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专题06 光的折射与透镜
一 光的折射
光的折射:
(1)概念:光从一种介绍射到另一种介质时,传播的方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。
折射定律:三线共面、折入两侧、折随入变。
光路可逆
成像:岸上观察河水中物体感觉会变浅(高),河里观察按上物体感觉会变高,两者都是变高,观察到的都是虚像。
二 透镜与折射
凸透镜:
(1)概念:中间厚、边缘薄的透镜。
作用:会聚光线。
焦点和焦距:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点(F),焦点到凸透镜光心的距离叫焦距(f)。
凹透镜:
(1)概念:中间薄、边缘厚的透镜。
作用:发散光线。
三 折射定律及验证
1.光的折射定律
(1)折射光线、入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两侧;入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);
(2)当光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;
(3)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
一 光的折射
1.(2024八下·余姚期中)如图,在井底正中央P点趴着一只青蛙。抽干井水后,青蛙仍在P点,与抽水前相比,它的“观天范围”将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】B
(1题图) (2题图)
2.(2024八下·海曙期中)如图,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,则水中的小鱼实际位置是( )
A.B点 B.B点上方
C.B点下方 D.B点左方或右方
【答案】C
【解析】【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、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气时在水面反射折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人逆着折射光线看到的鱼是比实际位置高的虚像,故小鱼在B的下方。
故答案为:C。
3.(2024八下·海曙期中)如图所示,一束光线透过容器的玻璃侧壁斜射到容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中,容器底部的光斑将( )
A.一直向左移动 B.一直向右移动
C.先向左移动再向右移回到P点 D.先向右移动再向左移回到P点
【答案】C
【解析】【分析】容器内加水后,就会发生折射现象,根据光的折射规律可知当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。
【解答】当容器内加水时,由光的折射规律可知,光将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是在容器底的光斑向左移动,当水面到达光刚进入容器内的高度时,由于光在水中是沿直线传播的,光斑会重新回到P点,故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
(3题图) (4题图)
4.(2024八下·海曙期中) 如图所示,东南亚地区生活着一种射水鱼,它发现水面上的小昆虫后,能从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落水中,实现捕食。下列光路图能表示射水鱼观察水面上小昆虫的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】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】射水鱼在水中看到水面上方落的昆虫等猎物,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。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,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
5.(2024七下·杭州期中)光从空气斜射入水中会发生折射现象,下列各图中能正确表示这种现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】要解决此题,需要掌握光的折射定律:折射光线与入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
【解答】光线从空气斜射入水中,折射角小于入射角,所以折射光线要靠近法线.所以A正确,D错误;
折射光线与入射光线分居法线两侧,所以B错误。
C图没有折射光线,所以C错误。
故答案为:A
6.(2024八下·海曙期中)如图所示,一辆玩具车放入水中,从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了,如图所示的四幅光路图中,能正确的说明这一现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】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;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。
【解答】车轮反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折(偏离法线),人眼沿直线看到车轮位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来车轮浸入水中的部分变“扁”了,故D正确,ACB错误。
故答案为:D。
7.(2024七下·杭州期中)如图的四种现象中,由于光的折射形成的是( )
A.水中倒影 B.水中“折断”的笔 C.阳光下的树影 D.小狗照镜子
【答案】B
【解析】【分析】光从水中斜射入空气中或从空气中斜射入水中时,光的传播方向会发生改变,据此解答。
【解答】A.水中的倒影是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.水中“折断”的笔是光的折射形成的,故B符合题意;
C.阳光下的树影是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.小狗照镜子是光的反射形成的,故D不符合题意。
故答案为:B。
8.(2024七下·长兴月考)我国有着灿烂的诗词文化,很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是( )
A.“江清月近人”,水中有明月是光的折射现象
B.“对影成三人”,影子的形成是光的反射现象
C.“瀑水喷成虹”,彩虹的形成是光的色散现象
D.“潭清疑水浅”,水变浅是光的直线传播现象
【答案】C
【解析】【分析】根据光的反射、折射、直线传播等知识分析判断。
【解答】A.“江清月近人”,水中有明月是光在水面发生反射形成的虚像,即平面镜成像,故A错误;
B.“对影成三人”,影子的形成是光沿直线传播形成的,故B错误;
C.“瀑水喷成虹”,空气中的小水珠聚集在一起相当于一个巨大的三棱镜,太阳光穿过这个三棱镜发生光的色散,这就是我们看到的彩虹,故C正确;
D.“潭清疑水浅”,水变浅是光从水射入空气中时发生折射引起的,故D错误。
故选C。
9.(2024七上·柯桥月考)手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示),若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。【解答】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路:
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想都周围光线都是如此,故B图为正确图形。
故选B。
(10题图) (11题图)
10.在“天宫课堂”中,航天员将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O 的连线为法线。进入气泡球的折射光线可能为( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射规律分析分析解答。
【解答】根据图片可知,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,而②为原来入射光线的方向,因此①是此时折射光线的大致方向,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】当光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,当光从水或其他介质斜射入空气中时,入射角小于折射角。
【解答】当光从空气斜射入玻璃砖时,入射角大于折射角,即α1>γ1,当光从玻璃砖斜射入空气时,入射角小于折射角,即α2<γ2,故A正确,BCD错误。
故选:A。
12.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 ( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
【答案】A
【解析】【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,从一种介质进入另一介质时,光的传播方向发生改变,产生折射现象;(2)水面升至a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;(3)水面上升至b位置时,光线先在水池侧壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气里发生折射,折射角大于入射角.
