沪科版物理八年级第四章多彩的光第三节光的折射同步练习
1.在学习光的折射后,王明做了如图所示的实验,他将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,这时让同学张亮沿碗壁缓缓向碗中加水,王明在A处又能看到“硬币”,这是因为光从水斜射入空气中时发生了 现象。
2.“九寨沟”的镜海中有着“鱼在天上飞,鸟在水中游”的美境奇观,这水中画面的“鱼”是由于光的 形成的 像,“鸟”是由于光的 形成的
像。(选填“虚”或“实”)
3.看见水底的石头变浅是由于发生了光的 的缘故,坐在电影院里任何一个角度都能看清银幕上的图象,这是因为射向银幕上的光发生了 反射的缘故。
4.将一支铅笔斜放在空碗中,向碗内缓缓注水,我们会发现铅笔向 (选填“上”或“下”)弯折,这是因为光从 到 发生了 的缘故。
5.李华在湖边观鱼如图所示,这条鱼的实际位置在 点处,但李华所看见的鱼却是在 点处。(选填“A”或“B”)
6.如图所示,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从图中位置可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大。前者是由于 形成的 (选填“实”或“虚”)像;后者是由于鱼缸的右侧部分等效于凸透镜而形成的 (选填“实”或“虚”)像。
7.某同学研究光的折射规律,记录实验数据如表:
入射角
30°
45°
60°
75°
折射角
25°
39°
53°
67°
(1)分析实验数据得知,当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射角跟入射角之间的关系是 ;
(2)请你推测这位同学做实验时,入射光线可能是从 进入 。
8.当光从空气斜射入水时,折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;若入射角减小折射角 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
9.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,折射角 入射角(选填“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。
10.在图中画出入射光线AO进入水中的大致方向。
11.如图所示,从水中鱼的位置A点射出两条光线,请画出其折射成的像A点的光路图水中的鱼看岸边的树木时,它看到树木的像的位置比实际位置偏填
(“高”或“低”),在树木成像的位置放一光屏,则 (选填“能”或“不能”)呈出树木的像
12.如图所示,水平上方有一发光点A1,水中另有一发光点A2,人在空气中看到A1在水中像的位置就是A2在水中的位置。请画出:①A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图;②A2发出的光进入人眼的光路图。
(保留作图痕迹)
13.小王在A点看到水中物体S的像在S′点,请你画出一条看到物体像S′的光路图。
14.在探究光的折射规律实验中,某小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据:
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角θ
0°
17°
24°
30°
分析表中数据,可以得到一些规律:
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向 (填“改变”或“不变”)。
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而 (填“增大”或“减小”);分析表中数据猜想,光从空气射入水中时,折射角 (填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时,折射角等于 °,依据是 。
(4)根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更 (大/小)。
15.如图是研究光的折射规律的实验原理图,表中记录了不同的入射角对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角γ
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结。
①折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分居在法线两侧;
② 。
(2)从表中数据可以发现当入射角较小时折射角γ与人射角i成 (选填“正比”或“反比”),那么,当入射角i较大时这种关系 (选填“仍然”或“不”)成立。
(3)当光垂直射入玻璃中时折射角为 °。
16.某同学在做探究光的折射特点实验,如图1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:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
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 。
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: 。
(3)该同学又通过实验研究光从水中射入空气中的现象逐渐增大入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而 ,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是 。
(4)如图2所示的四幅图中,哪个图能真实反映光从空气进入水中的传播途径。答: (填选项中的字母)
17.小汉同学在研究光的折射现象时,发现折射角会随着入射角的增大而增大,但增加的角度并不相等。谁的增加量更大呢?小汉想通过实验对这一问题进行研究,实验步骤如下:
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,使二者的圆心重合;
②如图,将一束激光从A射向圆心O,激光在O处发生折射;
③读出入射角和折射角的大小,并记录在下面的表格中;
④逐渐增大入射角,重复②③步骤数次;
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
17°
24°
30°
⑤对记录到的数据进行处理,并比较入射角增加量与折射角增加量的大小,得出结论。
(1)图中光线的入射角大小为 ,折射角大小为 。
(2)分析表格中的数据,入射角增加量与折射角增加量的大小,谁的更大呢?
