上海市初中八年级物理上册沪教版——第二章光-第二节光的折射同步优化
一、单选题
1.下列的光现象中,不是由于光的直线传播形成的是(??
)
A.?路灯下的影子???????????????????????B.?雨后彩虹???????????????????????C.?日食现象???????????????????????D.?树荫下的光斑
2.如图所示,OA是一条折射光线,若OA与水面夹角为50°,关于入射角α、折射角β大小的判断中,正确的是(??
)
A.?α>40°,β=50°??????????????B.?α>40°,β=40°??????????????C.?α<40°,β=50°??????????????D.?α<40°,β=40°
3.如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是(??
)
A.????????B.????????C.????????D.?
4.光从空气斜射到水中.若入射光线与法线的夹角为50°,则折射角应为(
??)
A.?小于50°?????????????????????????????B.?等于50°?????????????????????????????C.?大于50°?????????????????????????????D.?等于100°
5.假如光在同一均匀透明物质中不沿直线传播,下列现象可能出现的是(
)
A.?地球上没有昼夜之分
B.?做操时更容易排直队伍
C.?阳光下的人影更清晰
D.?更容易形成日食和月食
6.如图描述的四个生活实例,利用光的折射的是(??
)
A.?手影?????????????????????????????????????????B.?潜望镜??
C.?看到不发光的物体????????????????????D.?海市蜃楼
7.在公园平静的湖水中,小明看到“鱼”在“白云”中穿行,其中“鱼”和“白云”的形成原因分别是(??
)
A.?折射、反射???????????????????????B.?反射、折射???????????????????????C.?反射、反射???????????????????????D.?折射、折射
8.岸上的人看到平静的水面下一条不动的鱼。若他用激光笔照射这条鱼,则应瞄准(????
)
A.?看到的鱼??????????????????B.?看到的鱼的下方??????????????????C.?看到鱼的上方??????????????????D.?看到的鱼的前方
9.如图所示,笔在水中发生了“折断”,以下四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因的是(??
)
A.??????????????????????????????B.??????????????????????????????C.??????????????????????????????D.?
10.一束光线从空气斜射入水中时,如果入射角逐渐增大,则折射角
(???)
A.?逐渐减小,且总大于入射角????????????????????????????????B.?逐渐增大,且总小于入射角
C.?逐渐减小,且总小于入射角????????????????????????????????D.?逐渐增大,且总大于入射角
11.一束光线斜射入容器中,如图在容器的底部出现一光斑,现向容器内逐渐加水直至加满的过程,容器底面上的光斑将???(?)
A.?逐渐向左移动至最后静止?????B.?逐渐向右移动最后静止?????C.?先向左后向右移动?????D.?仍停留在原处
12.人看到水池里的月亮和鱼的像,它们的形成分别是哪一种现象( )
A.?都是折射现象?????????????????????????????????????????????????????B.?前者是折射现象,后者是反射现象
C.?都是反射现象?????????????????????????????????????????????????????D.?前者是反射现象,后者是折射现象
二、填空题
13.如图所示,B'是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像,这个虚像是由光的________形成的.若在A处用激光手电对准虚像B'照射,则手电发出的光________(能/不能)照射到河底的白色鹅卵石上.
14.如图所示,一束激光沿直线传播射到空水槽底部O点,形成一个光斑
向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑将移动到O点的________
选填“左”或“右”
侧
继续沿水槽壁缓慢注水至水槽满,则水满时的折射角________
选填“大于”、“小于”或“等于”
适量水时的折射角.
15.如图所示,光斜射到两种透明物质时发生折射的现象。若以AB为界面,则________为入射角,________为折射角;若以CD为界面,则________为入射角,________为折射角,CD的________(选填“上面”或“下面”)是空气。
16.我国经济快速发展,很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点,纷纷为自己的产品做广告,但有些广告制作却忽视了其中的科学性。如图所示的广告中各有一处科学性的错误,请你找出来,并简要说明它违背了什么物理原理或规律。
甲图错误:________,它违背了________;
三、实验探究题
17.如图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据.
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)
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°
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.________.
(2)请定量比较实验数据.把你新的发现写在下面:________.
18.我们已知光在空气和水分界面发生折射时的规律,光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?为了研究这个问题,小明做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃,再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图所示.然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表.
(1)针对小明提出的问题,仔细观察图甲中的光路,对照表格中的数据进行分析,可以得出结论:________.
