2025新浙教版科学八上第一章 对环境的察觉(讲义)
第4节:光的反射和光的折射(第3课时)
知识要点一、光的折射现象
1、光的折射:光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生 ,这种现象称为光的折射。
【拓展】当光 入射到界面时, ,传播方向 。
2.光的折射现象中的概念:
在光的折射现象中,要掌握“一点”( )、“两角”( 、 )和“三线”( 、 、 )分别代表的含义。
①入 射 点 ( O ):光线射到界面上的点。
②入射光线( ):射到界面上的光线。
③折射光线( ):通过界面折射后的光线。
④法线( NN' ):通过入射点, 于界面的线(虚线)。
⑤入射角(∠α): 与法线的夹角。
⑥折射角(∠γ): 与法线的夹角。
知识要点二、探究光的折射定律
<探究活动>:
①让一束光通过玻璃槽盖子上的狭缝斜射到水面,光进入水中时,其传播方向会发生变化吗
光的传播方向 发生变化,折射角 入射角。
②改变入射角α的大小,比较每一次入射角α和折射角y的大小以及折射角γ随入射角α的变化情况,你能得出什么结论 如果让光垂直射向水面,进入水中的光又会怎样
折射角随入射角的增大而 ,随入射角的减小而 ;光垂直射向水面时,进入水中的光与入射光 。
③把水换成玻璃砖,重新做这个实验。
实验结果:
把水换成玻璃砖后,光在玻璃砖两个表面处发生 折射
第1次折射,光从空气射向玻璃砖,折射角 入射角;
第2次折射,光从玻璃砖射出时(即光从玻璃射向空气),折射角 入射角。
改变入射角的大小,折射角大小也随之 ,折射角随入射角的增大而 ,随入射角的减小而 。
光经过两次折射后与原入射光 射出玻璃砖。
当光垂直射向玻璃砖时,折射光线与入射光线在同一条直线上,入射光线、折射光线、法线 ,折射角和入射角都为 。
知识要点三、光的折射定律
内容:光折射时,折射光线、入射光线、法线在 ;折射光线和入射光线分别位于 ;光从 时,折射角 入射角;当
时,折射角 入射角。
【口诀】 , ,介质为空气的角 。(光路 )
不论其是折射角或是入射角(空气>液体>透明固体;光速快的介质中角要大)
【拓展】①在界面上发生折射的同时也发生了反射。
②光发生折射时,光路也具有可逆性。
③看水里的鱼、水底等物体时,都是虚像。
从河岸上看水中的物体觉得 ,从水中的鱼看河岸上的昆虫觉的
( 像位置要比实际偏 )
3、玻璃砖的折射
(1)平行玻璃砖的的折射(如下图):平行射入,折射后 射出(光路 )
(2)扇形玻璃砖的折射(如下图):经过球心的光线传播方向 (光路 )
4、海市蜃楼的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。
知识要点三、光的色散
1、单色光和复色光
(1)单色光:不能再分解的光叫作 ,如: 。
(2)复色光:由单色光混合而成的光叫作 。例如:白光、红蓝光等
2、色散现象:让一束白光照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色光带,颜色依次是 。
3、光的色散现象说明:
(1) 是由各种色光混合而成的,是复色光
(2)光的色散实质上是 ,不同色光偏折的程度是 的, 的偏折程度最小, 的偏折程度最大.