(3)分析表格中的数据,你一定还会有所发现,请写出两点。
沪科版物理八年级第四章多彩的光第三节光的折射同步练习
参考答案与试题解析
【分析】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。
【解答】解: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),所以王明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象。
故答案为:折射。
【点评】此题主要考查光的折射现象及其应用,难度不大,属于基础知识,光的反射和光的折射,二者容易混淆,要注意区分。
2.“九寨沟”的镜海中有着“鱼在天上飞,鸟在水中游”的美境奇观,这水中画面的“鱼”是由于光的 折射 形成的 虚 像,“鸟”是由于光的 反射 形成的 虚 像。(选填“虚”或“实”)
【分析】首先要了解“鱼在天上飞”和“鸟在水中游”的成因,然后根据它们各自的成像特点进行解答。
【解答】解:“鱼在天上飞”,鱼反射的光线经过水面的折射进入人眼,是由光的折射形成的虚像;
“鸟在水中游”:鸟和人都处在同一种介质中,鸟反射的光线经过水面的反射进入人眼,是由光的反射形成的虚像;
故答案为:折射;虚;反射;虚。
【点评】此题主要考查了光的反射、折射原理以及它们的成像特点。判断所成的像是实像还是虚像是此题的难点。
对于此类题,只需把握住实像的定义(能成在光屏上的像即为实像)即可得出正确的答案。
3.看见水底的石头变浅是由于发生了光的 折射 的缘故,坐在电影院里任何一个角度都能看清银幕上的图象,这是因为射向银幕上的光发生了 漫 反射的缘故。
【分析】(1)光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
(2)反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
【解答】解:(1)看见水底的石头变浅,是因为石头反射的光从水中斜射入空气中发生了折射现象,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看过去,会看到石头变浅;
(2)银幕是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的银幕上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到。因此光在银幕上发生漫反射。
故答案为:折射;漫。
【点评】本题考查了光的折射以及漫反射和镜面反射的区别,知道无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
4.将一支铅笔斜放在空碗中,向碗内缓缓注水,我们会发现铅笔向 上 (选填“上”或“下”)弯折,这是因为光从 水 到 空气中 发生了 折射 的缘故。
【分析】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。
【解答】解:将一支铅笔斜放在空碗中,向碗内缓缓注水,铅笔反射的光线经过水面后发生折射,光线进入人的眼睛,我们会发现铅笔向上弯折,看到的是筷子的虚像。
故答案为:上;水;空气中;折射。
【点评】此题主要考查光的折射现象及其应用,难度不大,属于基础知识,光的反射和光的折射,二者容易混淆,要注意区分。
5.李华在湖边观鱼如图所示,这条鱼的实际位置在 A 点处,但李华所看见的鱼却是在 B 点处。(选填“A”或“B”)
【分析】我们能看到鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,进入人眼,人看到的不是真实的鱼,而是偏高的鱼的虚像,是由于折射形成的。
【解答】解:鱼反射的光线由水中斜射进入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入眼睛,而眼睛是逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了;
所以,结合图示可知,这条鱼的实际位置在A点处,人看到的是偏高的鱼的虚像,即看见的鱼在B点。
故答案为:A;B。
【点评】当光从空气斜射入水、玻璃等透明介质中时,折射角小于入射角;当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。眼睛是沿直线看物体的。
6.如图所示,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从图中位置可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大。前者是由于 光的折射 形成的 虚 (选填“实”或“虚”)像;后者是由于鱼缸的右侧部分等效于凸透镜而形成的 虚 (选填“实”或“虚”)像。
【分析】(1)利用光的折射规律,当光线从水中斜射到水面时,会发生折射现象,折射光线远离法线;
(2)由凸透镜成像的规律,物体在1倍焦距以内时成正立放大的虚像。
【解答】解:(1)当我们在鱼缸的斜上方看水中的鱼时,水中鱼的光斜射到水面时,会发生折射现象,折射光线远离法线进入我们的眼睛,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,逆着折射光线看到了鱼的虚像,虚像比鱼的实际位置浅一些;
(2)当从鱼缸侧面看水中鱼时,弧形鱼缸和水正好构成一个凸透镜,由凸透镜成像的规律,鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像。
故答案为:光的折射;虚;虚。
【点评】此题主要考查光的折射规律和凸透镜成像的规律,都属于基础知识。
7.某同学研究光的折射规律,记录实验数据如表:
入射角
30°
