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2025-2026学年八年级上册物理单元考点培优沪粤版(2024)
第三章 光和眼睛 3.4 光的折射定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是( )
A. 山在水中形成"倒影"
B. 景物在观后镜中成像
C. 月食现象的形成
D. 钢勺好像在水面处"折断"
2.诗句“潭清疑水浅”告诉我们,清澈见底的池底看起来很浅,但实际可能很深。下列光路图能说明这一现象的是( )
A. B.
C. D.
3.我们从水上方看到水中的鱼( )
A.那是鱼的虚像,鱼应该稍这个像的上方
B.那是鱼的虚像,鱼应该稍这个像的下方
C.那是鱼的实像,鱼应该稍这个像的上方
D.那是鱼的实像,是光的直线传播形成的
4.如没有三棱镜,可用如图装置进行光的色散实验。在深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜,使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,可在白纸上看到七彩光带。则下列有关说法正确的是( )
A.所用白纸越光滑越好
B.光线在装置中只发生了反射
C.七彩光带说明了白光是由各种色光混合而成的
D.光在水中和空气中的传播速度相同
5.下列光现象中,由于光的折射而形成的是( )
A. 平面镜中的像
B. 竖直杆的影子
C. 放大的邮票
D. 拱桥的倒影
6.古诗词很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释正确的是( )
A.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光的直线传播形成的
B.“池水映明月,潭清疑水浅”句中”水浅”是由于光的反射造成的
C.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“阴浓”是光的折射形成的
D.“安得五彩虹,驾天作长桥”句中的“彩虹”是由于光的色散形成的
7.下列现象中,属于光的折射的是( )
A.透过草叶上的露珠看到了被放大的叶脉
B.从不同方向都看到了桌面上的苹果
C.岸边的树木在水中的倒影
D.房间的墙壁上装有大的平面镜,增大了视觉空间
8.小明一家到西樵山旅游,看到湖里的鱼儿在水杉的倒影间嬉戏,如图,下列有关说法正确的是( )
A.“水杉的倒影”,是由于光的直线传播形成的
B.“水杉的倒影”,是由于光的折射形成的
C.看到“嬉戏的鱼儿”,是鱼的虚像
D.看到“嬉戏的鱼儿”,是鱼的实体
9.下列有关光的说法中,不正确的是( )
A.日食现象是光沿直线传播产生的
B.潭深疑水浅是光的折射现象
C.古代女子照的铜镜相当于平面镜
D.照相机拍摄到的景物是虚像
10.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,下列说法正确的是( )
A.入射角为60° B.EF为界面,上方为空气
C.MN为界面,左侧为空气 D.光线CO为入射光线
二、填空题
11.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为 ,折射角的大小为 。
12.走进春日的溱湖湿地公园鸟语花香、绿柳成荫,在公园的湖面上看到“云在水中飘,鱼在云上游”。从物理学的角度分析,“柳荫”是由于光的 形成的;“云”是由于光的 形成的;“鱼”是由于光的 形成的;“水中倒影”总比岸边对应景物暗些,这是由于光的 造成的。
13.如图所示,B′是人眼在A处透过水面看见的一条大鱼的虚像,这虚像是由光的 形成的。若在A处用鱼叉对准虚像B′叉去,则 (选填“能”或“不能”)叉到大鱼,你认为真实的鱼所在的大概位置是 (“B′处”,“B′上方”,“B′下方”).
14.在研究光的折射规律时,如图所示,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时,光的传播速度将 (选填变大/变小/不变),折射角 (选填>/=)入射角,最后 光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (选填a/b/c/d)线。
15.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,在钱随水光而显现矣。”如图所示,把铜钱放在碗底B处,“远视若无”是因为光的 原理;加适量水,从A处恰好看到铜钱的 (选填“虚”或“实”)像在 处(用图中字母表示);用激光笔从A点向 处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱.