【解答】解:(1)往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
;(2)水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方.
故选A.
(13题图) (14题图)
13.(2022八下·象山期中)把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图中“科学”两字是( )
A.变浅的虚像 B.变浅的实像 C.变深的虚像 D.变深的实像
【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,反向望过去,会看到成在实际位置上方的虚像,即变浅了。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
14.(2023七下·富阳期末)一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃膜墙”)。这种墙既能反射光线也能透过光线。下列选项中能真实反映光通过玻璃膜墙进入室内的光路图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】(1)当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;
(2)当光从水或其它透明介质中斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
【解答】光通过玻璃幕墙进入室内,经历了两次折射,第一次是从空气斜射入玻璃中,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃斜射入空气中,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
15.(2023·文成模拟)如图是小文在使用同一放大镜观察到的两幅图像。下列关于这两个像说法正确的是( )
A.甲、乙都是实像 B.甲是实像,乙是虚像
C.甲、乙都是虚像 D.甲是虚像,乙是实像
【答案】D
【解析】【分析】 凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。它的成像规律是:1、物距大于两倍焦距,成缩小倒立实像。2、物距等于两倍焦距,成等大倒立实像。3、物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大倒立实像。4、物距小于1倍焦距,成同侧放大正立虚像。5、物距等于1倍焦距,则无法成像。
【解答】放大镜是凸透镜,甲图中物距在一倍焦距之内,成正立的放大的虚像;乙图中当物距大于两倍焦距,成倒立的缩小的实像;所以D正确;
故答案为:D.
二 透镜与折射
1.如图所示,下雨后,用透明塑料薄膜覆盖的棚顶积了些水,则下列说法正确的是( )。
A.这些水构成了一个凹透镜,对平行光有发散作用
B.透镜是固体,水是不可能起到透镜的作用
C.水的下表面近似为球面,但上表面是平的,所以起不了凸透镜的作用
D.应防范由于积水形成的凸透镜对太阳光会聚而引燃棚内物品的隐患
【答案】D
2.甲同学利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是( )。
B. C. D.
【答案】C
3.(2023七上·诸暨期中)平静的池面上映出了空中飞翔的小鸟,小明说:“快来看,鸟和鱼在水中比赛呢!”他看到的“鸟”和“鱼”实际上是( )
A.“鸟”和“鱼”都是虚像 B.“鸟”是虚像,“鱼”是实像
C.“鸟”和“鱼”都是实像 D.“鸟”是实像,“鱼”是虚像
【答案】A
【解析】【分析】实像由实际光线会聚而成,虚像不是由实际光线会聚而成,据此分析判断。
【解答】小鸟在空中,平静的水面相当于平面镜,小鸟发出的光线在水面发生反射,反射光线射入眼睛后,于是看到在水里成虚像。鱼在水里,光线从水射入空气发生折射,折射光线射入眼睛,于是看到水里鱼的虚像,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.如图所示虚线框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜 B.甲、乙都为凸透镜
C.甲为凸透镜、乙为凹透镜 D.甲、乙都为凹透镜
【答案】A
【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】根据图片可知,甲中光线靠近主轴,即比原来会聚,那么甲为凸透镜;乙中的光线偏离法线,即比原来发散,那么乙为凹透镜,故C正确,而A、B、D错误。
故选A。
5.如图所示,三条入射光线a、b、c都射到光心O上,那么哪条光线将沿着直线射出( )
A.a将沿直线射出 B.b将沿直线射出
C.c将沿直线射出 D.三条光线都将沿直线射出
【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜的特殊光线完成作图。