(3)光的色散现象: 、 、太阳线的肥皂泡等。
4、看不见的光:
(1)红外线:在可见光谱的 以外存在着一种人眼看不见的光,叫红外线。
①红外线的特性: 。
②应用: ,可利用该技术勘测地热、家用电器的遥控器、红外线温度计,红外线照相机,红外线夜视仪等。
注:在色散实验中,把比较灵敏的温度计放在 外侧,温度计示数会 。
(2)紫外线:在可见光谱的 以外有一种看不见的光,叫紫外线。
①特点:使 发光,有利于骨骼发育,杀菌消毒
②应用:紫外线能杀死微生物,用来 ;紫外线使 发光,用来鉴别字画和纸币的真伪;适量的紫外线照射有利于人体健康,过量则会诱发皮肤癌。
③紫外线与臭氧层:地球周围大气的平流层内的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受大量紫外线的照射。
5、物体颜色:
①透明的物体的颜色由 决定(其他色光被吸收)
②不透明的物体颜色由 决定(其他色光被吸收)
注意:白色物体 所有照射在它表面的光,黑色物体则能 所有照射在它表面的光。
【重要提醒】人看到物体,是因为眼睛接收到了物体反射的光。当眼睛接收到了来自物体的光,眼睛接收到哪种颜色的光,感觉物体就是哪种颜色,如果没有光进入眼睛,就感觉物体是黑色的。
演练1:(2024七下·浙江温州期中)科学就在身边。下列现象中,由光的折射产生的是( )
A.“折断”的铅笔 B.水中的倒影
C.镜中的小狗 D.地上的影子
演练2:(2024七下·浙江杭州期末)如图是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于60° B.折射角等于30°
C.MM′的左边是玻璃 D.NN′是界面
演练3:2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌,如图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是( )
A. B.C.D.
演练4:(2024八下·浙江宁波期中)有经验的渔民使用钢叉捕鱼时,钢叉要对准看到的“鱼”的下方叉,因为实际的鱼在看到的“鱼”的下方。如下所示的四幅图中,能正确反映渔民看到“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
演练5: (2024七下·金华阶段练习)如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光,则( )
A.A处应是紫光
B.只有AB之间有光
C.将照相底片放到AB范围B的外侧,底片会感光
D.将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高
演练6:(2024七下·浙江温州期末)在炎热的夏天,由于大气温度不均,使得光线在传播过程中发生如图弯折,形成海市蜃楼。下列关于海市蜃楼的说法正确的是( )
A.海市蜃楼是由光的散射产生的 B.海市蜃楼是由光的反射产生的
C.海市蜃楼的像不能呈在光屏上 D.光在均匀介质中不沿直线传播
演练7:(2024七下·浙江杭州期末)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
演练8:(2024七下·浙江杭州期中)如图,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光(已知紫光偏折程度大于红光),下列说法正确的是( )
A.保持光屏位置不变,紫色光斑仍在a点处
B.保持光屏位置不变,紫色光斑在a点上方
C.将光屏向右平移,紫色光斑仍可落在a点处
D.将光屏向左平移,紫色光斑仍可落在a点处
演练9:(2024七下·浙江宁波期末)某广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果以及绿色葡萄。站在旁边的摄影师将看到( )
A.瓷盘呈白色,苹果呈黑色,葡萄呈红色
B.瓷盘呈黄色,苹果呈红色,葡萄呈黑色
C.瓷盘呈红色,苹果呈红色,葡萄呈绿色
D.瓷盘呈黑色,苹果呈红色,葡萄呈黑色
(2024七下·浙江绍兴期中) 在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的_______(填字母)两图进行实验,这样选择的目的是______________;
(2)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,_______对光的偏折本领较大。
1、(2024八下·浙江宁波期中) 在如图所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( )
A.荷花在水中形成“倒影”
B.景物逆光形成“剪影”
景物在汽车观后镜中成像
D.透过放大镜观察植物
2、(2024八下·宁波阶段练习) 下列说法正确的是( )
A.光线从空气射入另一种介质中,传播方向一定改变
B.光线从空气斜射入另一种介质中,折射角一定小于入射角
C.光线发生折射时,若入射角变小,折射角一定也变小
D.光线发生反射时,不可能同时发生折射
3、(2024八下·浙江宁波期末)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.α1>γ1 B. C. D.
4、(2024七下·浙江湖州期末)第33届巴黎奥运会将于2024年7月26日开幕。奥运五环颜色从左到右依次如图所示,分别代表欧洲(蓝)、亚洲(黄)、非洲(黑)、澳洲(绿)、美洲(红)。将黄光依次照射到奥运五环上,呈现黄色的是( )
A.欧洲环 B.亚洲环 C.澳洲环 D.美洲环
5、(2024七下·浙江杭州期末) 把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变。当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是( )
A.此时看到B点只是因为光的反射 B.此时看到的硬币比实际位置要高
C.如果没有水,眼睛仍可以看到B点 D.如果再加水,眼睛就看不到B点
6、(2024中考·浙江一模)人在岸上看到水中的一条鱼,如图N点是人眼在M处看到的鱼的位置。若从M处射出一束激光,要使激光照射到鱼上,则激光应对准哪点射出( )
A.N点 B.N点右方 C.N点正上方 D.N点正下方
7、(2024七下·浙江台州期末)如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是( )
A.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B.太阳光经三棱镜折射后,紫光的偏折程度小于红光
C.①区域的光具有热效应
D.②区域的光无法用肉眼观察
8、(2024七下·杭州阶段练习)如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( )
A.B.C.D.