45°
60°
75°
折射角
25°
39°
53°
67°
(1)分析实验数据得知,当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射角跟入射角之间的关系是 折射角随入射角增大而增大,并且折射角大于入射角 ;
(2)请你推测这位同学做实验时,入射光线可能是从 空气 进入 水(或玻璃) 。
【分析】(1)分析表中入射角和反射角变化的规律,然后根据规律得出折射角跟入射角的关系。
(2)根据折射定律可知,光由空气斜射入其它透明介质,折射角小于入射角;光从其它透明介质斜射入空气中,折射角大于入射角。
【解答】解:(1)由表中的数据可知:入射角由300°增加到75°,折射角由25°增加到67°,折射角随着入射角的增大而增大,并且折射角总小于入射角。
(2)因为折射角小于入射角,因此入射光线可能从空气中进入水(或玻璃)。
故答案为:
(1)折射角随入射角增大而增大,并且折射角小于入射角;(2)空气;水(或玻璃)。
【点评】本题考查学生对数据的分析能力及光的折射定律知识的掌握情况,会通过对表格中数据的分析得出与所学内容相对应的结论。
8.当光从空气斜射入水时,折射角 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;若入射角减小折射角 减小 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】根据光的折射规律填写。
【解答】解:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且当入射角减小时,折射角也减小。
故本题答案为:小于;减小。
【点评】本题考查了光的折射规律。光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,光水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
9.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,折射角 大于 入射角(选填“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 (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。
【分析】光从水或其它透明介质斜射入空气中时:折射角大于入射角;要发生光的全反射,必须光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角。
【解答】解:根据光的反射定律,反射角等于入射角;当光从水斜射入空气中,折射角大于入射角;当光从水斜射入空气中时,在交界面上同时发生反射和折射,但折射角总大于入射角;入射角继续增大,大于临界角时,便没有折射,只有反射了,这种反射叫全反射。
故答案为:大于;折射光线。
【点评】本题考查了光的反射、光的折射以及光的全反射现象的原理。
10.在图中画出入射光线AO进入水中的大致方向。
【分析】要解决此题,需要掌握光的折射规律: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居法线两侧;光从空气斜射入其它介质中时,折射角小于入射角。
【解答】解:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线向法线方向偏折。故答案为:
【点评】此题主要考查了有关折射光路的画法,首先要掌握光的折射规律的内容,特别搞清发生折射时,折射角与入射角之间的大小关系。
11.如图所示,从水中鱼的位置A点射出两条光线,请画出其折射成的像A点的光路图水中的鱼看岸边的树木时,它看到树木的像的位置比实际位置偏填 高 (“高”或“低”),在树木成像的位置放一光屏,则 不能 (选填“能”或“不能”)呈出树木的像
【分析】光的折射定律:当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。
当从水中看岸上的物体时,会感到物体的位置比实际位置高一些,并且从物体射来的光线进入观察者的眼睛,人眼逆着光线看,就看到了此时物体偏高的虚像,虚不能用光屏承接。
【解答】解:光由水斜射入空气时,发生折射,折射角大于入射角,分别过入射点作垂直于界面的垂线作为法线,然后作折射角大于入射角的光线,标出光线的方向即可,如图所示:
水中的鱼看岸边的树木时,看到像的位置比实际位置高,在此过程中,树木成的是虚像,不能用光屏承接,所以在树木成像的位置放一光屏,不能呈现出树木的像。
故答案为:见上图;高;不能。
【点评】本题主要考查了光的折射现象在日常生活中的应用,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。
12.如图所示,水平上方有一发光点A1,水中另有一发光点A2,人在空气中看到A1在水中像的位置就是A2在水中的位置。请画出:①A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图;②A2发出的光进入人眼的光路图。
(保留作图痕迹)
【分析】经过审题我们得知,人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置,所以找到A1在水中的像的位置是解决本题的第一关键,又因为A1发出的光经水面反射进入人眼,所以找到此光线的入射点是解决本题的第二关键,这两个问题得到解决,本题也就基本完成了,剩余的就是连接A1、A2点以及人眼与光线的入射点之间的连接问题了,连接时注意连线的虚实和光线的方向问题即可。
【解答】解:①根据平面镜成像的特点作出A1关于水面的像点A1′,连接A1′与人眼,交于水面一点O,过O点垂直水面作出法线,A1到O为入射光线,O到人眼为反射光线,如图所示;