【解答】射向凸透镜光心的光线传播方向不变,因此 三条入射光线a、b、c都射到光心O上, 三条光线都沿直线传播,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
(5题图) (6题图)
6.伽利略发明了人类历史上第一台天文望远镜,其原理如图所示。由图可知,物镜的类型和相应的光学现象分别是( )
A.凹透镜、折射 B.凸透镜、折射
C.凹透镜、反射 D.凸透镜、反射
【答案】B
【解析】【分析】根据图片确定透镜重力和对光线的作用。
【解答】根据图片可知,望远镜的物镜中间厚边缘薄,应为凸透镜,对光线有折射作用,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.(2022八下·北仑期中)早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”下列关于该记载解释的光路图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】根据题目描述分析透镜的种类,根据其作用确定对应的光路图。
【解答】根据“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”可知,用冰做一个透镜,放在阳光下,会聚光线后能够生火,即透镜对光线有会聚作用,那么它为凸透镜,故B、D错误;
能够生火,则说明会聚到一点后温度很高,这个点应该就是凸透镜的焦点,即平行主轴的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,故A正确,C错误。
故选A。
8.(2022八下·鄞州期中)如图所示,一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点,去掉光学元件后,光线会聚于S点,则该元件一定是( )
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】D
【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,据此分析判断。
【解答】如下图所示:
去掉该光学元件后,光线从S点移动到S1点,即加上该光线元件后,光线从S1移动到S点,即光线比原来发散了,那么该元件是凹透镜,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9.(2023七下·柯桥期末)小柯学习了凸透镜的相关知识,认为可以将如图1所示的凸透镜分割成上下两部分分析。
(1)凸透镜上半部分可以看做图2中的 。
(2)小柯了解到凸透镜对光具有会聚作用,由此推测,一束单色光经如图3所示的三棱镜折射后,其出射光线最有可能的是 。
(3)如图4所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在后侧光屏AB范围内观察到不同颜色的光,10分钟后,小柯测量了光屏上不同区域的温度,温度最高的区域位于 。
【答案】(1)甲
(2)A
(3)A上方
【解析】【分析】
(1)凸透镜的中间厚、边缘薄,结合图片可判断其形状特点;
(2)根据凸透镜对光有会聚作用可判断光线经过三棱镜后的折射方向;
(3)光的色散实验——让太阳光穿过一条狭缝,射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带,彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的,其中红光外侧有红外线,紫光之外有紫外线,根据红外线具有热效应可做出判断。
【解答】
(1)凸透镜的中间厚、边缘薄,如果将其分解开,上下两端都类似于三棱镜,所以凸透镜上半部分可以看作图2中的甲。
(2)凸透镜对光具有会聚作用,平行于主光轴的光线会向主光轴偏折,即光线会向凸透镜较厚的一侧偏折,因此,一束单色光经图3中的三棱镜折射后,其出射光线最有可能的是A。
(3)图4中,太阳光经三棱镜折射后,发生光的色散,其中红光外侧(A点外侧)有红外线,红外线热效应强,因此,过一段时间,A点外侧的区域温度高于其他位置。
10.(2023七下·浙江期中)
(1)在图1中,F1为凸透镜焦点,F2为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后,再由凹透镜射出的完整光路。
【答案】(1)
11.(2023七下·富阳期中)在如图画出凹透镜的入射光线。
【答案】
12.(2021七下·越城期中)作图:
(1)如图所示,由点光源 S 发出的某一条光线射到空气和水的分界面上,同时发声反射和折射,其反射光线过点P,折射光线过点Q,试在图中按题意画出光路图。请完成作图的光路图
【答案】(1)
13.(2022七下·柯桥期末)
(1)在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2 倍,于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的,如图所示。若其中一片透镜是焦距 f的凸透镜,则以下透镜组合能达到目的的是 .