9、(2024八下·浙江宁波期中)如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B 中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是( )
①看到 A 中的字比 B 中的字高 ②看到 B 中的字比 A 中的字高
③看到A、B 中的字一样高 ④看到 B 中的字和没有放玻璃半球时一样高
A.①④ B.只有① C.只有② D.③④
10、(2024七下·浙江宁波期末)如图所示的实验中,下列现象错误的是( )
A.白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折
B.白光经三棱镜后发生了色散现象
C.白光经三棱镜后红光的偏折程度最大
D.把一支温度计放在红光外侧,可以观察到温度计示数明显上升
10、(2024八下·浙江宁波期末)如图,一束白光通过三棱镜后分解成七种单色光,该现象名为光的_______,位于图中最下方B位置的是_______光。如果把一支温度计放在A点外侧,温度计的示数会明显上升,因为_______。
11、(2025八下·浙江宁波期中) 如图所示,当光从水中斜射入空气中时,在分界面同时发生反射和折射,反射角___________入射角(填“大于”、“等于”或“小于”),折射角_________入射角(填“大于”、“等于”或“小于”),当入射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角继续增大时,便没有了________(选填“反射光线”或“折射光线”),光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失。
12、(2024七下·浙江宁波期末) 1666年,牛顿将太阳光射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带
(1)①是太阳光,它属于 ___________(填“复色光”或“单色光”);
(2)②外侧是 ___________(填“紫外线”或“红外线”),可用于治疗风湿性关节炎的理疗;
(3)太阳光通过三棱镜,在另一侧出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带,这个现象叫做光的 ___________(填“色散”或“光的直线传播”)。
13、(2024七下·浙江杭州期中)将一束与水平方向成45°角,方向不变的激光射向水槽,当液面在实线位置时底部形成一光斑,其折射光路如下图所示,若水面下降到虚线位置,光斑将向__________(填“左”或“右”)移,折射角将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”),液面下降的速度__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)光斑移动的速度。
14、(2024七下·浙江杭州期中) 某同学在做“探究光的折射规律”的实验,如图所示为光空气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,通过实验得到如表所示数据:
入射角 0 15 30 45 60
反射角 0 15 30 45 60
折射角 0 11 22.1 35.4 40.9
(1)当光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是______;
(2)当光从空气垂直射到水面时,折射角的大小为______度;
(3)小金根据表格数据的变化规律作出推测:若将激光从水射入空气中,入射角增大到一定角度时,折射光线会消失。小金的推测是______(填“正确”或“错误”)的。
15、(2024八下·浙江宁波期中) 海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的;
【资料2】如图乙所示,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向;
【资料3】海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高,温度越高,空气的密度越小;请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
16、(2024七下·浙江杭州期中)如图所示,光源S发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射后,反射光线经过A点,水中的折射光线经过P点,请你作出正确的入射光线,反射光线、法线和折射光线.(要求反映出正确的作图过程)
17、(2024七下·浙江杭州期末)将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示。请画出这束光线最后射出水面的光路图。2025新浙教版科学八上第一章 对环境的察觉(讲义)
