初中物理鲁科版八年级上册第三章第四节光的折射同步练习
一、单选题
炎热的夏天开车行驶在公路上,常觉得公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了。出现这种现象是因为光的
A.
漫反射
B.
镜面反射
C.
折射
D.
直线传播
下图现象中,由于光的折射形成的是
A.
皮影戏中屏幕上的“人影”
B.
?
树在水中形成“倒影”
C.
放大镜把字“放大”
D.
??
汽车在凸面镜中成像
小王同学在厨房中,将一根筷子放入装有清水的饭碗中,发现筷子瞬间“折了”,他稍加思索,发现这是光的
A.
直线传播
B.
反射现象
C.
折射现象
D.
色散现象
一束平行光从水中射入空气,OP是其中的一条反射光线,如图所示。能正确反映光线OP的光路图是
A.
B.
C.
D.
古诗词是我国的文化瑰宝,下列说法中不正确的是
A.
“大漠孤烟直,长河落日圆”中的“落日圆是光的反射形成的
B.
“潭清疑水浅”,这种现象是由光的折射形成的
C.
“一道残阳铺水中”,这个现象是由于光的反射形成的
D.
“举杯邀明月,对影成三人”中的影子是由于光的直线传播现象形成的
小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在水中游”,对于这一有趣现象的形成,下列说法正确的是
A.
云和鱼都是虚像
B.
云是虚像,鱼是实像
C.
云和鱼都是由光的反射形成的
D.
云和鱼都是由光的折射形成的
一束光从水中斜射入空气,发生了反射和折射现象。图中能正确表示这一现象的光路图是
A.
B.
C.
D.
下列关于光的折射的说法中正确的是
A.
光从一种介质进入另一种介质时传播方向一定改变
B.
折射角就是折射光线与镜面的夹角
C.
发生光的折射时,折射角总是大于入射角
D.
入射角增大时,折射角也随着增大
当一束光线垂直射向某透明介质表面时,
A.
入射角为,反射角为,折射光线垂直于入射光线
B.
入射角为,反射角为,光的传播方向不改变
C.
入射角为,反射角为,折射光线垂直于入射光线
D.
入射角为,反射角为,折射光线传播方向不改变
光从空气斜射入玻璃中,入射角为,则折射角可能
A.
等于?
B.
小于?
C.
等于?
D.
大于?
二、填空题
如图所示,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢向碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这是光的______现象,看到的硬币是______。选填“实物”或“虚像”
人在湖边观鱼,所看到的是鱼的______选填“实”或“虚”像,看到鱼的深度比鱼所在的实际深度______选填“深”或“浅”,这是因为光从______选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”时,发生______了现象,鱼反射的光线在湖面处发生折射时______选填“靠近”或“远离”法线。
小丽在岸上可以看到水中的鱼在云里游来游去,则她看的云是因为_______选填“光的反射”或“光的折射”形成的,看到的鱼是因为________选填“光的反射”或“光的折射”形成的_______选填“虚”或“实”像。
从圆形金鱼缸的侧面观察缸内水中的金鱼,看到的是金鱼正立的、______填“放大”或“缩小”的______填“实”或“虚”像,如果用激光灯照到鱼,则激光应该向鱼的______选填“上方”、“下方”、“正对面”射去。
三、实验探究题
光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点,如图甲所示。
小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路、OC为同一直线,你认为出现光线OC是因为______所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是______。
接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,使线段水平并向水槽中慢慢注水至水面与齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证______,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的______相同。
小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图为水中的折射光线通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是______。
若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则______射出的折射光线更远离法线。
如图是某同学在做探究光从空气射入水中时的折射规律实验,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
反射角
折射角
分析表中的数据光从空气斜射入水中将同时发生______和______现象。
初步分析表中的数据,可以看出,当光从一种介质进入另一种介质中时,光的传播方向______选填“一定”或“不一定”发生改变。
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______选填“大于”“等于”“小于”入射角。
该同学根据以上结论总结出了光的折射定律,请你誉出该同学上述探究实验过程存在的不足:______。
在探究“光的折射规律”的实验中,某小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如表所示的数据。
空气中的入射角i
水中的折射角r
玻璃中的折射角
分析表中数据,可以得到一些规律:
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______。
光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而______选填“增大”或“减小”;分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角______选填“可能”或“不可能“达到。
当光线以入射角从水中射向空气中时,折射角等于______。
折射光线和入射光线位于______选填“相同”或“不同”的介质中。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:因为不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率,而路面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到“公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了”。故只有选项C符合题意。
故选:C。
利用光在不均匀的空气中传播时会发生折射现象和人由于错觉总认为光是沿直线传播理论分析题目中描述的现象。
正确理解光的折射、反射、直线传播现象,注意总结一些常见的与这些现象有关的例子,并试着用所学知识来解释现象,对解决此类题目有帮助。
2.【答案】C
【解析】解:A、皮影戏中屏幕上的“人影”属于影子,是光线在同种均匀的介质中传播形成的,故A不符合题意。
