2024年中考物理满分冲刺专项练习—12课 光的折射及光学实验设计与探究(原卷版+解析版)

文档属性

名称 2024年中考物理满分冲刺专项练习—12课 光的折射及光学实验设计与探究(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2024-02-22 08:26:09

文档简介

第12课 光的折射及光学实验设计与探究
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。
2、日常现象:
(1)筷子“弯折”;
(2)池水变浅;
(3)海市蜃楼。
解题时要注意折射规律的内容,属于识记、理解内容。
1.下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A. 镜花水月 B. 凿壁偷光 C. 海市蜃楼 D. 形影不离
【答案】A
【解析】【分析】
此题通过成语的含义考查了学生对光的反射和光的直线传播的理解。在平时要注意区分,找出它们实质上的不同,并学会用所学知识解释有关的物理现象。
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;
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。
【解答】
A、镜里的花,水里的月,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B、凿壁偷光,这是利用光沿直线传播,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光经过不均匀的大气时发生的折射现象,故C不符合题意;
D、形影不离属于光沿直线传播现象,故D不符合题意。
故选:。
2.如图所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况。( )
A. 变得疏了 B. 变得密了
C. 一部分变疏一部分变密 D. 疏密没有变化
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查生活中的折射现象,要求学生能学以致用,将物理知识应用于生活实践,考查了理论联系实际的能力。
光从水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,会造成从水面上看水中的物体变短了。
【解答】
解:将刻度尺斜插入水中,从水中的尺子上反射出的光线由水中斜射入空气时,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,就会觉得尺子变短了,所以水中尺子的刻度看起来变得密了。
故选B。
3.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理,如图是铅笔放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列分析正确的是( )
A. 灯光下玻璃杯的影子是光的折射形成的 B. 水中放大的“铅笔”是光的反射形成的
C. 铅笔在水面“弯折”是光沿直线传播形成的 D. 平面镜中的“玻璃杯”是玻璃杯等大的虚像
【答案】D
【解析】解:、灯光下玻璃杯的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B、水中放大的“铅笔”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误;
C、铅笔在水面“弯折”是铅笔斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C错误;
D、平面镜中的“玻璃杯”是平面镜成像,属于光的反射现象,成正立等大的虚像,故D正确。
故选:。
光在同种均匀介质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像、影子的形成、日食和月食的的形成等;
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用;
光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用。
本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,属于基础知识。
4.如图所示,是我们常见的光现象。图甲是斑马在河边饮水的情景,水中出现斑马的像,这属于 ;图乙是夏季雨后出现的美丽的彩虹现象,这属于 。
【答案】光的反射 光的折射
【解析】解:斑马在河边饮水的情景,水中出现斑马的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
雨后彩虹是由光的折射形成的。
故答案为:光的反射;光的折射。
水中的倒影是由于平静的湖水相当于平面镜,属于光的反射现象;
光线从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射,由此形成的现象有:雨后彩虹、池水变浅、水中筷子折断、海市蜃楼等。逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。
本题考查了光的反射和折射,属于基础知识。
5.小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它,如图所示。保持眼睛位置不动,沿碗壁缓缓向碗中加水到一定位置时小明再次看到了硬币,这是发生了光的 现象。
【答案】折射
【解析】解:将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它,保持眼睛位置不动,沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线从水中斜射入空气中时发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的是由于光的折射而形成的硬币的虚像,虚像的位置比硬币的实际位置偏高,所以小明在处也能看到硬币的虚像。
故答案为:折射。
光从一种介质斜射入另一介质时,光的传播方向会发生偏折,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像。
本题考查了光的折射现象的应用,是一道基础题。
6.“东方红、太阳升”描述太阳刚刚升起的情景,但我们看到的并非是实际的太阳,而是光线经过密度不均匀大气时发生了 选填“反射”或“折射”而形成的 选填“实”或“虚”像。“坐井观天,所见甚小”,这是光在空气中 形成的。
【答案】折射 虚 沿直线传播
【解析】解:光线经过密度不均匀的大气时,会发生折射,早晨我们能够看到地平面以下的太阳,是光的折射形成的虚像;
由于光的直线传播,在比较深的井中,只能看到一小片蓝天,所以“坐井观天,所见甚小”。
故答案为:折射;虚;沿直线传播。
光线经过密度不均匀的大气时,传播路径会发生改变;
由光的反向延长线相交而成的像是虚像;
光在同种均匀介质中沿直线传播。
本题要求学生能够根据光的知识,解释生活当中的一些现象;知道实像和虚像的区别。
7.小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的______现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明______。
【答案】折射 光在同种均匀介质中是沿直线传播的
【解析】解:小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,清水和浓糖水不均匀,光的传播方向发生了偏折,这属于光的折射现象。当搅拌缸中的水后,清水和浓糖水混合均匀了,观察到光的路线呈直线,说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
故答案为:折射;光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光在两种透明介质中一般会发生折射现象。
知道光的直线传播的条件;知道光的折射现象。
1、光的折射规律:
(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面上;(三线一面)
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;(两线分居)
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折);光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角;
(4)入射角增大时,折射角也随着增大;
2、在光的折射现象中光路是可逆的。
利用光的折射规律解题,包括实验探究,以及用光的折射解释生活中的一些简单现象。
1.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昆虫像的光路图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题常出现的问题是不能确定折射点,在两种介质的界面上,折射和反射同时发生时,根据折射定律作出折射光线。
光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当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;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,完成折射光路图。
【解答】
根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以C正确,D错误;
射水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物,是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气水中,所以AB错误。
故选C。
2.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在点;如果水面升至位置时,人看到亮斑的位置在点,则( )
A. 点在点的上方,点在点的上方 B. 点在点的下方,点在点的上方
C. 点在点的上方,点在点的下方 D. 点在点的下方,点在点的下方
【答案】B
【解析】解:
往池内注水,水面升至位置时,发生折射,根据折射角大于入射角画出折射光线,点如下图所示:
水面上升至位置时,光在水中沿直线传播,经水池侧壁反射后,光线从水中斜射向空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如下图所示:
通过上图可知:我们在上方看起来,光斑的虚像在点,即在的上方。
故选:。
水面升至位置时,光从水斜射入空气中时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,确定折射光线的方向;
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。
本题重点考查的是作反射光线和折射光线,理解并掌握光的反射定律和折射定律是解决此题的关键。此题通过作图说明,学生一目了然,效果更好。
3.如图所示,光线从空气射入某种液体中,入射角为,折射角为,光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中的折射角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:作出光路示意图:
光线入射到平面镜上时的反射角,平面镜反射时,反射角等于入射角,
而光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,
如图所示
光从液体射向空气时的入射角为
根据光路的可逆性可知这时的折射角
故选:。
要解决此题,需要掌握光的反射定律和光路的可逆性,根据光的反射定律和光路可逆的原理解答
此题主要考查了光的反射和光的折射定律的内容,同时考查了反射角、入射角、折射角的概念。要解决此题,要根据已知条件和所学的知识作出有关的光路图。
4.如图所示,相距很近的两束平行的红光和紫光,间距为,斜射到较厚的玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出,则下列现象可能发生的是 ( )
两条出射光线仍平行,但间距大于;两条出射光线仍平行,但间距小于;两条出射光线仍平行,间距仍等于;两条出射光线不再平行。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由折射规律可知两条出射光线仍平行,但是紫光偏折得比红光明显,两种色光在玻璃里的折射光线或延长线会相交,如果厚度较小,则满足,如果厚度继续增大,可能会恰好满足,如果再增大,则可能满足。
5.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为的立方体和半径为的半球体分别放在白纸上,且让半球的凸面向上。某同学从正上方对来说是最高点竖直向下分别观察、中心处白纸上的两个黑点,下面的观察记录正确的是
A. 通过看到的黑点比通过看到的高 B. 通过看到的黑点比通过看到的高
C. 通过、看到的黑点一样高 D. 看到中的点比没有放玻璃半球时高
【答案】B
【解析】【分析】
判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,当光线垂直入射时,传播方向不改变。
此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握,解答此类题目,画图解答,效果会更好。
【解答】
某同学从正上方对来说是最高点竖直向下.放在中心处的字反射的光线经半球体向外传播时,传播方向不变,故人看到的位置是字的真实位置,
对于立方体而言,是斜向于,故会发生折射.则通过立方体观察像比物高,即看到中的字比中的字高,通过球体观察物像重合,即看到中的字和没有放玻璃半球时一样高。