第4节:光的反射和光的折射(第3课时)
知识要点一、光的折射现象
1、光的折射:光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象称为光的折射。
【拓展】当光垂直入射到界面时,不偏折,传播方向不变。
2.光的折射现象中的概念:
在光的折射现象中,要掌握“一点”(入射点)、“两角”(入射角、折射角)和“三线”(入射光线、法线、折射光线)分别代表的含义。
①入 射 点 ( O ):光线射到界面上的点。
②入射光线(AO):射到界面上的光线。
③折射光线(OC):通过界面折射后的光线。
④法线( NN' ):通过入射点,垂直于界面的线(虚线)。
⑤入射角(∠α):入射光线与法线的夹角。
⑥折射角(∠γ):折射光线与法线的夹角。
知识要点二、探究光的折射定律
<探究活动>:
①让一束光通过玻璃槽盖子上的狭缝斜射到水面,光进入水中时,其传播方向会发生变化吗
光的传播方向会发生变化,折射角小于入射角。
②改变入射角α的大小,比较每一次入射角α和折射角y的大小以及折射角γ随入射角α的变化情况,你能得出什么结论 如果让光垂直射向水面,进入水中的光又会怎样
折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小;光垂直射向水面时,进入水中的光与入射光在同一条直线上。
③把水换成玻璃砖,重新做这个实验。
实验结果:
把水换成玻璃砖后,光在玻璃砖两个表面处发生两次折射
第1次折射,光从空气射向玻璃砖,折射角小于入射角;
第2次折射,光从玻璃砖射出时(即光从玻璃射向空气),折射角大于入射角。
改变入射角的大小,折射角大小也随之改变,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
光经过两次折射后与原入射光平行射出玻璃砖。
当光垂直射向玻璃砖时,折射光线与入射光线在同一条直线上,入射光线、折射光线、法线三线重合,折射角和入射角都为0°。
知识要点三、光的折射定律
1、内容:光折射时,折射光线、入射光线、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;光从空气斜射入水或其他透明物质时,折射角小于入射角;当光从其他透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角。
【口诀】三线共面,法线居中,介质为空气的角较大。(光路可逆)
不论其是折射角或是入射角(空气>液体>透明固体;光速快的介质中角要大)
【拓展】①在界面上发生折射的同时也发生了反射。
②光发生折射时,光路也具有可逆性。
③看水里的鱼、水底等物体时,都是虚像。
2、从河岸上看水中的物体觉得浅,从水中的鱼看河岸上的昆虫觉得高(虚像位置要比实际偏高)
3、玻璃砖的折射
(1)平行玻璃砖的的折射(如下图):平行射入,折射后平行射出(光路可逆)
(2)扇形玻璃砖的折射(如下图):经过球心的光线传播方向不变(光路可逆)
4、海市蜃楼的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。
知识要点四、光的色散
1、单色光和复色光
(1)单色光:不能再分解的光叫作单色光,如:红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光、紫光。
(2)复色光:由单色光混合而成的光叫作复色光。例如:白光、红蓝光等
2、色散现象:让一束白光照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛(diàn)、紫。
3、光的色散现象说明:
(1)白光是由各种色光混合而成的,是复色光。
(2)光的色散实质上是光的折射,不同色光偏折的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大.
(3)光的色散现象:棱镜实验、雨后彩虹、太阳线的肥皂泡等。
4、看不见的光:
(1)红外线:在可见光谱的红光以外存在着一种人眼看不见的光,叫红外线。
①红外线的特性:具有热效应,穿透云雾能力强。
②应用:红外线遥感,可利用该技术勘测地热、家用电器的遥控器、红外线温度计,红外线照相机,红外线夜视仪等。
注:在色散实验中,把比较灵敏的温度计放在红光外侧,温度计示数会上升。
(2)紫外线:在可见光谱的紫光以外有一种看不见的光,叫紫外线。
①特点:使荧光物质发光,有利于骨骼发育,杀菌消毒
②应用:紫外线能杀死微生物,用来消毒灭菌;紫外线使荧光物质发光,用来鉴别字画和纸币的真伪;适量的紫外线照射有利于人体健康,过量则会诱发皮肤癌
③紫外线与臭氧层:地球周围大气的平流层内的臭氧层能吸收大部分来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受大量紫外线的照射。
5、物体颜色:
①透明的物体的颜色由透过它的色光颜色决定(其他色光被吸收)