B、树在水中形成“倒影”平静的水面相当于平面镜,树在水中的倒影是平面镜成像现象,故属于光的反射,故B不符合题意。
C、放大镜把字“放大”,是由于光的折射形成的,故C符合题意。
D、汽车在凸面镜中成像是光的反射现象,故D不符合题意。
故选:C。
要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的;
光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如平面镜成像;
光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等。
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的理念。
3.【答案】C
【解析】解:将一根筷子放入装有清水的饭碗中,发现筷子瞬间“折了”,观察者在水面上,筷子在水面下,观察者和筷子在两种介质中,属于光的折射。
故选:C。
光的直线传播是发生在同一介质。
光的反射是观察者和物体在同一介质中,但是观察者是通过反射面看物体的。
光的折射是观察者和物体在两种介质中。
光的色散是复色光分解成单色光。
光现象中有三条规律,光的直线传播、光的反射、光的折射,一定要明确三条规律传播途径。
4.【答案】B
【解析】解:
由题知,OP是一束平行光从水中射入空气时的一条反射光线,所以入射光线应在法线右侧的水中,因为反射角等于入射角,所以入射光线和反射光线与水平面的夹角也相等均为;
折射光线应在法线左侧的空气中,且折射角大于入射角;
由以上分析可知,B图正确。
A图中折射角小于入射角,故A错误;
C图中折射光线与入射光线在法线的同侧,故C错误;
D图中反射角与入射角不相等,故D错误。
故选:B。
此题主要考查了光的反射和光的折射的图像识别,同时考查了反射角、入射角、折射角的概念,难度不大;关键是熟记这些基本规律即可。
5.【答案】A
【解析】解:
A、“大漠孤烟直,长河落日圆”中,“落日”是由于大气分布不均匀,下部空气密度大,上部空气密度小,落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高,我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像,故A错误;
B、“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故B正确;
C、“平静的水面犹如一面镜子,“一道残阳铺水中”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C正确;
D、“举杯邀明月,对饮成三人”中的一人是饮酒者本人,另外两“人”是饮酒者形成的影。
其中一“人”是人在地面上形成的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成影,即地面上的“人”;
另一“人”是杯中的“人”,酒面是一个平面镜,人在这个平面镜中成像,即平面镜成像,它是由光的反射形成的,故D正确。
故选:A。
分析:
光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射理解与掌握,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。
6.【答案】A
【解析】解:当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的虚像;
鱼生活在水里,鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像。
故选:A。
光在沿直线传播的过程中遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面就会改变传播方向,称为光的反射;
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。
本题考查了学生对光的反射和折射现象的区分,抓住二者传播的介质不同是解题的关键,是一道光学基础题。
7.【答案】B
【解析】解:A、光从水中斜射入空气时,发生光的反射时,反射角等于入射角;而A图中的反射角大于入射角,故A错误;
B、光从水中斜射入空气时,发生光的反射时,反射角等于入射角;发生折射时,折射光线与入射光线分居法线两侧,并且折射角大于入射角,故B正确;
C、光从水中斜射入空气中,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在法线的同侧;故C错误;
D、光从水中斜射入空气时,发生光的反射时,反射角等于入射角,而D图中的反射角大于入射角,且图中只有反射光线,没有折射光线,故D错误。
故选:B。
当光从水下斜射入空气时,在发生光的折射的同时,在水面处会发生光的反射。
在发生光的反射时,反射角等于入射角;在发生光的折射时,折射光线与入射光线分居法线两侧,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
在解答光的折射光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质密度比较小的物质里面的角入射角或折射角较大;在光密质密度比较大的物质里面的角入射角或折射角较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。
8.【答案】D
【解析】解:
A、垂直入射时传播方向不变,故A错误;
B、折射角是折射光线与法线的夹角,故B错误;
C、光由空气斜射入其他介质时折射角小于入射角,由其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角,故C错误;
D、入射角增大,折射角也增大,故D正确.
故选.
光从一种介质斜射入另一种介质中是传播方向一般会发生变化;
反射角、折射角、入射角,都是光线与法线的夹角;
发生折射现象时,在光速较大的介质中的角大;
折射角随入射角的增大而增大.
光线传播方向发生改变要注意:斜射入、一般会改变;
折射角随入射角的增大而增大,但折射角不是一定大于入射角.
9.【答案】B
【解析】解:一束光线垂直射向某透明介质表面时,同时发生反射和折射;
入射角为,反射角等于入射角等于;
射入时,传播方向不变,折射角也等于.
故选B.
光射到透明介质表面时,会同时发生光的反射和折射;
根据光的反射定律,反射角等于入射角,根据光的折射规律,光垂直射入透明介质时,传播方向不变.
此题考查了光的反射规律和折射规律,有关垂直入射这种情况,很容易认为入射角为,做题时应细心.
10.【答案】B
【解析】解:根据从空气斜射入玻璃中时,入射角为,折射角小于入射角。故B正确、ACD错误。
故选:B。
光的折射定律: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,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;光由水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。
本题的关键是掌握光的折射规律,明确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,折射角小于入射角是解答此题的关键。
11.【答案】折射
?
