第4节 光的折射(带解析)
一、选择题
1.画中人出现了错误判断,四幅图中,能正确说明产生这一现象原因的光路图是
A B C D
2.如图所示,是我们从水面上方看到的筷子斜插入水中的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
3.下图中,光从空气斜射入玻璃的光路图正确的是( )
A B C D
4.如图所示,有一束光斜射入盛水的容器中,在容器底形成一个光斑,保持入射光路不变,慢慢放出容器中的水,则容器底的光斑将( )21教育名师原创作品
A.向右移动 B.保持不动 C.向左移动 D.无法确定
5.光斜射到放在空气中的玻璃砖上,在上、下两个相互平行的表面发生折射,下列关于光传播的四张光路图A、B、C、D中正确的是( )21·世纪*教育网
A B C D
6.当光从一种介质射向另一种介质时,下列说法中正确的是( )
A.一定会发生偏折
B.发生折射时,折射角一定小于入射角
C.反射和折射不会同时发生
D.只要光进入另一种介质,速度就一定改变
7.小明在东钱湖畔看到:船儿在水面荡漾,鱼儿在白云中穿梭,青山在水中摇曳.小明看到的景物中,由于光的折射形成的是( )2·1·c·n·j·y
A.船儿 B.鱼儿 C.白云 D.青山
二、填空题
8.放在水中的筷子,在水中的部分看起来向 弯折(填“上”或“下”),这是由于光的 形成的.
9.当光线从水中斜射入空气中,光速将 .(选填变快、变慢或不变);筷子斜插入水碗中,在水面外斜着看去,水中的那部分变得向 弯折;岸上的人看见水中的鱼的位置比实际位置偏 ,这是因为光从 中斜射入 中时发生了折射.
10.如图所示,小华同学用一只新买的激光笔照射水面,在竖直白墙上出现两个红点A和B,现在保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿 方向转动;现在保持入射光线不变,欲使B点下移至B′,应使水面 .(选填“上升”或“下降”)【来源:21·世纪·教育·网】
11.生活、生产中常用到光学知识:在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进方向,是利用了 ;有时人们把电视机遥控器的红外线发射窗,对着电视机对面墙壁发射,也能控制电视机,这是利用了光的 现象;有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,这是利用了光的 现象.
三、实验题
12.小敏学习了“光的折射”后,想知道光进入不同介质时,弯曲程度是否相同(折射角是否相等),如不同,弯曲程度与什么因素有关.老师帮她设计了下面的实验:
用一厚玻璃缸盛一定量的水,让一激光手电筒射出的光束从空 气中斜射入水中,从水中再进入玻璃,然后再进入空气中,其光路图如图所示.小敏还上网查出了一些介质的其他参数,如下表:
物 质
空气
水
玻璃
植物油
密度(kg/m3)
1.29
1000
930
速度(m/s)
3×108
2.25×108
2×108
(1)分析光路图,可知:光线进入不同介质中偏折程度 (选填“相同”或“不同”).
(2)分析表中数据猜想:光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度 (选填“快”或“慢”).21世纪教育网版权所有
(3)光由传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时,折射角 (选填“大于”或“小于”)入射角.www.21-cn-jy.com
【中考大练兵】
13.在下列所示的四幅图中,属于光的反射的是
A.手影游戏 B.光透过玻璃 C.镜中人像 D.小孔成像
14.校后的小河“水清鉴人”,是由于光可以在水面发生 ________(选填“镜面”或“漫”)反射而形成人的________(选填“实像”或“虚像”);漫步河畔,看到河边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的 ________的缘故. 21*cnjy*com
15.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光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.通过实验还得到如下数据:【版权所有:21教育】
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②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.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.21cnjy.com
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(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: .
16.如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它.
(1)小明看不到硬币,这是因为光在均匀介质中沿 传播;
(2)将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的 现象;【来源:21cnj*y.co*m】
(3)沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的 现象.
参考答案及解析
1.D
【解析】站在岸上的人看到池底变浅,是由于池底的反射光线射向水和空气的界面时,发生折射的原因,折射光线远离法线,折射角大于入射角,折射光线射入人眼,人眼逆着这条折B、光线从空气斜射玻璃水中,折射光线与入射光线分居法线两侧;而图中折射光线与入射光线分居法线同侧,故本选项错误
C、当光从空气斜射入玻璃里中时,折射光线向法线方向偏折,而图中传播方向不改变,故本选项错误.
D、光线从空气斜射玻璃水中,折射角小于入射角,所以折射光线要靠近法线.所以本选项符合题意.
4.C
【解析】解答此题应掌握:光发生折射时的规律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线会靠近法线.当打开阀门,容器里的水逐渐流出的过程中,但入射点逐渐降低且向左移动,折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向左移动.2-1-c-n-j-y
解:当水位在a时,一束光线斜射入盛水的容器中,由光的折射定律可知,在容器底部形成一个光斑在P点,当打开阀门,容器里的水逐渐流出的过程中,但入射点逐渐降低到b时,由光的折射定律可知,在容器底部形成的光斑在P′点,所以在水逐渐流出的过程中,光斑将向左移动,如图所示:21*cnjy*com
5.B
【解析】光由空气通过玻璃砖要发生两次折射,第一次由空气斜射进入玻璃砖,第二次由玻璃砖斜射再进入空气,两次均符合折射定律.
解:当光从空气斜射入玻璃时,根据光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更靠近法线;当光线从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线相对于入射光线要远离法线.
6.D
【解析】解:A、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生变化,当垂直入射时,传播方向不改变,故A错误;
B、当光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角,故B错误;
C、光线斜射在水面上时,同时发生折射和反射,故C错误;
D、当光从一种介质射向另一种介质时,速度一定改变,因为波速是由介质决定的,故D正确.
7.B
【解析】解:青山、白云在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的.
我们看到船儿在水面荡漾是因为小船反射的光线进入我们的眼睛.
我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,综上所述由于光的折射形成的是选项B.
8.上;折射
如图所示:
现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A′处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动.
(2)由于入射光线不变,即入射角不变,则折射也不发生改变,因此过B′点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示:21教育网
显然入射光线不变,欲使B点下移至B′,水面需上升.
11.直线传播;反射;折射
【解析】(1)利用光的直线传播可以引导掘进机掘进方向是直的;(2)遥控器发射的红外线遇到墙壁会反射.(3)光从水中射入了空气中时,光发生折射,所看到的虚像总在实际物体的上方,所以叉鱼时要瞄准鱼的下方;21·cn·jy·com
解:用激光引导掘进机掘进方向,是利用了光沿直线传播;遥控器的红外线发射窗正对电视机对面墙壁发射,光线射到墙壁上又反射回来也能控制电视机,属于光的反射现象.
光从水中射入了空气中折射时,眼睛看到的都是物体的虚像,在物体的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方,这是利用了光的折射现象;
12. (1)不同 (2)快 (3)小于
15.(1)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;(2)是;五次实验数据可以,但没有换用其他透明介质做此实验.
【解析】解:(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;②由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故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,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.【出处:21教育名师】
(2)评价:存在不足,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.
16.(1)直线;(2)反射;(3)折射.
【解析】解:(1)小明看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;
(2)来自硬币的光经过平面镜会发生反射,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线看去,感觉光线好像是从镜子的后面射来的,这便是硬币的虚像(虚像是反射光线反向延长线的交点),所以小明通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的反射现象;www-2-1-cnjy-com
(3)当沿碗壁缓缓向碗中加水时,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虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),所以小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象.