②不透明的物体颜色由它反射的色光颜色决定(其他色光被吸收)
注意:白色物体反射所有照射在它表面的光,黑色物体则能吸收所有照射在它表面的光。
【重要提醒】人看到物体,是因为眼睛接收到了物体反射的光。当眼睛接收到了来自物体的光,眼睛接收到哪种颜色的光,感觉物体就是哪种颜色,如果没有光进入眼睛,就感觉物体是黑色的。
演练1:(2024七下·浙江温州期中)科学就在身边。下列现象中,由光的折射产生的是( )
A.“折断”的铅笔 B.水中的倒影
C.镜中的小狗 D.地上的影子
【答案】A
【详解】
A.铅笔“折断”了光从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故A符合题意;
B.平静的水面相当于平面镜,水中倒影是平面镜成像,属于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.镜中的小狗是平面镜成像,属于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.地上的影子属于光沿直线传播产生的,故D不符合题意。
故选A。
演练2:(2024七下·浙江杭州期末)如图是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于60° B.折射角等于30°
C.MM′的左边是玻璃 D.NN′是界面
【答案】A
【详解】
根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示
由∠BOM=30°,可知
∠BON=90°-30°=60°
而图中已知∠AON=60°。所以NN'为法线,则MM'为界面。当光线从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,则
∠CON'=90°-50°=40°
由图可知,AO是入射光线,OB是反射光线,OC为折射光线,∠AON为入射角,等于60°。∠CON'为折射角,等于40°。则MM'的右边是玻璃。故A正确,BCD错误。
故选A。
演练3:2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌,如图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是( )
A. B.C.D.
【答案】D
【详解】人在水下看到岸上的终点线,是岸上的终点线反射的光由空气斜射入水中进入眼睛,光由空气射入水中时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。
故选D。
演练4:(2024八下·浙江宁波期中)有经验的渔民使用钢叉捕鱼时,钢叉要对准看到的“鱼”的下方叉,因为实际的鱼在看到的“鱼”的下方。如下所示的四幅图中,能正确反映渔民看到“鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,光有水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的A′是变浅的鱼的虚像.所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,C、D选项光的传播方向错误,B选项,折射角小于入射角,错误,只有A选项正确.
故选A.
演练5: (2024七下·金华阶段练习)如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光,则( )
A.A处应是紫光
B.只有AB之间有光
C.将照相底片放到AB范围B的外侧,底片会感光
D.将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高
【答案】A
【详解】AB.太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,因此A处为红光、B处为紫光,AB之间为可见光,AB的外侧是不可见光,故AB错误;
C.太阳光经过三棱镜被分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,说明太阳光是复色光,故C错误;
D.A的外侧是红外线,红外线热效应强,所以将温度计放到AB范围A的外侧会看到温度上升很快,故D正确。
故选D。
演练6:(2024七下·浙江温州期末)在炎热的夏天,由于大气温度不均,使得光线在传播过程中发生如图弯折,形成海市蜃楼。下列关于海市蜃楼的说法正确的是( )
A.海市蜃楼是由光的散射产生的 B.海市蜃楼是由光的反射产生的
C.海市蜃楼的像不能呈在光屏上 D.光在均匀介质中不沿直线传播
【答案】C
【详解】
海市蜃楼,又称蜃景,是一种因光的折射形成的自然现象,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,其本质是一种光学现象。
ABC.海市蜃楼是由于空气的密度不均匀,光在传播过程中发生折射产生的现象,海市蜃楼是虚像,像不能呈在光屏上,故AB错误,C正确;