故选B。
6.将两根筷子竖直插入一个注水的圆柱形玻璃杯中,插入水中的位置如图所示,则最后看到的情况是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查的现象是生活中常见的现象,我们利用折射的知识解释生活中的折射现象是近几年中考的热点,此现象让学生回家亲自做一做,效果会更好,此题有一定的拔高难度。
画图说明:处为筷子,表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁射向观察者处的一条光线.为过点沿半径方的直线,即在处和空气的分界面的法线,则相当于在处由水中射入空气中的光线,角和角分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律即可作出判断。
【解答】
图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图,处为筷子,表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁射向观察者处的一条光线.为过点沿半径方向的直线,即在处和空气的分界面的法线,上述光线则相当于在处由水中射入空气中,图中的角和角分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律可知,应有所以观察者在处看到的筷子的像的位置不是在的实际位置,而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些,据此可知.以筷子竖直插入玻璃杯中时,其侧视图应该是图。
同时,玻璃杯此时相当于一个凸透镜,对筷子起到了放大的作用,因此,观察到的筷子比实际粗些。故ABD错误,C正确。
故选C。
7.如图所示,是一束光线在空气和玻璃表面发生反射和折射时的情形,折射光线是 ,分界面 选填“上”、“下”、“左”“右”侧是空气。
【答案】 左
【解析】解:由图知,和关于对称,可知是法线,与分居法线两侧,可知为入射光线,为折射光线,为反射光线。
折射光线与法线的夹角为,则折射角为;
入射光线与法线的夹角为:,可知折射角大于入射角,所以左侧为空气。
故答案为:;左。
反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象,反射遵从反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
折射遵从折射定律: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,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角。
在两种透明介质的界面上,会同时发生折射和反射,反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中;折射光线与入射光线也是分居法线两侧,但在两种不同介质中。分析该题要用假设法,在分析时先假定,然后由假设出发,根据所学物理知识和已知条件来进行分析、推理,得出肯定或否定。假设法是分析物理问题的常用方法,要领会掌握这种方法。
8.渔夫大明的眼睛在空气中处看到水中处有一条鱼,眼睛看到的是 选填“”或“”处鱼的 选填“虚像”或“实像”,这是由于发生光的折射,折射角 选填“小于”、“等于”或“大于”入射角导致的。若在处发射一束激光照亮水中的鱼,光束应朝向 选填“”、“”或“”处。
【答案】 虚像 大于
【解析】解:看到水中的鱼,是鱼反射的光线经过水面折射后进入人的眼睛,由于折射角大于入射角,人的眼睛逆着光线看去,看到的是变高的鱼的虚像;所以眼睛看到的是处鱼的虚像;
若在处发射一束光照亮水中的鱼,根据光路可逆可知,光束应朝向处。
故答案为:;虚像;大于;。
人看到水中的鱼,是鱼反射的光射入了人眼,人看到的是变高的鱼的虚像;据此分析。
本题考查了光的折射,对于看水中的物体,要记住看到的都是水中物体的虚像,真实物体总在这虚像的下方。
9.人站在游泳池边观察池的深度,看起来比实际的要________,正对着池壁,向下看水中池壁的正方形瓷砖,看起来如图的________的形状.

