射规律;光折射的可逆性;作光的折射光路图
【解析】【解答】入射光线和折射光线应该在同一种介质中,所以MN左侧的两条光线为入射光线和折射光线;因为反射光线与界面夹角为50 ,所以反射角等于90 50 =40
又因为入射角等于反射角,所以入射角等于40 ;已知折射光线与界面的夹角为30 ,所以折射角等于90 30 =60 又因为折射角大于入射角,所以MN右侧为空气。
【分析】根据光路判断入射角大小,折射角度大小,光在折射时,空气中的角度总大于其他介质中的角度。
10.(2019八上·大庆期中)如图所示,人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石.这是由光的折射形成的   像(填“虚”或“实”).现若使A处激光手电筒的光束能照射到真实的白色的鹅卵石上,则激光束应对着    射出.(填“B点”、“B点上方”或“B点下方”).这说明   .
【答案】虚;B点;光路是可逆的
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,河里B处鹅卵石应该是虚像;若使A处激光手电筒的光束能照射到真实的白色的鹅卵石上,则激光束应对着B点射出,激光束射进水里时,会发生折射,折射光线会照射到真实的白色的鹅卵石上;河里鹅卵石的光经过水和空气进入A处人眼,而A处激光经过空气和水可照射到鹅卵石上,这说明了光路是可逆的.
【分析】从空气中看到水中的物体,是发生了折射形成的虚像,发生折射时,光路可逆。
11.(2023八上·遵义期中)周末小明和家人去湖边游玩,看见平静的水里鱼儿在白云中游来游去,看到的鱼儿是由于光的   形成的;若湖水深1m,则白云形成的像到水面的距离   (选填“大于”“小于”或“等于”)1m。
【答案】折射;大于
【知识点】光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】岸上看到的鱼儿,光从水中进入空气中,光线发生了折射形成的;白云到水面的距离大于1m,在水中形成的像是平面镜成像,像和物体到平面镜的距离相等,白云的像到水面的距离大于1m。
【分析】光从一种介质进入另一种介质,发生折射;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
12.(2023八上·包河期中)小明同学在滨湖校区塘西河公园的湖边游玩时看到“云在水中飘,鱼在云中游”的美丽景象,其中他所看到的“云”是光的   形成的虚像;看到的“鱼”是光的   形成的虚像。(均选填“反射”或“折射”)
【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】“云在水中飘”,看到的“云”是指天上的云在水中所成的虚像,是光的反射形成的;“鱼在云中游”,所看到的“鱼”是鱼在水中所成的虚像,是光的折射形成的。
【分析】“云在水中飘”是典型的“镜花水月”,是平面镜成像,原理是光的反射;人所见的水中鱼是光的折射所形成的鱼的像。
三、作图题
13.(2020八上·建阳期中)
(1)如图所示,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角度数。
(2)如图所示,一束光沿AO方向从水中射向空气中,画出它的折射光线的大致位置OC。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)题目已经画出法线,已知入射光线与法线的夹角为60°,则入射角为60°,根据反射角等于入射角,则反射角也为60°.然后在法线右侧画出反射光线,如图所示
(2)过入射点作法线,然后根据折射角大于入射角作出折射光线OC。如图所示
【分析】(1)光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线;
(2)光从水中斜射入空气中,折射角比入射角大。
四、实验探究题
14.(2023八上·南明期中)小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
   
入射角α 0° 30° 45° 60°
反射角γ 0° 30° 45° 60°
折射角β 0° 22° 32° 41°
(1)当光从空气射入水中时的传播方向   (选填“一定”或“不一定”)发生改变。
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,反射角   入射角,折射角   (以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而   。
(3)小明同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,可能原因是   
【答案】(1)不一定
(2)等于;小于;增大
(3)F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】探究光的反射和折射规律时,
(1)根据实验数据,入射角为0°时,折射角为0°,光从空气射入水中时,传播方向不一定发生改变;
(2)由表中数据,反射角等于入射角,折射角小于入射角,可知,光从空气斜射入水中时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大;