A.凹透镜、凸透镜 B.凸透镜、凸透镜 C.凸透镜、凹透镜
【答案】(1)A;B
【解答】(1)在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2 倍,方法如下:
①放置一个2f的凸透镜,放置在第一片后3f处,如下图所示:
②放置一个的凸透镜,放置在第一片后前处,如下图所示:
(2)放置一个的凹透镜,放置在第一片前处,如下图所示:
故选AB。
14.(2022七下·柯桥期中)
(1)如图所示,光线A经过焦点F射入凸透镜,光线B经过光心O射入凸透镜,请分别画出它们经凸透镜折射后的折射光线。
(2)如图所示,根据点光源S发出的入射光线,画出经平面镜MN的反射光线及进入水中的折射光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
15.(2022七下·义乌期中)
(1)画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。
(2)如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
16.(2022七下·长兴月考)按要求作图(保留作图痕迹):
(1)已知图1中的凹透镜和凸透镜的焦距相同,根据两种透镜对光线的作用,画出已知光线的入射光线和折射光线。
【答案】(1)解:如图所示:
17.(2022七下·临海期中)请按下列要求,分别完成相应的光路图。
(1)画出光线AO从水中射入空气时折射光线的大致位置。
(2)一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出,请将光路图补充完整。
【答案】(1) (2)
18.如图 所示,画出入射光线经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。
【答案】解:如图所示:
19.如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像。请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线。
【答案】解:如图所示:
20.根据透镜知识,回答下列问题。
(1)在下列各图中,已知入射光线或折射光线,画出对应的折射光线或入射光线。
(2)在下列各图中填入适当的透镜。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
三 折射定律及验证
1.(2024·龙湾模拟)下列是一些常见的光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:改变小孔形状,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
B.图乙:用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.图丙:抬起木板的B端使杯子倾斜,可研究折射角随入射角变化规律
D.图丁:用平行光正对凸透镜照射,移动光屏,是为了测量凸透镜的焦距
【答案】C
【解析】【分析】A.根据光的直线传播的知识判断;
B.根据对探究平面镜成像规律的认识判断;
C.根据图片分析入射角是否改变即可;
D.根据凸透镜测焦距的方法判断。
【解答】A.图甲:改变小孔形状,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关,故A正确不合题意;
B.图乙:用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置,故B正确不合题意;
C.图丙:抬起木板的B端使杯子倾斜,水面仍然沿水平方向,即此时入射角不变,那么折射角不变,因此不能研究折射角随入射角变化规律,故C错误符合题意;
D.图丁:用平行光正对凸透镜照射,移动光屏,是为了测量凸透镜的焦距,故D正确不合题意。
故选C。
2.(2024七下·苍南期中)如图所示,在烧杯正中心上方固定一手电筒光源,光线向下投射到空烧杯底部,光线发散形成一个圆形光斑(图中虚线所示),此时圆形光斑的面积大小为 S0。现在往烧杯中匀速注水,随烧杯内液面高度H的增加,圆形光斑面积S 变化情况描述正确的大致图像是( )
B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。
【解答】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路:
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想都周围光线都是如此,故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
(2题图) (3题图)
3.(2024八下·海曙期中)如图所示,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,动车减速时( )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
【答案】C
【解析】【分析】动车减速,杯中的水具有惯性保持原来的运动状态,故水面会荡向车子的前方,作出变化后的水面的法线,根据图示比较变化前后的入射角,判断入射角的大小变化;根据光的折射规律,得出折射角的大小变化。
【解答】动车减速,杯中的水具有惯性保持原来的运动状态,故水面会荡向车子的前方,作出变化后的水面的法线,入射光线与法线的夹角即为入射角,比较变化前后的入射角,由下图可观察得入射角变大,根据光的折射规律,则折射角也变大。
故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
4.某同学仔细观察了右侧光路图后,总结出以下几条结论。其中错误的是( )。
A.光在同一种均匀物质中沿直线传播
B.光发生反射时,反射角等于入射角
C.光从空气斜射入玻璃时,折射角大于入射角
D.光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角
【答案】C
【解析】【分析】根据光的反射定律和折射规律分析判断。
【解答】A.光在同一种均匀物质中沿直线传播,故A正确不合题意;
B.光发生反射时,反射角等于入射角,故B正确不合题意;
C.光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,故C错误符合题意;
D.光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,故D正确不合题意。
故选C。
(4题图) (5题图)
5.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则( )
A.反射光线顺时针旋转,旋转角等于α
B.反射光线逆时针旋转,旋转角等于2α
C.折射光线顺时针旋转,旋转角小于α
D.折射光线逆时针旋转,旋转角等于α
【答案】C
【解析】【分析】 (1)根据光的反射规律知,当入射角变大时,反射角也变大,且反射角等于入射角。
(2)根据光的折射规律知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当入射角变大时,折射角也变大,但折射角总小于入射角。
【解答】 一束光线竖直向下照在水面上,折射光线不发生偏折,垂直入射。 现保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,由图可知,则反射光线逆时针旋转,旋转角等于α;折射光线顺时针旋转, 但旋转角小于α,故B、C、D错误,A正确。
故选C。
6.(2024七下·浙江月考)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。
①把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;
②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;
③灯泡b到水面的距离为h1,灯泡a的像到水面的距离为h2
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,刻度尺在水面处的示数为h3
则作出的判断正确的是( )
A.h1