【答案】浅;
【解析】【分析】
此题考查的是光的折射,让我们利用折射的知识解释生活中的折射现象。
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射,根据光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角来判断此题。
【解答】
池底反射的光由水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,认为光是沿直线传播的,所以看到的是池底变高了,即变浅了,看到的是折射形成的虚像,不是真实的池底;
如图所示,在水池壁上任取一点,这一点反射的光线由水中斜射入空气中时,发生折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是经水面折射形成的虚像,位置变高了,在点;同理,在池壁上再取一点比高的点,人眼看到的像在位置。由图可知,较深的位置,人眼看到的像变高较多,较浅的位置,人眼看到的像变高较少,所以人眼看到的像的距离小于真实的的距离,所以看到的正方形墙壁瓷砖变成的扁长方形。
故答案为:浅;。
10.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________填“甲”或“乙”的位置.人眼所看到的太阳是________填“实”或“虚”像.
【答案】折射 乙 虚
【解析】解:太阳落山时,太阳的实际位置在地平线下面,但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射,通过折射我们看见了太阳的虚像即观察到的落日,此时,太阳的实际位置在图中的乙位置。
故答案为:折射;乙;虚。
光在同种均匀介质中沿直线传播,在不均匀介质中传播时光线会发生折射。
本题主要考查了光的折射现象在生活中的应用,属光学基础题。
11.如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成角射向水池,在没有水的泡底处形成一个光亮,在逐步向水池注水的过程中,处的人将看到池底的光斑 选填“不会”、“向左”或“向右”移动。同时,光入水后的传播速度将 选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】向右;变小
【解析】【分析】
本题考查光的折射及光速的知识,要考虑探照灯射到水底发生折射,光射到水底先发生反射,还要注意水底的光斑射出光线射入人眼也要发生折射。
在没有注水时,根据光的直线传播,人直接能看到点;根据光的折射定律分析在逐步注水的过程中从处射向水池时池底光斑位置的变化,再根据光的折射定律分析人看到池底光斑的位置变化。
光在不同介质中传播速度一般不同。
【解答】
解:如图所示:;
在没有注水时,根据光的直线传播,人直接能看到点;当注水后,探照灯射出的光线到水面发生折射,折射光线靠拢法线照射到点,人看点时,点反射出的光线到水面再次发生折射,折射光线远离法线进入人眼,眼睛逆着光线看来感觉光线是从射出的,所以人看到光斑向右移动;光在空气中比真空中速度略小,光在水中的传播速度是真空中速度的,即传播速度变小。
故答案为:向右;变小。
概念 定义 图示
入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO
折射光线 光进入另一种介质被折射后的光线OB
法线 垂直于两介质分界面的直线MN
入射角 入射光线与法线的夹角i
折射角 折射光线与法线的夹角θ
1、光的折射规律:
在折射现象中,折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;
光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);
光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。
2、在折射现象中,光路是可逆的。
3、在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大。
4、在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
1.实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图所示。他们分别测得入射角、反射角、折射角的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入如表中。
实验序号 入射角度 反射角度 折射角度
分析表格第列、第列数据可知,在光的反射现象中______。
分析表格第列、第列和实验序号、、、、的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时,______。
你推理将会发生什么现象:______。
在、、、组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中______。
实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时,______选填:“一定不”、“不一定”或“一定”会发生第问中的现象。
【答案】入射角增大,反射角也增大,且反射角等于入射角 入射角增大,折射角也增大,且折射角大于入射角 当光从水射入空气,入射角增大到一定值时,不再发生折射 光路是可逆的 一定不
【解析】解:分析表格第列、第列数据可知,在光的反射现象中,入射角增大,反射角也增大,且反射角等于入射角;
分析表格第列、第列和实验序号、、、、的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时,入射角增大,折射角也增大,且折射角大于入射角;
分析实验序号可知,当入射角增大到一定值时,折射角为度,如果继续增大入射角,折射光线将从空气中消失;
让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中光路是可逆的;
当光线从空气斜射入玻璃中时,由于折射角总是小于入射角,而入射光线斜射入时,入射角不超过度,则折射角一定小于度,所以一定不会出现中折射光线消失的现象。
故答案为:入射角增大,反射角也增大,且反射角等于入射角;入射角增大,折射角也增大,且折射角大于入射角;当光从水射入空气,入射角增大到一定值时,不再发生折射;光路是可逆的;一定不。
分析表格数据得出结论;
在折射中光路是可逆的;
当光线从空气斜射入玻璃中时,由于折射角总是小于入射角。
本题综合考查了光的反射和折射,难度不大。
2.小朱同学在探究光的折射规律实验中,实验装置如图所示.
入射角
折射角
实验时,先让光屏位于同一平面内,一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束.小明将光屏向后折转一定角度后,则在光屏上不能看到折射光,这说明折射光线、法线和入射光线______________.
保持入射点不变,多次改变入射光与的夹角进行实验,他测量记录了如表所示的数据.分析这些数据得出折射角随入射角增大而________.
小朱同学将光屏调至与光屏在同一平面内,然后在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏沿射向水面时,可看到折射光沿方向射出,这说明在光的折射现象中光路是________.
【答案】在同一平面内 增大 可逆的
【解析】解:一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束;小明将光屏向后折转一定角度后,则在光屏上不能看到折射光,说明折射光线、法线和入射光线在同一平面内;
根据表中数据可知,折射角增大时,入射角也增大,即折射角随入射角的增大而增大;
入射光线沿射向水面即逆着原折射光线的方向入射,可看到折射光沿方向射出即折射光线逆着原入射光线的方向射出,这说明在光的折射现象中光路是可逆的。
故答案为:在同一平面内;增大;可逆的。
折射光线、法线和入射光线在同一平面内;
分析表格数据,得出结论;
在光的折射现象中,光路是可逆的。
本题是探究光的折射规律的实验,难度不大。
3.表中是光在几种不同介质中的传播速度;如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路:
介质 水 玻璃 冰 空气 酒精
光速
分析表中的数据可以得出的结论是:______;
综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是:光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时,折射角______入射角.大于小于等于;
根据你的分析,请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精中时,折射光线的大致位置.
现代医学中常用超声波击碎人体内的结石,超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射,如图丙所示超声波进入人体击碎结石时,入射点应在点的______左侧右侧.
【答案】光在不同介质中的传播速度一般不同;
小于;
左侧
【解析】解:由表中数据得出:光在不同介质中的传播速度一般不同;
、、,由图得出,折射角小于入射角,由此可得:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角;
光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中,折射角小于入射角.
所以当光由玻璃斜射入酒精中时,由于光在酒精中的速度大于在玻璃中的速度,故折射角大于入射角.如图所示:

超声波进入人体后,传播速度变大,折射角大于入射角,折射声波偏离法线,要使超声波进入人体击碎结石,入射点应在点的左侧.
故答案为:光在不同介质中的传播速度一般不同;小于;如图;左侧.
从表中数据分析得出光在不同介质中的传播速度大小情况;
由图看出,光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角的与入射角的大小关系;
根据光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角的与入射角的大小关系作图;
超声波在人体固体中的传播速度大于在空气气体中的传播速度;超声波从空气中斜射入人体后会发生折射,与光的折射类似,超声波进入人体后,速度变大,折射角大于入射角,据此分析答题.
本题关键是要得出“光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中,折射角小于入射角”这个结论,才能正确作图.
4.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验.他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于点,如下图甲所示.
小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置,让激光电筒发出的光线从点到点入射,他看到了如图乙所示的光路为同一直线你认为出现光线是因为______所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是______;
接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,使线段水平并向水槽中慢慢注水至水面与齐平,入射光线应从点向点射入,这是为了保证______,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的______相同;
小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图为折射光线,分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是______;
若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则______射出的折射光线更远离法线。
如图所示,将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
图水槽中未注水时可在侧壁上处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至处,这是由于光在水面处发生了光的折射现象,此时入射角______角为折射角,选填“大于”“等于”或“小于”
为使处的光点移至处,则应使水槽中的水量______,若间距离为,则水面高度的变化量 ______选填“”“”或“”;
如图所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是______,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______选填“”“”或“”内。
【答案】有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播 和 入射光线重合 介质 玻璃 玻璃 小于 增加 平行于
【解析】解:光线到,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是和。
探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,还要控制点所在的介质相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从点向点射入,这是为了保证入射光线重合,并且介质相同。
如乙丙图,当光在空气中传播时入射,传播;当光线从空气斜射入水中,入射,传播;当光线从空气斜射入玻璃中,入射,传播,比较两条折射光线和,偏离更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强,根据光路是可逆的,当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强,所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。
水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的点,当水槽中加水时,光点下移到点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角;
因入射角和折射角都不变,要使处的光点向上移到处,则应使水槽中的水量增加;若间距离为,因两次折射光线是平行的,如下面图所示,则水面高度的变化量大于;
将激光笔移至虚线框内向水槽底部厚度可忽略不计照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,一次折射角减小,另一次折射角增大,则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与平行入射到区域的位置,才能实现,如下面图所示;