16.如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,折射角的大小为 ,AD的 侧是空气(选填“左”或“右”)。
17.小明在洞庭湖畔看到垂柳成荫,景色优美,他惊奇的发现“鱼在云中游,鸟在水中飞”。小明所看到的“鱼”、“云”、“鸟”,其中属于虚像的有 个。小明看到的“鱼”比实际位置 。(选填“浅”或“深”)
18.如图甲所示,一束激光AO从空气斜射入玻璃砖,折射后从另一面射出,其出射点可能为 (填字母);若增大入射角,出射点会 (选填“往左”、“往右”或“不变”)。如图乙所示,为保护餐桌往往在餐桌上放上玻璃垫,当我们吃饭时,看到桌子上的花纹会比实际花纹的位置 (选填“高”、“低”或“不变),这是由于光 (选填序号①:“从空气斜射入玻璃中”或②:“从玻璃中斜射入空气”)时发生折射的缘故。
19.如图,一束激光与水平方向成45 角斜射到空水槽底部O点,形成一个光斑.现向水槽中注入适量水后,则水槽底部光斑移到O点的 (选填“左”或“右”)侧.继续沿水槽壁缓慢注水,则折射角将 ,(选填“增大”、“不变”或“减小”).若水位上升的速度为v,则水槽底部光斑移动的速度 v(选填“大于”、“等于”或“小于”)
20.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线与水面成角斜射向水面,往杯里加水,则光斑移动的速度 水位上升的速度(选填“>”、“=”或“<”)。在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则折射光线 (选填“顺时针方向旋转”、“方向不变”或“逆时针方向旋转”)。
三、作图题
21.如图所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出)上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点.请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光路图.
22.(1)如题图甲所示,小昕在平静的荔枝湾涌边看到“鱼在花中游”。A、B分别代表岸上一朵花、水中一条鱼,请在题乙图中作出小昕看到水中的“花”和“鱼”的位置(A、B的像在同一点,用C表示),并完成光路图 。
(2)如题图丙所示,物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜的光心。
①画出光线a经过凸透镜后的光路图;
②画出光线b经过凸透镜后的光路图 ;
③物体MN经凸透镜成的像相对于物体是 (选填“放大”“等大”或“缩小”) (选填“正立”或“倒立”)的。
四、实验探究题
23.图甲是学习光的折射的实验情景,图乙是示意图。
(1)实验前,点燃固定在盒盖下方的蚊香,盖上盒盖,打开亮度较亮的激光,可清晰观察到如图乙的光路,在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点(如图乙B点),实验中能看清光路是利用了光的 知识;
(2)向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水,达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C,这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的 现象形成的,还有一个在原来亮点的下方D处,这是由于光 产生的;
(3)保持入射光不动,继续加水,会看到原来的上面的亮点向 移动,下面的亮点向 移动;(均选填“上”或“下”)
(4)为了研究入射角增大时折射角的变化情况,结合图甲、乙说明,应进行的操作是保持水位不变,改变入射角大小,注意观察的现象是 。
24.如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有 的作用。
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): 。
(3)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角
30°(选填“等于”、“小于”或“大于”)。
(4)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 。
(5)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,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。
(6)保持图乙的入射光不动,继续往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向
移动。
25.某同学在做探究光的折射特点实验。如图所示是光从空气射入水中时的光路。
(1)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是 ,且折射角 (大于/等于/小于)入射角.光从空气垂直入射到水面时,折射角等于 °
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价.是否存在不足?答: (是/否);请简要说明理由: .
五、计算题
26.
(1)水池里有盏小射灯,如图1所示,已经画出了小射灯射向水面的一条光线,请完成下列要求:
①画出射入空气的折射光线的大致方向;②标出入射角i.
(2)一个螺线管和一个小磁针放在桌面上,当开关S1闭合后,小磁计N极转向了右方,如图2所示,请完成下列要求:①用箭头标出小磁针处的磁感线的方向;②在括号内用“十“﹣”标出电源的正负极.
27.科学家利用光与微粒(直径为100μm左右)发生相互作用的特性,发明了一种用激光来操纵微粒的工具——光镊子.其原理是:当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射,如图(a)所示,光束的会聚程度将减弱,光束在界面受到向下的力;当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射,如图(b)所示,光束的会聚程度将增强,光束在界面受到向上的力.
(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球,试分析图(c)所示情况下,小球受到激光束的总作用力方向.
(2)用光镊子捕获和移动水中的玻璃小球十分方便.下图是利用光镊子把水中玻璃小球排成“人”字形或“口”字形的照片,如图(d)所示.实验时,将混有直径为2.5μm的玻璃小球的水溶液滴在载玻片上,然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片,并在水中移动.设光镊子的捕获力与激光的功率成正比.已知玻璃小球的密度 激光的最大功率 球体的体积 实验发现当激光功率 P=16mW时,恰好能将玻璃小球提离载玻片.求该光镊子能产生的最大捕获力.
图(d)
28.如图2.97所示,一上下表面平行的玻璃砖,折射率n=,厚度为h。某单色光以入射角i=60°从上表面的O点射入,试画出光线穿过玻璃砖的光路图,并计算光线穿出玻璃砖时的偏移量。
六、综合题
29.一只昆虫停留在岸上一棵树的树枝上,如图1中A点。
(1)如果这种昆虫在飞行时,翅膀在1min内振动了12000次,则翅膀振动的频率是 ;
(2)小明站在湖边,看见了该昆虫在湖中的倒影,如图1所示,图中A点为昆虫所在位置,B点为小明的眼睛所在位置,若湖水的深度为1.5m,请画出小明看见昆虫倒影的光路图 ;
(3)若昆虫离平静湖面3m高,昆虫在湖中的“倒影”是 (选填“实”或“虚”)像,该“倒影”距昆虫 m,当昆虫飞向高空时,该“倒影”的大小与昆虫比较 (选填“变大”变小”或“不变”);
(4)小红站在湖边的C点,请在图2中通过作图判断她能否看见昆虫在水中的倒影? (空格内选填“能”或“不能”)。
(5)小红还看见了湖里游动的鱼,这种现象可以用下列图中那副光路图来解释 。
七、简答题
30.海上有风时,海面出现波浪,某区域海面呈圆弧形,O为圆心,圆弧形海面正下方的水中有一条鱼(用箭头AB表示),如图所示.此时,从圆弧形海面上方看到了水中的这条“鱼”.看到的“鱼”是鱼的放大的虚像,请分析说明其原因.(注:可在图上画光路示意图,以辅助说明)
31.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?
参考答案及试题解析
1.D
【解答】A、倒影即平面镜成像,由光的反射形成,A不符合题意;
B、观后镜即凸面镜成像,是光的反射形成的,B不符合题意;
C、月食即月球进入了地球的影子当中,是由光的直线传播形成的现象,C不符合题意;
D、勺子弯折,是光由水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,D符合题意;
故答案为:D。
【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进入另一种介质时,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.
2.D
3.B
【解答】我们从水上方看到水中的鱼,是由于光的折射所形成的鱼的虚像,鱼应该稍这个像的下方,
故选B
4.C
5.C
【解答】解:A、平面镜成正立、等大的虚像,属于光的反射原理,不符合题意;
B、影子是光沿直线传播形成的,不符合题意;
C、放大镜观察邮票是利用了物体在1倍焦距之内,成正立、放大虚像的原理,属于光的折射现象,符合题意;
D、拱桥在水面的倒影,是平面镜成像现象,属于光的反射,不符合题意.
故选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进入另一种介质时,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.
6.D
【解答】A.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”已经降到地平线以下,之所以还能看到,是光在大气层中发生折射形成的,A不符合题意;
B.“池水映明月,潭清疑水浅”句中”水浅”是由于潭底反射的光,经过水面发生折射造成的,B不符合题意;
C.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“阴浓”是光沿直线传播被树遮挡形成的影子,C不符合题意;
D.“安得五彩虹,驾天作长桥”句中的“彩虹”是由于光透过空中的小水滴,折射后发生光的色散形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光在不均匀的介质中传播时,传播方向会发生偏折;水深变浅、池底变浅、水中的物体位置变高等现象,是由于光的折射形成的;水中倒影与平面镜成像的原理相 ,是光的反射形成的;白光是复色光,透过云层中的小水珠时会发生折射,由于各种色光的折射率不同,所以折射后分成了各种颜色的光。
7.A
【解答】A、草叶上的露珠相当于凸透镜,透过草叶上的露珠看到了被放大的叶脉是凸透镜成像,属于光的折射现象,该选项正确;
B、从不同方向都看到了桌面上的苹果,这是苹果发生漫反射造成的,该选项错误;
C、岸边的树木在水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,该选项错误;
D、平面镜成像是光的反射造成的,该选项错误。
故选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进入另一种介质时,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。
8.C
【解答】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射成像、光的反射成像的理解与掌握,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。AB.“水杉的倒影”是平面镜成像,属于光的反射,故AB错误;
CD.水中的鱼反射的光从水中斜射入空气中时会发生折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,人逆着折射光线看到的是鱼的虚像,比鱼的实际位置高,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】 当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
9.D
10.C
11.60°;37°
【解答】由题意知,人射光线与液面成30°角,则入射角为;则折射角为180o-60o-83o=37o。
【分析】此题主要考查了光的反射和折射定律及其有关的计算.解决此题最关键的是根据题意画出对应的光路图,根据反射定律的内容和已知条件进行计算。
12.直线传播;反射;折射;折射
13.折射;不能;B′下方
【解答】人在岸边看见河中水面的大鱼实际上是河水中的鱼折射后的光线进入人的眼睛而形成的虚像,是由于光的折射造成的。由于大鱼通过折射后所成的像,如果直接对准这个像去叉,是不能叉到鱼的。由于光线是从水中折射进入空气,折射角会大于入射角,因此鱼的真身应该在鱼像的下方。
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图分析求解即可。
14.变大;>;a
15.直线传播;虚;E;E
16.60°;左
【解答】如图所示,由AD与BF垂直,则有∠GOF= 90°-60°=30°,∠COB =90°-30°=60°,根据反射角与入射角相等,法线居中,可知AD是反射界面,则BF是法线,反射光线与入射光线在反射界面AD的同一侧,而折射光线在反射界面的另一侧,所以OC为折射光线。而折射光线与入射光线在法线两侧,所以GO为入射光线,则OE为反射光线。入射角为入射光线与法线的夹角,即为∠GOF =30°,而折射角为折射光线与法线的夹角,即为∠COB=60°。由于∠GOF<∠COB,根据光线从玻璃中斜射入空气中时折射角大于入射角可知,界面的左侧为空气,右侧为玻璃。
故答案为:60°;左。
【分析】首先根据反射现象中反射角等于入射角,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
17.3;浅
【解答】看到的鱼是光的折射形成的虚像,看到水中的云,是光的反射成的虚像,“鸟在水中飞”,也是光的反射形成的虚像,所以虚像有3个。小明看到的“鱼”是逆着折射光线看到的像,折射角大于入射角,看到的像在物体上方, 小明看到的“鱼”比实际位置浅。
故填3;浅.
【分析】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理。
18.C;往右;高;从玻璃中斜射入空气
【解答】如图甲所示,一束激光AO从空气斜射入玻璃砖,光线从O点斜射入玻璃中发生折射现象,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,其出射点可能为C。若增大入射角,折射角也增大。出射点会远离法线,即往左移。为保护餐桌往往在餐桌上放上玻璃垫,当我们吃饭时,看到桌子上的花纹会比实际花纹的位置高,这是由于光在界面发生了光的折射现象所形成的。根据折射角大于入射角可知,光线是从玻璃斜射入空气的,花纹的像将向上移动,比花纹实际的位置高。
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;玻璃中折射后,像比实际变浅。
19.左;不变;小于
20.<;方向不变
【解答】(1)水位上升的高度等于两次入射点间的水平距离,水底光斑移动的距离小于前后入射点之间的水平距离,故光斑移动速度小于水位上升的速度。
(2)木板倾斜一个小的角度,但水平面没有发生变化,故折射光线方向不变。
【分析】(1)结合光的折射规律,比较相同时间内光斑运动的距离与水位上升的距离大小得出结论;
(2)分析在B端下方垫一个小木块C后,杯子中的水面仍然是平的,据此分析入射角的变化,进而得出折射光线的变化。
21.解:(1.)在B点的正上方找一点B′,连接OB′与界面的交点,即为反射光线射到水面的入射点;
(2.)作∠COD的角平分线即为法线,然后作法线的垂线即为平面镜的位置,连接DB即为光从O点传播到B点的光路图.如下图所示:
【分析】(1)根据光的折射定律中折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角画出光从空气斜射入水中时的入射点;(2)根据反射光线和入射光线的夹角可画出法线,然后即可确定平面镜的位置.
22.;;放大;倒立
23.漫反射;反射;折射;上;下;折射光斑D的位置变化
24.(1)显示光路
(2)当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
(3)大于
(4)45°;在光的折射中,光路是可逆的
(5)不能;在
(6)左
【解答】解:(1)利用光具盘表面的漫反射可以显示光路,同时能直接读出入射角和折射角的大小;
(2)由表格数据可知,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;
(3)由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时折射角为30°,当入射角等于60°时折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时折射角30°<β<37.8°;
(4)根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
(5)因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(6)当光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,保持入射光不动,继续加水,入射点向左移动,会看到亮点B向左移动。
【分析】(1)探究光的折射现象时,光具盘可以呈现光线,显示光路;
(2)光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;
(3)折射角随入射角的增大而增大;
(4)光在折射时,光路是可逆的;
(5)光在折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(6)当入射点改变时,根据折射规律判断折射光线。
25.(1)折射角随入射角的增大而增大(减小而减小);小于;0
(2)是;应该换用其他透明介质进行实验
【解答】(1)由表中数据知道,当光从空气斜射到水面时,随着入射角不断增大,折射角也随之增大,即折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大(减小而减小),且折射角小于入射角,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。(2)该同学上述探究实验过程存在的不足是:实验次数较少,结论具有偶然性,应该换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论将更具有普遍性。
【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)注意换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论将更具有普遍性.
26.(1)
(2)
【解答】解:(1)过入射点作出法线,然后根据折射角大于入射角画出折射光线,如下图所示:
2)根据图示的线圈绕向和螺线管的NS极,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入,左端流出,因此电源的右端为正极,左端为负极.磁感线方向从N极指向S极.答案如下图所示:
【分析】(1)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,折射光线向靠近法线方向偏折,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,折射光线向远离法线法线偏折,折射角大于入射角,画出折射光线.(2)根据小磁针的NS极指向,利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极;根据磁感线特点可确定磁感线方向;根据螺线管的NS极和线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向,进而可以确定电源正负极.由于异名磁极相互吸引,所以当小磁针自由静止时,与小磁针N极靠近的螺线管的左端一定是S极.此题考查光的折射定律,是中考热点之一,无论是画反射光线还是折射光线,都需要注意光线的方向和角度的大小.安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个.在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向.
27.(1)解:光线经两次折射折向上方,即光束经过玻璃(介质)球受到的总作用力的效果为向上,所以玻璃(介质)球受到的激光束的作用力向下,如答图所示.
(2)解:由激光功率 P=16mW 时,恰好能将玻璃小球提离载玻片,
可得
1
由于光镊子的捕获力与激光的功率成正比,
所以有
该光镊子能产生的最大捕获力约为
【分析】 (1)根据光的折射现象分析解答。
(2)对小球受力分析,根据“ 光镊子的捕获力与激光的功率成正比 ”的比例关系列式解答。
28.由折射定律知,在 O点折射时,折射角r满足sinγ= ,γ=30°。设光线从下表面的O'点穿出,则第二次折射的入射角为30° ,对应的折射角为60°,可知光线AO与O'B平行。光路图如图2.98所示。将光线O'B反向延长,设侧移量为d,则由图中几何关系,有d=OO'sin(i- γ),而OO'= ,即d= ,代人数据得d=
【分析】根据题意画出对应的光路图,根据折射定律n=计算出此时的折射角,然后根据光路的可逆性确定射入空气时的入射角和折射角,最后利用三角函数的知识计算光线穿出玻璃砖时的偏移量。
29.200; ;虚;6;不变;不能;丙
30.答:如图所示,来自A点反向延长线过圆心的光线,出射光线方向不变.来自A点斜射向界面的光线,出射光线远离法线偏折;两条出射光线反向延长线相交于A′点,A′是A 的虚像;同理,B点成像于B′点,A′B′小于AB;所以,看到的“鱼”是鱼的放大的虚像.
【分析】欲找出AB通过圆弧形水面所成的像,我们只需找出其两个端点的成像情况即可;而要找出一个端点所成的像,就需要从这个点上引出两条光线,看其穿出圆弧形水面时的光线的方向,然后再将其反向延长,则其交战即是该点的像的位置,同理,再做出另一端点的成像情况,最后将二者连接起来,观察像的大小再做出结论.
31.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。
【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。
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