(3)实验时,当沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,可能是承接光线的F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度,光屏不在同一平面内,不能同时看到光线。
【分析】(1)光线从空气射入水中时,不一定发生折射;
(2)光从空气射入水中时,反射角等于入射角,折射角小于入射角;
(3)折射光线、反射光线、入射光线和法线,在同一平面内。
15.(2022八上·项城期末)小明利用图示装置研究光的折射规律,水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中,在放置在空气中的光屏上形成了光斑。
(1)实验过程中,保持入射点不变,逐渐增大激光笔射向水面的入射角,则折射角逐渐   (选填“增大”或“减小”),光斑逐渐向   (选填“上”或“下”)移动。
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射角等于   。
(3)当光从空气射向水中时,   (选填“会”或“不会”)出现折射光线消失的情况。
【答案】(1)增大;下
(2)90°
(3)不会
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】探究光的折射规律时,
(1)实验时,保持入射点不变,随着入射角逐渐增大,折射角也逐渐增大,折射光线会远离法线向下偏,容器上的光斑逐渐向下移动;
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射光线和水面重合,水面和法线是垂直的,说明折射光线和法线垂直,折射角等于90°;
(3)当光从空气射向水中时,由于折射角小于入射角,随着入射角的增大,折射角也增大,但始终小于入射角,就不会出现和水面重合的现象,折射光线不会消失。
【分析】(1)光线发生折射时,随着入射角增大,折射角也变大;
(2)折射光线和法线垂直时,折射角为90°;
(3)光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,折射光线不可能和水面重合。
16.(2020八上·建邺期末)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.
【答案】(1)不能;在
(2)左
(3)光的折射现象中,光路是可逆的
(4)不会;D
【知识点】光的折射规律;光折射的可逆性
【解析】【解答】(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,即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面,则在F板上不能看到折射光,因为此时折射光线和入射光线在同一平面内。(2)保持入射光不动,继续加水,则入射点向左上方平移,入射角不变故折射角不变,则折射光线向左平移,所以会看到杯底的亮斑B向左移动。(3)让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明光的折射现象中,光路是可逆的。(4)当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。一束光垂直于三棱镜的一个面射入,则其传播方向不变,接着射到三棱镜的斜边处,作出法线可知入射角为45°,这一角度超过了该玻璃的临界角,所以在斜边处发生全反射现象,如图所示:
故正确的是D项,故答案为:D。
【分析】(1)光在折射时,折射光线、法线和入射光线在同一平面内;(2)当界面改变时,折射光线的角度不变,位置改变;(3)光在折射时,光路是可逆的;(4)当光从空气射向玻璃时,折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象;根据光的折射规律,分析折射光线的图像。
17.(2018八上·海淀期末)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)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)
(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   。
【答案】(1)不能;在
(2)折射角随入射角的增大而增大
(3)可逆的
【知识点】光的折射规律;光折射的可逆性
【解析】【解答】(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。将光屏F向后折转一定角度后,则在光屏F上不能看到折射光,这说明折射光和入射光在同一平面内。(2)①由题,保持入射点O不变,多次改变入射光AO与ON的夹角即入射角的大小,随着入射角 的增大折射角 也变大。分析数据得出的结论是折射角随入射角的增大而增大。②根据实验数据可知,光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角。因此可得出的结论是光由空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角。(3)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可逆的。
故大范围:(1)不能;在;(2)折射角随入射角的增大而增大;(3)可逆的.
【分析】折射光线、入射光线和法线在同一平面内,当发生折射时,空气中的角度较大,折射时,光路可逆.