故答案为:有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;和;入射光线重合;介质;玻璃;玻璃;小于;增加;;平行于;。
光在同种均匀介质中沿直线传播。探究光的折射规律,一定要记录光的折射光线和入射光线;
探究物体问题时一般要控制其他量不变,这是物理上常用的控制变量法;
光在同种均匀介质中沿直线传播,当遇到另一种介质时光线发生偏折,光线偏折的角度越大,偏折能力越大;
根据光路可逆的性质进行分析;
根据光的折射现象可知,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;光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。折射角随入射角的改变而改变;
要使点的光移到处,则应使水槽内的水量增加,若间距离为,由几何关系可知水面高度的变化量应大于;
因为光在水中和空气中发生折射时在空气中的角度较大则为了使光束第一次从水面射出后沿方向传播,激光笔应该与平行入射到区域的位置,才能实现。
本题考查了光的折射规律的应用,知道光的折射规律的内容是解题的关键。
5.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
如图甲,小明将一束激光射至点,在水槽底部形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,底部光斑的位置将 填“向左移动”“向右移动”或“不动”。
实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,小明在水槽上方喷上了烟雾,看到了如图丁所示的光路,光从空气斜射到水面时,将同时发生了 和 现象。
如图乙,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 。
入射角
反射角
折射角 . . . .
通过实验还得到数据如表,分析表中的数据,可得出的结论是:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”,且折射角 入射角选填“大于”、“小于”或“等于”。当光沿着方向射入时会沿方向射出,此时折射角为 。
【答案】向左移动;反射;折射;是否在同一平面内;增大;小于;。
【解析】解:
光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变;
光从空气斜射到水面时,将同时发生了反射和折射现象;
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,这是为了探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
通过实验还得到数据如表,分析表中的数据,可得出的结论是:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角;
当光沿着方向射入时会沿方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于度。
故答案为:向左移动;反射;折射;是否在同一平面内;增大;小于;。
光从空气斜射入水或其它透明介质时,传播方向会发生改变,同时折射角小于入射角;
光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;
在光的折射实验中,使用可转动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;
光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角,入射角减小时,折射角减小,入射角增大时,折射角增大;
当光线垂直入射时光线不改变传播方向,根据折射角的概念可知此时的折射角。
本题是对光的折射实验的考查,掌握光的折射规律是解题的关键。
6.某小组同学在探究光的折射规律时,发现由玻璃斜射入空气时,入射角小于折射角,如图甲所示;当入射角增大到一定的角度时,折射光消失而反射光却变得更亮,再继续增大时只会发生反射现象。如图丙所示,老师告诉他们这是光的全反射现象。课后,他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表。
入射角
折射角
反射能量
图甲中,光线从玻璃斜射向空气时,反射角____选填“大于”“小于”或“等于”折射角。
分析上表中的光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,入角越大,折射角越____,反射光线逐渐___,折射光线逐渐___,当入射角___时,就发生了全反射现象
光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到外芯处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外,只能在玻璃中传播,如图丁所示。光线从光导纤维的外芯斜射向内芯时,增大入射角_____选填“能”或“不能”发生全反射。理由是入射角___折射角选填“大于”,“等于”或“小于”,折射角小于。
【答案】小于;
大;变亮;变暗;;
不能;大于
【解析】【分析】
本题考查了对全反射现象的了解和数据分析能力;
根据甲图中的折射光线判断反射角跟折射角的关系;
根据表格中的数据分析折射角跟入射角的变化关系以及折射光线亮度变化;
光由空气斜射入玻璃纤维时,不会发生全反射,因为折射角小于入射角,折射角总不能达到。
【解答】
由图甲可知,光线从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角,光发生反射时反射角等于入射角,因此反射角小于折射角;
由表格数据可知,光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,入角越大,折射角越大,反射能量逐渐变大、反射光线逐渐变亮,折射光线逐渐变暗,当入射角时,就发生了全反射现象;
光线从光导纤维的外芯斜射向内芯时,增大入射角不能发生全反射。理由是入射角大于折射角,折射角小于。
光的折射作图方法:(1)光的折射(2)光路可逆性
(1)利用光的折射规律:
   ①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
  ②光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
   ③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
   ④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
(2)根据光路可逆的可逆性。
若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?画出下图
光的折射作图是中考命题的主要知识点,(例如凸透镜、凹透镜光线作图)
1.“五一国际劳动节”假期中,小明跟随爸爸学习钓鱼.如图所示,小明的眼睛位于处,浮标位于水面的处,鱼饵灯位于水下处,此时小明发现鱼饵灯刚好被浮标挡住.已知、、在同一竖直面内,请画出小明看到鱼饵灯灯光的光路图.
【答案】
【解析】解:
鱼饵灯刚好被浮标挡住,说明鱼饵灯的像与眼睛、浮标在同一直线上.在水中,鱼饵灯发出的光线入射到点,在水面发生折射,折射光线进入人眼,折射光线好像是从虚像上发出的,使小明感觉鱼饵灯刚好被浮标挡住.
2.一束光射向一块玻璃砖如图,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线注意标出法线。
【答案】
【解析】【分析】
当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。
解答本题要注意:光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气时,入射角和折射角的大小关系是不同的。
【解答】
过入射点先作法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角,由此在法线右侧的玻璃中画出折射光线;
当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角,由此在法线右侧的空气中画出折射光线。如图所示:

3.如图所示,一束光从空气斜射入玻璃砖时,请画出光穿过玻璃砖的折射光线。
【答案】解:过入射点垂直于界面做出法线,根据光从空气斜射入其它透明介质中,折射角小于入射角,在法线另一侧的玻璃中作出折射光线;光线射到玻璃砖左侧的界面时,再作法线,根据光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角作出射出玻璃的折射光线,且从玻璃射出的光线与射向玻璃的光线平行。如图所示:

【解析】发生光的折射时: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,当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,据此作出折射光线。
本题考查根据折射规律作图,明确各角度间关系是关键,注意作图要规范。
4.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面。作出这束光线从左侧进入玻璃砖,而后从玻璃砖右侧穿出的折射光路。
【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了光的折射光线的画法,首先要熟练掌握光的折射定律的内容,关键是搞清折射角与入射角的关系,特别注意垂直入射时,光的传播方向不变。
光的折射定律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧;当光线垂直入射时,折射光线、法线和入射光线在同一直线上;当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角。
【解答】
首先光从空气垂直入射到玻璃的表面,所以传播方向不变,然后光从玻璃斜射入空气中,首先过入射点画出法线,然后根据折射角大于入射角,画出折射光线,如下图所示:

故答案为:

5.如图所示,一束激光斜射向半圆形玻璃砖圆心,结果在屏幕上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。
【答案】
【解析】【分析】
本题考查作光的反射和折射的光路图,掌握好反射和折射规律是关键。
本题要根据反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,画出反射光线;
根据光由空气斜射进入玻璃时遵循:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,作出折射光线。
【解答】
解:
光线从空气斜射入玻璃砖时,会同时发生反射和折射现象,
根据反射定律,在作反射光线时,注意反射角等于入射角;
发生折射时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,据此作出第一条折射光线;折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变。
如图所示:

6.平静水面上方的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置、如图所示,点的人恰好看到它们在水中的像、重合,请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。
【答案】
【解析】解:作出小鸟关于水面的对称点,即小鸟的像位置。因为点人看到小鸟和小鱼的像重合,即也是小鱼的像,,与水面交于点,连接即为入射光线,为折射光线。
平面镜成像的特点:像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直。根据平面镜成像的特点可画出小鸟在水中像的位置;
根据折射光线的反向延长线过像点得到鱼的光由水进入空气进入人眼光路的入射点,从而完成光路。
此题通过作图考查了学生有关光的折射规律的知识,同时考查了平面镜成像的特点,难点是确定光的入射点与光线的方向。
7.小王在点看到水中物体的像在点,请你画出一条看到物体像的光路图。
【答案】解:的光由水进入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到的像点,连接交水面于点,过点垂直水面作出法线,连接画出入射光线,连接画出折射光线,如图所示:

【解析】先确定折射点后,补出入射光线和折射光线,满足光由空气斜射进入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角的规律。
当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;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。第12课 光的折射及光学实验设计与探究
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。
2、日常现象:
(1)筷子“弯折”;
(2)池水变浅;
(3)海市蜃楼。
解题时要注意折射规律的内容,属于识记、理解内容。
1.下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A. 镜花水月 B. 凿壁偷光 C. 海市蜃楼 D. 形影不离
2.如图所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况。( )
A. 变得疏了 B. 变得密了
C. 一部分变疏一部分变密 D. 疏密没有变化
3.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理,如图是铅笔放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列分析正确的是( )
A. 灯光下玻璃杯的影子是光的折射形成的 B. 水中放大的“铅笔”是光的反射形成的
C. 铅笔在水面“弯折”是光沿直线传播形成的 D. 平面镜中的“玻璃杯”是玻璃杯等大的虚像
4.如图所示,是我们常见的光现象。图甲是斑马在河边饮水的情景,水中出现斑马的像,这属于 ;图乙是夏季雨后出现的美丽的彩虹现象,这属于 。
5.小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它,如图所示。保持眼睛位置不动,沿碗壁缓缓向碗中加水到一定位置时小明再次看到了硬币,这是发生了光的 现象。
6.“东方红、太阳升”描述太阳刚刚升起的情景,但我们看到的并非是实际的太阳,而是光线经过密度不均匀大气时发生了 选填“反射”或“折射”而形成的 选填“实”或“虚”像。“坐井观天,所见甚小”,这是光在空气中 形成的。
7.小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的______现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明______。
1、光的折射规律:
(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面上;(三线一面)
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;(两线分居)
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折);光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角;
(4)入射角增大时,折射角也随着增大;
2、在光的折射现象中光路是可逆的。
利用光的折射规律解题,包括实验探究,以及用光的折射解释生活中的一些简单现象。
1.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昆虫像的光路图的是( )
A. B. C. D.
2.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在点;如果水面升至位置时,人看到亮斑的位置在点,则( )
A. 点在点的上方,点在点的上方 B. 点在点的下方,点在点的上方
C. 点在点的上方,点在点的下方 D. 点在点的下方,点在点的下方
3.如图所示,光线从空气射入某种液体中,入射角为,折射角为,光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中的折射角是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,相距很近的两束平行的红光和紫光,间距为,斜射到较厚的玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出,则下列现象可能发生的是 ( )
两条出射光线仍平行,但间距大于;两条出射光线仍平行,但间距小于;两条出射光线仍平行,间距仍等于;两条出射光线不再平行。
A. B. C. D.
5.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为的立方体和半径为的半球体分别放在白纸上,且让半球的凸面向上。某同学从正上方对来说是最高点竖直向下分别观察、中心处白纸上的两个黑点,下面的观察记录正确的是
A. 通过看到的黑点比通过看到的高 B. 通过看到的黑点比通过看到的高
C. 通过、看到的黑点一样高 D. 看到中的点比没有放玻璃半球时高
6.将两根筷子竖直插入一个注水的圆柱形玻璃杯中,插入水中的位置如图所示,则最后看到的情况是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,是一束光线在空气和玻璃表面发生反射和折射时的情形,折射光线是 ,分界面 选填“上”、“下”、“左”“右”侧是空气。
8.渔夫大明的眼睛在空气中处看到水中处有一条鱼,眼睛看到的是 选填“”或“”处鱼的 选填“虚像”或“实像”,这是由于发生光的折射,折射角 选填“小于”、“等于”或“大于”入射角导致的。若在处发射一束激光照亮水中的鱼,光束应朝向 选填“”、“”或“”处。
9.人站在游泳池边观察池的深度,看起来比实际的要________,正对着池壁,向下看水中池壁的正方形瓷砖,看起来如图的________的形状.