(2)根据你得出的结论,请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精时,折射光线的大致位置.
(3)物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水.两天后,同学们来到实验室上课,一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水,发现了一个奇特的现象:白糖水中的光路不是直线,而是一条向下弯曲的曲线,如图丙所示.关于对这个现象的解释,同学们提出了以下猜想,其中能合理解释该现象的猜想是________
.玻璃缸的折射作用
.激光笔发出的光线不绝对平行
.白糖水的密度不是均匀的,越深密度越大
.激光笔发出的各种颜色的光发生了色散.
19.阅读短文,回答问题
为了探究光的反射和折射规律,小名设计并进行了如图所示的实验:把一束激光从某种玻璃中射向空气,保持入射点不动,改变入射角(每次增加10°),观察反射光线和折射光线的变化,并记录了入射角α、反射角β、折射角γ.实验过程中小名发现了一个奇特的现象,当把入射角增大到45°时,发现折射光线突然消失了,把入射角减小为40°时折射光线又出现了.他以为是实验仪器发生了什么问题,经检查仪器一切正常.又试了几次结果还是一样,但又有了新的发现:当折射光线消失后反射光线的亮度比有折射光线时明显增强.这是怎么一回事呢?小名请教了物理老师,老师告诉他:光从玻璃、水等介质射向空气,入射角增大时,折射光线离法线越来越远,而且越来越弱;当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,发生这种现象时的入射角叫做临界角λ.听了老师的话,小名产生了浓厚的兴趣,他还想知道这种玻璃的临界角是多少,玻璃和水的临界角相等吗,于是他重新进行了实验(从40°开始,入射角每次增加0.2°).
下面是小名的实验数据:
表1?
光从玻璃射向空气时入射角、反射角和折射角的关系(单位:度)
α/度
0
10
20
30
40
…
41
41.2
41.4
41.6
41.8
42
β/度
0
10
20
30
40
…
41
41.2
41.4
41.6
41.8
42
γ/度
0
15.2
30.9
48.6
74.6
…
79.8
81.1
82.7
84.8
90
?
表2?
光从水射向空气时入射角、反射角和折射角的关系(单位:度)
α/度
0
10
20
30
40
…
45
…
48.2
48.4
48.6
50
β/度
0
10
20
30
40
…
45
…
48.4
48.4
48.6
50
γ/度
0
13.4
27.0
41.7
58.7
…
70.1
…
82.7
84.0
90
?
仔细考察小名的探究过程和实验数据,回答下列问题:
(1)请你针对“当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光线完全消失”这一物理现象,给它一个合适的名字叫光的________(全折射/全反射);
(2)根据实验数据,玻璃的临界角________水的临界角(大于/等于/小于).
(3)光从玻璃射向空气,入射角增大时(入射角小于临界角),反射光越来越________(强/弱);
(4)光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光线________(可能/不可能)
完全消失;
(5)如图2是一块玻璃三棱镜(等腰直角),周围是空气,一束光垂直于一个直角面射向三棱镜画出这束光的光路图.
参考答案
1.【答案】
B
【解析】解:A、路灯下的影子是由光的直线传播形成的,A不符合题意;
B、雨后彩虹是阳光通过空气中的小水珠发生折射,由于不同颜色的光折射的角度不同,从而将太阳光分解成七色光的现象,这种现象叫光的色散,B符合题意。
C、日食现象是由月亮挡住了太阳射向地球的光线,属于光的直线传播,C不符合题意;
D、树荫下的光斑是太阳的像,是光沿直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:B。
2.【答案】
B
【解析】由图知,折射光线与水面的夹角是50°,所以折射角β=90°-50°=40°,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以入射角大于折射角,即大于α>40°,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B
3.【答案】
C
【解析】解:A、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角了,不符合折射规律,A不符合题意;
B、光从空气斜射入水中时,折射光线与入射光线应分居法线的两侧,而图中两条光线在同侧,B项错误.
C、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,并且折射光线与入射光线分居法线的两侧,符合折射规律,C符合题意;
D、光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,而图中光的传播方向不变,D不符合题意.
故答案为:C
4.【答案】
A
【解析】光从空气斜射入水中发生折射时,折射角小于入射角。入射光线与法线的夹角为50°,即入射角为50°,则折射角应小于50°。A符合题意。
故答案为:A
5.【答案】
A
【解析】假如光在同一均匀物质中不沿直线传播,即光在同一均匀物质中发生散射,那么阳光无法照射的地方也会因为散射而变亮,所以地球上没有昼夜之分,阳光下也没有人影了,做操时也不容易排直队伍了,也不可能形成日食和月食了.
故答案为:A.
6.【答案】
D
【解析】解:A、手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,光被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,A不符合题意;
B、“潜望镜”是两块平面镜组成,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,B不符合题意;
C、看到不发光的物体是因为物体能反射光线,属于光的反射,C不符合题意;
?D、海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生的折射现象,D符合题意。
故答案为:D
7.【答案】
A
【解析】看到水中的“鱼”是光的折射形成的虚像;平静的水面相当于平面镜,水中的“白云”是平面镜所成的虚像,平面镜成像属于光的反射现象。
故答案为:A。
8.【答案】
A
【解析】从鱼身上反射的光线,从水中进入空气中要发生折射进入人眼,根据折射光路是可逆的,
用激光笔照射这条鱼,则应瞄准看到的鱼,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
9.【答案】
D
【解析】人看到笔在水中发生了“折断”是由于从水中笔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,就会觉得笔被“折断”了,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
10.【答案】
B
【解析】当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线和法线在同一平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也随着增大;入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,但总小于入射角.
故选B.
11.【答案】
A
【解析】当容器内加水时,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是在容器底的光斑向左移动如下图,当水加满后,光斑就停止移动;
故选A.
12.【答案】
B
【解析】
“水池中月亮”是由于光的反射而产生的平面镜成像现象.“鱼的像”是光的折射而产生的虚像
故选:B
13.【答案】
折射;能
【解析】根据折射定律可得,看到水中的鹅卵石是光的折射现象;
根据光路的可逆性,A处的手电发出的光能射到河底的鹅卵石上;
故答案为:折射,能.
14.【答案】左;等于
【解析】解: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,由于入射角不变,所以折射角的大小也不变,即水满时的折射角等于适量水时的折射角.
故答案为:左;等于.
15.【答案】
4;2;3;1;下面
【解析】若以AB为界面,则CD为法线,根据光线的方向可知4为入射角,2为折射角。若以CD为界面,则AB为法线,根据光线的方向可知3为入射角,1为折射角,由折射角小于入射角可知CD的下面是空气。
16.【答案】
壶身水面比壶嘴水面低,茶水却倒出来了;连通器原理
【解析】茶壶属于连通器,静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。由图可知茶壶中的水面低,却能倒出水来,这违背了连通器的原理。
17.【答案】
(1)入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系
(2)当入射角较大时,正比关系不再成立
【解析】(1)b表格中入射角i从10°逐渐增大到80°,折射角γ随之从6.7°逐渐增大到40.6°,而且对应的折射角总是小于入射角.
故答案为:b.入射角增大,折射角也增大;但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.
故答案为:入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立.
18.【答案】
(1)光斜射时,光速越小的折射角越小
(2)
(3)
【解析】(1)仔细观察图中的光路,对照表格中的数据进行分析,可以得出结论:光斜射时,光速越小,折射角越小。(2)根据表格中的数据可知:光在酒精中的速度大于光在玻璃中的速度,所以折射角大于入射角,折射光线的大致位置:
;(3)光在均匀介质中是沿直线传播的,如图丙所示,现在激光发生了偏折,一定是糖水的密度不均匀,越深密度越大造成的,
故答案为:C。
19.【答案】
(1)全反射
(2)小于
(3)强
(4)不可能
(5)见图
【解析】(1)光从玻璃、水等介质射向空气并且当入射角增大到某一个值时折射光线突然消失时,
说明光被全部反射回来了,这种现象叫做全反射.(2)由表1可以知道,当入射角为42°时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为42°,
由表2可以知道,当入射角为50°时,折射光线消失了,所以水的临界角为50°.
由此可知,玻璃的临界角小于水的临界角;(3)当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,所以反射光线要比入射光线暗一些,而当入射角增大到某一角度时,折射角达到90.,折射光完全消失,只剩下反射光线时,发生了全反射,所以反射光线亮度增强了.(4)光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;(5)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,折射光线远离法线,其大致路径如下图:
故答案为:(1)全反射;(2)小于;(3)强;(4)不可能;(5)见上图.