18.(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。
五、简答题
19.某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如表:分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律.请写出一条:
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°
【答案】解:(1)由表格中的第一列可知,当入射角为0°时,折射角也为0°;
(2)由表格的第一行可知,当入射角增大时,第二行和第三行的折射角也随着增大;
(3)因为在水中的折射角与玻璃中的折射角不同,所以光从空气斜射入不同介质中的折射角不同;
故答案为:入射角增大,折射角也随着增大.(答案不唯一)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】结合表格中的入射角和折射角的关系进行总结规律,看入射角增大,折射角如何变化或同样的入射角射入不同介质中的折射情况.
20.(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。
六、综合题
21.(2021八上·路北期中)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。
(1)小明所看到的是记号A的   (选填“实”或“虚”)像,但A的真实位置   (选填“改变了”或“没改变”)。
(2)请在图中画出人眼看到A的光路图;
(3)通过该实验能解释下列现象的是   ;
①看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
③平静的湖面能看到蓝天白云
④渔民叉鱼,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
【答案】(1)虚;没改变
(2)
(3)①④
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)记号A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,看到的是记号A的虚像,但A的真实位置没有改变。
(2)光由A发出,经水面射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人的眼睛,眼睛观察到A的虚像B,B就在折射光线的反向延长线上,如下图所示:
(3)①看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故,属于光的折射现象;
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑,是小孔成像现象,属于光的直线传播形成的;
③平静的湖面能看到蓝天白云,是光发生镜面反射形成的虚像,属于光的反射现象;
④渔民叉鱼,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼,因为鱼反射的光线由水中斜射入空气中时发生了折射,所以看到的鱼的实际位置要比实际位置浅一些,属于光的折射现象。
故①④符合题意,②③不符合题意。
故答案为:①④。
【分析】(1)光的折射:光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角。
(2)利用折射定律作图即可。
(3)光从其他透明介质斜射入空气,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大,增大到一定程度,看不到折射光线。
22.(2021八上·谢家集期中)为了探究“光的折射规律”,小东同学将一细光束从空气斜射向玻璃,在空气和玻璃的分界面既发生了折射现象,又发生了反射现象,如图所示OB是反射光线。
(1)请你在图中画出法线和入射光线,并大致画出折射光线;
(2)实验中可观察到:当入射角减小时,折射角将   (填“增大”或“减小”);
(3)通过实验还可以验证,光折射时,光路是   (填“不可逆的”或“可逆的”)。
【答案】(1)
(2)减小
(3)可逆的
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)首先做出法线,根据反射角等于入射角做出入射光线AO;光从空气中斜射入玻璃中,折射角小于入射角,所以折射光线将靠近法线,据此做出折射光线OC,如下图所示:
(2)实验可观察到:当入射角减小,折射角也会随之减小。
(3)通过实验还可以验证,光折射时,光路是可逆的。
【分析】(1)法线和界面垂直;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;
(2)当入射角减小时,折射光线减小;
(3)光在折射时,光路是可逆的。
23.(2023八上·遵义期中)学生溺水死亡在学生突发危险事件中占很大比例,学校和家长在防湖水方面已经多角度对学生进行安全教育。最近,喜欢冬泳的小明发现一些奇妙的现象:看起来水没那么深,跳下去后竟然没过了头顶;站在河边,看着流动的河水,突然间感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
请用对应的物理知识解释相关问题:
(1)河水实际很深看起来会“变浅”属于什么现象;
(2)站在河边,为什么感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
【答案】(1)光的折射
(2)站在河边,看着流动的河水,以河水为参照物,人和河水的位置发生了变化,就会感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
【知识点】光的折射现象及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)岸上看到河水变浅,是因为光从水中斜射入空气中时发生折射,看起来变浅了;
(2)站在河边,看着流动的河水,以河水为参照物,人和河水的位置发生了变化,就会感觉原本静止的自己不断地在向上游运动。
【分析】(1)光从一种介质进入另一种介质,发生折射;岸上看到河水变浅,是折射现象;
(2)相对于参照物,有位置变化,是运动的。
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