D.光在同种均匀透明介质中沿直线传播,故D错误。
故选C。
演练7:(2024七下·浙江杭州期末)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
【详解】
试题分析:当池内无水时,由于光沿直线传播,所以站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑;当水面升至a位置时,光由水斜射入空气,折射光线向界面方向偏折,人看到亮斑的位置在S点的下方,即P点;如果水面升至b位置时,同理,依据光的折射规律,折射光线会在S点的上方,即Q点,所以正确选A。
演练8:(2024七下·浙江杭州期中)如图,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光(已知紫光偏折程度大于红光),下列说法正确的是( )
A.保持光屏位置不变,紫色光斑仍在a点处
B.保持光屏位置不变,紫色光斑在a点上方
C.将光屏向右平移,紫色光斑仍可落在a点处
D.将光屏向左平移,紫色光斑仍可落在a点处
【答案】C
【详解】
AB.不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同,紫光的偏折能力比红光要强。保持入射光位置及方向不变,仅将红光改为紫光,保持光屏位置不变,则紫光的光斑会在a的下方。故AB错误;
CD.如果将光屏向左平移,紫光光斑会上移,可能落在a点;相反,如果将光屏向右平移,紫光光斑会下移,则应落在a点更偏下的位置。故C正确,D错误。
故选C。
演练9:(2024七下·浙江宁波期末)某广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果以及绿色葡萄。站在旁边的摄影师将看到( )
A.瓷盘呈白色,苹果呈黑色,葡萄呈红色
B.瓷盘呈黄色,苹果呈红色,葡萄呈黑色
C.瓷盘呈红色,苹果呈红色,葡萄呈绿色
D.瓷盘呈黑色,苹果呈红色,葡萄呈黑色
【答案】C
【详解】用红光照射白色瓷盘、红色苹果及绿色葡萄:
①白色瓷盘: 白色物体能够反射所有颜色的光, 因此在红光照射下, 瓷盘会呈现红色, 因为它反射了红光;
②红色苹果: 因为苹果本身是红色的, 它会反射红光, 从而在红光照射下保持红色;
③绿色葡萄: 绿色葡萄会吸收红光, 不会反射任何颜色, 因此摄影师眼中没有光线进入, 葡萄呈现黑色。
故选C。
演练10:(2024七下·浙江绍兴期中) 在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的_______(填字母)两图进行实验,这样选择的目的是______________;
(2)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,_______对光的偏折本领较大。
【答案】(1)B和D;便于比较折射后的光斑位置(2)油
【详解】
(1)根据控制变量法的思想,要探究水和油对光的偏折本领大小,必须控制入射角和液面的高度相同,符合条件的有BD两图;在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置,比较液体对光的偏折程度,体现了转换法的思想;
(2)根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大.
1、(2024八下·浙江宁波期中) 在如图所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( )
A.荷花在水中形成“倒影”
B.景物逆光形成“剪影”
景物在汽车观后镜中成像
D.透过放大镜观察植物
【答案】D
【详解】A、荷花在水中形成“倒影”平静的水面相当于平面镜,荷花在水中的倒影是平面镜成像现象,故属于光的反射,故A不符合题意。
B、景物逆光形成“剪影”是光在直线传播的过程中遇到不透明的物体,在物体后面光照不到的区域形成的影子,故B不符合题意;
C、景物在汽车观后镜中成像是凸面镜成像,是光的反射现象,故C不符合题意;
D、透过放大镜观察植物是由于光的折射形成的,故D符合题意。
故选:D。
2、(2024八下·宁波阶段练习) 下列说法正确的是( )
A.光线从空气射入另一种介质中,传播方向一定改变
B.光线从空气斜射入另一种介质中,折射角一定小于入射角
C.光线发生折射时,若入射角变小,折射角一定也变小
D.光线发生反射时,不可能同时发生折射
【答案】C
【详解】
A、光垂直于界面入射时,传播方向不变,A错误;
B、光线从空气斜射入真空中时,折射角大于入射角,B错误;
C、发生折射时,若入射角变小,折射角也变小,C正确;
D、光在透明物体的表面会同时发生反射和折射,D错误.
故选C
3、(2024八下·浙江宁波期末)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.α1>γ1 B. C. D.