10.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________填“甲”或“乙”的位置.人眼所看到的太阳是________填“实”或“虚”像.
11.如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成角射向水池,在没有水的泡底处形成一个光亮,在逐步向水池注水的过程中,处的人将看到池底的光斑 选填“不会”、“向左”或“向右”移动。同时,光入水后的传播速度将 选填“变大”“变小”或“不变”。
概念 定义 图示
入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO
折射光线 光进入另一种介质被折射后的光线OB
法线 垂直于两介质分界面的直线MN
入射角 入射光线与法线的夹角i
折射角 折射光线与法线的夹角θ
1、光的折射规律:
在折射现象中,折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;
光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);
光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。
2、在折射现象中,光路是可逆的。
3、在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大。
4、在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
1.实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图所示。他们分别测得入射角、反射角、折射角的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入如表中。
实验序号 入射角度 反射角度 折射角度
分析表格第列、第列数据可知,在光的反射现象中______。
分析表格第列、第列和实验序号、、、、的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时,______。
你推理将会发生什么现象:______。
在、、、组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中______。
实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时,______选填:“一定不”、“不一定”或“一定”会发生第问中的现象。
2.小朱同学在探究光的折射规律实验中,实验装置如图所示.
入射角
折射角
实验时,先让光屏位于同一平面内,一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束.小明将光屏向后折转一定角度后,则在光屏上不能看到折射光,这说明折射光线、法线和入射光线______________.
保持入射点不变,多次改变入射光与的夹角进行实验,他测量记录了如表所示的数据.分析这些数据得出折射角随入射角增大而________.
小朱同学将光屏调至与光屏在同一平面内,然后在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏沿射向水面时,可看到折射光沿方向射出,这说明在光的折射现象中光路是________.
3.表中是光在几种不同介质中的传播速度;如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路:
介质 水 玻璃 冰 空气 酒精
光速
分析表中的数据可以得出的结论是:______;
综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是:光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时,折射角______入射角.大于小于等于;
根据你的分析,请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精中时,折射光线的大致位置.
现代医学中常用超声波击碎人体内的结石,超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射,如图丙所示超声波进入人体击碎结石时,入射点应在点的______左侧右侧.
4.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验.他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于点,如下图甲所示.
小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置,让激光电筒发出的光线从点到点入射,他看到了如图乙所示的光路为同一直线你认为出现光线是因为______所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是______;
接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,使线段水平并向水槽中慢慢注水至水面与齐平,入射光线应从点向点射入,这是为了保证______,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的______相同;
小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图为折射光线,分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是______;
若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则______射出的折射光线更远离法线。
如图所示,将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
图水槽中未注水时可在侧壁上处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至处,这是由于光在水面处发生了光的折射现象,此时入射角______角为折射角,选填“大于”“等于”或“小于”
为使处的光点移至处,则应使水槽中的水量______,若间距离为,则水面高度的变化量 ______选填“”“”或“”;
如图所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是______,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______选填“”“”或“”内。
5.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
如图甲,小明将一束激光射至点,在水槽底部形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,底部光斑的位置将 填“向左移动”“向右移动”或“不动”。
实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,小明在水槽上方喷上了烟雾,看到了如图丁所示的光路,光从空气斜射到水面时,将同时发生了 和 现象。
如图乙,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 。
入射角
反射角
折射角 . . . .
通过实验还得到数据如表,分析表中的数据,可得出的结论是:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”,且折射角 入射角选填“大于”、“小于”或“等于”。当光沿着方向射入时会沿方向射出,此时折射角为 。
6.某小组同学在探究光的折射规律时,发现由玻璃斜射入空气时,入射角小于折射角,如图甲所示;当入射角增大到一定的角度时,折射光消失而反射光却变得更亮,再继续增大时只会发生反射现象。如图丙所示,老师告诉他们这是光的全反射现象。课后,他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表。
入射角
折射角
反射能量
图甲中,光线从玻璃斜射向空气时,反射角____选填“大于”“小于”或“等于”折射角。
分析上表中的光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,入角越大,折射角越____,反射光线逐渐___,折射光线逐渐___,当入射角___时,就发生了全反射现象
光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到外芯处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外,只能在玻璃中传播,如图丁所示。光线从光导纤维的外芯斜射向内芯时,增大入射角_____选填“能”或“不能”发生全反射。理由是入射角___折射角选填“大于”,“等于”或“小于”,折射角小于。
光的折射作图方法:(1)光的折射(2)光路可逆性
(1)利用光的折射规律:
   ①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
  ②光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
   ③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
   ④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
(2)根据光路可逆的可逆性。
若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?画出下图
光的折射作图是中考命题的主要知识点,(例如凸透镜、凹透镜光线作图)
1.“五一国际劳动节”假期中,小明跟随爸爸学习钓鱼.如图所示,小明的眼睛位于处,浮标位于水面的处,鱼饵灯位于水下处,此时小明发现鱼饵灯刚好被浮标挡住.已知、、在同一竖直面内,请画出小明看到鱼饵灯灯光的光路图.
2.一束光射向一块玻璃砖如图,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线注意标出法线。
3.如图所示,一束光从空气斜射入玻璃砖时,请画出光穿过玻璃砖的折射光线。
4.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面。作出这束光线从左侧进入玻璃砖,而后从玻璃砖右侧穿出的折射光路。
5.如图所示,一束激光斜射向半圆形玻璃砖圆心,结果在屏幕上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。
6.平静水面上方的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置、如图所示,点的人恰好看到它们在水中的像、重合,请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。
7.小王在点看到水中物体的像在点,请你画出一条看到物体像的光路图。
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