②A2到O为入射光线,O到人眼为折射光线,如图所示:
【点评】本题考查的是光从水中斜射向空气的折射规律和光在空气中发生反射的规律的综合应用,要熟记反射定律、折射定律、平面镜成像的特点,才能灵活解答本题。
13.小王在A点看到水中物体S的像在S′点,请你画出一条看到物体像S′的光路图。
【分析】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。
【解答】解:S的光由水进入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到S的像点,连接AS′交水面于点O,过O点垂直水面作出法线,连接SO画出入射光线,连接OA画出折射光线,如图所示:
【点评】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。
14.在探究光的折射规律实验中,某小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据:
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角θ
0°
17°
24°
30°
分析表中数据,可以得到一些规律:
(1)当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时,光的传播方向 不变 (填“改变”或“不变”)。
(2)光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而 增大 (填“增大”或“减小”);分析表中数据猜想,光从空气射入水中时,折射角 不可能 (填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时,折射角等于 45 °,依据是 在光的折射中,光路是可逆的 。
(4)根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更 大 (大/小)。
【分析】(1)根据表格中入射角i为0°的情况进行分析;
(2)根据表格中入射角和折射角的大小分析;
(3)在光的折射中,光路是可逆的;
(4)根据表中数据分析,入射角相同时,光射入玻璃和水中时折射角的大小关系,由此分析。
【解答】解:(1)当空气中的入射角i为0°时,水中的折射角r和玻璃中的折射角β都为0°,故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时,传播方向不变;
(2)由表格中的数据可知:当空气中的入射角i逐渐增大时,折射角也随之增大;但折射角始终小于入射角,故光从空气射入其它介质时,折射角不可能达到90°;
(3)光的折射中,光路是可逆的,由表格可知,当光线以32°入射角从水中射向空气时,则折射角是45°;
(4)由表格可知,入射角相同时,光射入玻璃的折射角为24°,光射入水中时折射角为32°,玻璃对光的偏折能力更强。所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜,玻璃凸透镜的焦距应更短,水凸透镜”的焦距更大。
故答案为:(1)不变;(2)增大;不可能;(3)45;在光的折射中,光路是可逆的;(4)大。
【点评】本题主要考查学生利用表格进行分析,总结光的折射规律的能力。光从水斜射入空气的折射规律,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大,增大到一定程度发生全反射。
15.如图是研究光的折射规律的实验原理图,表中记录了不同的入射角对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角γ
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结。
①折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分居在法线两侧;
② 光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角 。
(2)从表中数据可以发现当入射角较小时折射角γ与人射角i成 正比 (选填“正比”或“反比”),那么,当入射角i较大时这种关系 不 (选填“仍然”或“不”)成立。
(3)当光垂直射入玻璃中时折射角为 0 °。
【分析】(1)分析表格中入射角i大小变化时,折射角γ随入射角的变化情况,并比较它们的大小,得到入射角和折射角的大小变化规律。
(2)入射角i为10°时,折射角γ为6.7°,比较入射角每增加一倍,折射角是否增大一倍,得出折射角是否与入射角成正比。
(3)当光垂直于界面入射时,光的传播方向不变。
【解答】解:(1)分析表中数据可得折射规律:
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b.光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角;
(2)从表格中数据还可以看出:
入射角为10°.折射角为6.7°;
入射角变为20°,折射角为13.3°=2×6.7°﹣0.1°;
入射角为30°.折射角为19.6°=3×6.7°﹣0.5°;
入射角为40°.折射角为25.2°=4×6.7°﹣1.6°;
入射角为50°.折射角为30.7°=5×6.7°﹣2.8°;
可见,入射角较小时,入射角增大几倍,折射角近似增大几倍;入射角增大的倍数较大时,这种关系不再成立。
(3)当光垂直于玻璃入射时,光的传播方向不变,即折射角为0°。
故答案为:(1)光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角;(2)正比;不;(3)0。
【点评】经过本实验的探究得到的折射规律是: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;折射角随入射角的增大而增大。
16.某同学在做探究光的折射特点实验,如图1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:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
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 反射 和 折射 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: 折射角随入射角增大而增大 ,且折射角 小于 (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 0° 。
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 (是/否);请简要说明理由: 应该选用更多不同种类的透明介质做相同的实验 。
(3)该同学又通过实验研究光从水中射入空气中的现象逐渐增大入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而 增大 ,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是 折射光线消失 。
(4)如图2所示的四幅图中,哪个图能真实反映光从空气进入水中的传播途径。答: A (填选项中的字母)
【分析】(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,折射角随入射角的改变而改变。当光垂直入射时,折射角为零;
(2)实验次数较少,结论具有偶然性,多次测量是为了获取多组数据,得出普遍性的结论,换用其他透明介质再做此实验,得出的结论更具有普遍性。
(3)光从其他透明介质斜射入空气,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大,入射角增大到一定程度时,折射角先达到90°;
(4)根据光的折射规律可对选项中的光路图做出判断。
【解答】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0°。
(2)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: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。
(3)光从水斜射入空气的折射规律是折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大。当增大入射角时,折射角也增大。入射角增大到一定程度时,折射角达到90°,在空气中就没有折射光线了。此时只有反射光线,这是一种全反射现象;
(4)A、光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。故本选项正确;
B、光从空气斜射入水中,折射角应小于入射角,而图中折射角却大于入射角,故本选项错误;
C、图中光从空气斜射入水中,光的传播方向没有变,故本选项错误;
D、图中折射光线与入射光线在法线的同侧了,故本选项错误。
故选A。
故答案为:(1)①反射;折射;②折射角随入射角增大而增大;小于;0°;
(2)是;应该选用更多不同种类的透明介质做相同的实验;
(3)增大;折射光线消失;(4)A。
【点评】此题考查光的折射定律,熟练掌握光的折射规律,并能与实际现象相结合,是解答的关键。同时还要学会根据光的折射规律分析全发射现象的发生。
17.小汉同学在研究光的折射现象时,发现折射角会随着入射角的增大而增大,但增加的角度并不相等。谁的增加量更大呢?小汉想通过实验对这一问题进行研究,实验步骤如下:
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,使二者的圆心重合;
②如图,将一束激光从A射向圆心O,激光在O处发生折射;
③读出入射角和折射角的大小,并记录在下面的表格中;
④逐渐增大入射角,重复②③步骤数次;
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
折射角
0°
17°
24°
30°
⑤对记录到的数据进行处理,并比较入射角增加量与折射角增加量的大小,得出结论。
(1)图中光线的入射角大小为 45° ,折射角大小为 24° 。
(2)分析表格中的数据,入射角增加量与折射角增加量的大小,谁的更大呢? 入射角的增加量大于折射角的增加量
(3)分析表格中的数据,你一定还会有所发现,请写出两点。
【分析】(1)根据入射角和折射角的定义即可得出结论。
(2)根据表中数据,入射角每增加15°,则反射角分别增加9°和8°可得出结论。
(3)观察表格中的数据,比较折射角和入射角的关系,比较入射角变化时,折射角是怎样变化的,以及在入射角相等时,水和玻璃对光的折射程度的不同等。
【解答】解:(1)入射角为入射光线OA与法线的夹角,此夹角为:45°;
折射角为折射光线BO与法线的夹角,此夹角为:24°;
(2)根据表中数据可知,当入射角每增加15°时,则反射角分别增加9°和8°,所以入射角的增加量更大一些。
(3)由表中的数据分析可知:当入射角变为30°时,折射角变为17°;
当入射角变为45°时,折射角变为30°,当入射角变为60°时,折射角变为30°;
当垂直入射时,入射角变为0°时,折射角变为0°。
由此可得出结论:①光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;