【答案】A
【详解】
A.光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B.光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD.因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选A。
4、(2024七下·浙江湖州期末) 第33届巴黎奥运会将于2024年7月26日开幕。奥运五环颜色从左到右依次如图所示,分别代表欧洲(蓝)、亚洲(黄)、非洲(黑)、澳洲(绿)、美洲(红)。将黄光依次照射到奥运五环上,呈现黄色的是( )
A.欧洲环 B.亚洲环 C.澳洲环 D.美洲环
【答案】B
【详解】
亚洲环是黄色,所以要用黄光照射,用黄色光照射时,亚洲环能反射黄光,观众看到的是黄色,故选B。
5、(2024七下·浙江杭州期末) 把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变。当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是( )
A.此时看到B点只是因为光的反射 B.此时看到的硬币比实际位置要高
C.如果没有水,眼睛仍可以看到B点 D.如果再加水,眼睛就看不到B点
【答案】B
【详解】把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变,由于光在均匀介质中沿直线传播,所以硬币反射的光被杯子壁挡住了,如果没有水,眼睛不能看到B点;当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点,因为来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像,虚像的位置比物体的实际位置偏高;如果再加水,眼睛仍能看到B点。故ACD错误;B正确。
故选:B。
6、(2024中考·浙江一模)人在岸上看到水中的一条鱼,如图N点是人眼在M处看到的鱼的位置。若从M处射出一束激光,要使激光照射到鱼上,则激光应对准哪点射出( )
A.N点 B.N点右方 C.N点正上方 D.N点正下方
【答案】A
【详解】
人在岸上看到水中的一条鱼,是光的折射现象,根据光路的可逆性可知,若从M处射出一束激光,要使激光照射到鱼上,则激光应对准N射出,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7、(2024七下·浙江台州期末)如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是( )
A.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B.太阳光经三棱镜折射后,紫光的偏折程度小于红光
C.①区域的光具有热效应
D.②区域的光无法用肉眼观察
【答案】B
【详解】A.太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫多种色光混合而成的复色光,故A正确,不符合题意;
B.太阳光经三棱镜折射后,紫光的偏折程度大于红光,故B错误,符合题意;
C.①区域的光是红外线,具有热效应,故C正确,不符合题意;
D.②区域的光是紫外线,无法用肉眼观察,故D正确,不符合题意。
故选B。
8、(2024七下·杭州阶段练习)如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】射水鱼能看到小昆虫,是小昆虫身上的光线斜射向水中,在水面处发生折射,折射光线进入射水鱼的眼中,而入射光线由空气斜射向水中,折射角小于入射角,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9、(2024八下·浙江宁波期中)如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B 中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是( )
①看到 A 中的字比 B 中的字高 ②看到 B 中的字比 A 中的字高
③看到A、B 中的字一样高 ④看到 B 中的字和没有放玻璃半球时一样高
A.①④ B.只有① C.只有② D.③④
【答案】 A
【解析】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 。
如图所示:
折射只有在入射角不等于0°的时候才发生,当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线,所以不发生折射,通过球体观察物像重合,则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高;
通过立方体观察时,由于光线发生了折射角,折射角大于入射角,所以看到的像比物高,即看到A中的字比B中的字高,故①④正确,应选A。
10、(2024七下·浙江宁波期末)如图所示的实验中,下列现象错误的是( )
A.白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折
B.白光经三棱镜后发生了色散现象
C.白光经三棱镜后红光的偏折程度最大
D.把一支温度计放在红光外侧,可以观察到温度计示数明显上升
【答案】C
【详解】A.由图知道,通过隙缝的白光经三棱镜后向三棱镜底边方向的偏折,故A正确,不符合题意;
BC.太阳光通过三棱镜发生了色散现象,在光屏上呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,红光的折射程度最小,紫光的折射程度最大,故B正确,不符合题意,C错误,不符合题意;
D.红光的外侧是红外线,将温度计放到红光外侧,会看到温度上升,故D正确,不符合题意。
故选C。
10、(2024八下·浙江宁波期末)如图,一束白光通过三棱镜后分解成七种单色光,该现象名为光的_______,位于图中最下方B位置的是_______光。如果把一支温度计放在A点外侧,温度计的示数会明显上升,因为_______。
【答案】色散 ;紫 ;红外线具有热效应
【详解】让一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,这个现象叫光的色散。B之外是紫外线,A之外是红外线。因为红外线具有热效应,所以将一支温度计的玻璃泡涂黑后,放在A点外侧,温度计的示数会上升比较明显。
11、(2025八下·浙江宁波期中) 如图所示,当光从水中斜射入空气中时,在分界面同时发生反射和折射,反射角___________入射角(填“大于”、“等于”或“小于”),折射角_________入射角(填“大于”、“等于”或“小于”),当入射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角继续增大时,便没有了________(选填“反射光线”或“折射光线”),光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失。
【答案】等于;大于;折射光线。
【详解】当光从水中斜射入空气中时,在分界面同时发生反射和折射,反射角等于入射角,折射角大于入射角(以上两空均填“大于”“等于”或“小于”),当入射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角继续增大时,便没有了折射光线,只有反射了,这种反射叫全反射,光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失.