虚像
【解析】解:保持眼睛和碗的位置不变,慢慢向空碗里倒水,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像。
故答案为:折射;虚像。
光的折射定律是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;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
本题来源于生活中,考查了对折射现象和折射规律的认识和理解。
12.【答案】虚?
浅?
水中射到空气中?
折射?
远离
【解析】解:
鱼反射的光由水斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向沿直线看去,看到的是比实际位置的浅一些的鱼的虚像。如图所示:
故答案为:虚;浅;水中射到空气中;折射;远离。
鱼反射的光由水中斜射入空气中时发生折射,折射光线向水面偏折,我们逆着光线看去,鱼“变浅了”。
本题是光的折射现象的具体运用,由于光的折射,我们看到水中的物体比实际物体的实际位置高,我们看到池水比实际浅一些。
13.【答案】光的反射;光的折射;虚
【解析】
【分析】
此题考查的是光现象的识别题目,容易解答。
平面镜成像是光的反射现象,由于光的折射看到水中的鱼不是真正的鱼,是鱼的虚像。
【解答】
解:水面相当于平面镜,平面镜是由于光的反射形成的虚像,光从水中射向空气中,由于光的折射,折射角偏大,看到比真正鱼的位置偏上的鱼的虚像。
故答案为:光的反射;光的折射;虚。
14.【答案】放大
?
虚
?
正对面
【解析】解:凸透镜成像时:,成正立放大的虚像,起到放大的作用,鱼缸内的金鱼所成的像符合这条规律。
激光在进入水中时也会发生折射;由于在光的折射现象中光路是可逆的,所以,从看到鱼的位置正对鱼照射时,激光灯能照到鱼。
故答案为:放大;虚;正对面。
圆形金鱼缸加鱼缸内的水,形成中间厚,边缘薄,类似凸透镜;鱼缸内的金鱼很近,相当于将物体放在凸透镜的焦距之内;从水面上能看到鱼,是因为光从水中射入空气中时,在水面发生折射进入人的眼睛,光的折射中光路是可逆的,要想从水面上照到鱼,应正对着鱼照射。
日常生活中,由玻璃、水等形成的中间厚、边缘薄的物体都相当于凸透镜,能起到凸透镜的所有作用,以及光路可逆的应用。
15.【答案】有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;
入射光线重合;入射角;
玻璃;
玻璃。
【解析】解:
光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是AO和OB。
探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,入射角相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,入射角相同。
如乙丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较OB偏离OC更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
光路是可逆的,光从空气斜射入玻璃偏折能力强,当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强,所以远离法线。
故答案为:有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;入射光线重合;入射角;玻璃;玻璃。
光在同种均匀介质中沿直线传播。探究光的折射规律,一定要记录光的折射光线和入射光线。
探究物体问题时一般要控制其他量不变,这是物理上常用的控制变量。
光在同种介质中沿直线传播,当遇到另一种介质时光线发生改变,光线改变的角度越大,偏转能力越大。
光路可逆的进行分析。
此实验通过光在空气中直线传播,光从空气斜射入水,光从空气斜射入玻璃,这三个实验过程,对比玻璃的偏折能力更强,光路可逆等。
16.【答案】光的反射
?
光的折射
?
不一定
?
折射角随入射角的增大而增大
?
小于
?
只用一种介质,实验数据具有偶然性
【解析】解:由图可知,光从空气斜射入水中时发生了折射和反射现象;
光从一种介质进入另一种介质中时,传播方向不一定发生改变,因为光从一种介质垂直射入另一种介质的时候,传播方向不改变,即不发生折射;
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,即折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角;
该同学只通过一次实验便得出结论,实验数据具有偶然性,应该换用其他透明介质再做此实验,使结论更具有普遍性。
故答案为:光的反射;光的折射;不一定;折射角随入射角的增大而增大;小于;只用一种介质,实验数据具有偶然性。
根据图象分析;
光沿直线传播的条件,以及光从一种介质垂直射入另一种介质的时候,传播方向不改变
根据表格中角的大小变化分析;
为得出普遍性的结论,应用不同的介质进行实验。
此题考查光的折射定律,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,在折射现象中光路是可逆的。
17.【答案】不变?
增大?
不可能?
45?
不同
【解析】解:当空气中的入射角i为时,水中的折射角r和玻璃中的折射角都为,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;
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;
光的折射中,光路是可逆的,由表格可知,当光线以入射角从水中射向空气时,则折射角是;
由表格可知,入射角相同时,光射入玻璃的折射角为,光射入水中时折射角为,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。
发生折射现象时,折射光线和入射光线位于不同的介质中。
故答案为:不变;增大;不可能;;不同。
根据表格中入射角i为的情况进行分析;
根据表格中入射角和折射角的大小分析;
在光的折射中,光路是可逆的;
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;
折射现象中,折射光线和入射光线位于不同的介质中。
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。
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