12、(2024七下·浙江宁波期末) 1666年,牛顿将太阳光射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带
(1)①是太阳光,它属于 ___________(填“复色光”或“单色光”);
(2)②外侧是 ___________(填“紫外线”或“红外线”),可用于治疗风湿性关节炎的理疗;
(3)太阳光通过三棱镜,在另一侧出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带,这个现象叫做光的 ___________(填“色散”或“光的直线传播”)。
【答案】(1)复色光 (2)红外线 (3)色散
【详解】
(1)[1]太阳光是复色光,是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的。
(2)[2]红外线的偏折能力弱,②外侧是红外线,可用于治疗风湿性关节炎的理疗
(3)[3]太阳光通过三棱镜,在另一侧出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带,是光的色散现象。
13、(2024七下·浙江杭州期中)将一束与水平方向成45°角,方向不变的激光射向水槽,当液面在实线位置时底部形成一光斑,其折射光路如下图所示,若水面下降到虚线位置,光斑将向__________(填“左”或“右”)移,折射角将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”),液面下降的速度__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)光斑移动的速度。
【答案】(1)左 (2)不变 (3)不变
【详解】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,因此光线移动到O点左侧;
继续沿水槽壁缓慢注水,折射光线逐渐向左偏折,但是入射角不变,折射角和反射角的大小也不变。
14、(2024七下·浙江杭州期中) 某同学在做“探究光的折射规律”的实验,如图所示为光空气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,通过实验得到如表所示数据:
入射角 0 15 30 45 60
反射角 0 15 30 45 60
折射角 0 11 22.1 35.4 40.9
(1)当光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是______;
(2)当光从空气垂直射到水面时,折射角的大小为______度;
(3)小金根据表格数据的变化规律作出推测:若将激光从水射入空气中,入射角增大到一定角度时,折射光线会消失。小金的推测是______(填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1) 折射角随入射角增大而增大 (2)0 (3)正确
【详解】
(1)根据表格可知,当光从空气斜射到水面时,入射角越大,折射角也越大,故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角增大而增大。
(2)根据表格可知,当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,即入射角为0度,折射角也为0度。
(3)小金根据表格数据的变化规律及光路的可逆性,若将激光从水射入空气中,折射角总是大于入射角,折射角会随入射角增大而增大,入射角增大到一定角度时,折射光线会消失,此时会发生全反射。小金的推测是正确的。
15、(2024八下·浙江宁波期中) 海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的;
【资料2】如图乙所示,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向;
【资料3】海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高,温度越高,空气的密度越小;请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
【答案】由于光在同种不均匀介质中传播时,会发生光的折射现象,在一定的高度内,高度不同,空气的温度不同,空气的密度也不同,所以光在不均匀的空气中会发生折射现象,所以海市蜃楼是光沿直线传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果。
16、(2024七下·浙江杭州期中) 如图所示,光源S发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射后,反射光线经过A点,水中的折射光线经过P点,请你作出正确的入射光线,反射光线、法线和折射光线.(要求反映出正确的作图过程)
【答案】
【详解】根据平面镜成像的规律,作出点光源S在平面镜中成的像S′,由于反射光线的反向延长线要过像点S′,连接AS′,其与水面的交点就是入射点O.
分别连接SO、OA、OP,可以确定入射光线、反射光线、折射光线.答案如下图所示.
17、(2024七下·浙江杭州期末)将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示。请画出这束光线最后射出水面的光路图。
【答案】
【详解】
①光线垂直射向水面,此时光线的方向是不变的,垂直射入是折射的一个特例.②光在水中射到平面镜上被反射,反射要遵循反射定律,入射光线和反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.③被镜面反射的光从水中射向空气,此时水中入射光线与法线的夹角为入射角,空气中折射光线与法线的夹角为折射角,入射光线和折射光线分居法线的两侧,且折射角大于入射角.
作图过程:
①先画出光线垂直射入水中,此时光线方向不变.②接着画光在平面镜上的反射:先画法线,然后反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.③最后画光从水中射入空气中:先画法线,然后入射光线和折射光线分居法线的两侧,且折射角大于入射角. 完成的光路如下图所示: