4.1
光的折射
知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;
理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
会利用光的折射规律解决简单的物理问题;
会画人看水中物体比实际浅的原理图;
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射;
光的折射现象:水中筷子弯折、铅笔弯折、海市蜃楼、幻日现象、雨后彩虹、光的色散、人看水中物体比实际深度浅等。
光的折射定律特点:
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别位于法线两侧;光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
当光垂直于介质表面入射时,折射角等于零(传播方向不变);
折射现象我们看到的像其实是物体的虚像;
生活中的折射现象形成有条理:
人看水中物体比实际位置浅:在碗里加水后,可以看见原来视野外的物体,因为眼睛逆着光线看到的是折射光线反向延长线所在的位置,不是实际光线汇聚的像,而是虚像,所以人看水里的东西时往往比实际浅,而从水中观察空气中物体时会比实际位置更高。
从水中看岸上的物体:若从水中观察岸上的物体,则正好出现相反的现象,水面上的物体位置将会升高。
考点一
平面镜成像特点
例1下列图示的光现象中,由于光的折射形成的是?( )
【答案】B
【解析】A水中倒影的原理是光的反射;彩虹是光的色散现象,是由光的折射产生的;树荫下的光斑是小孔成像现象;后视镜的原理是光的反射;
变式1
如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片,下列分析正确的是( )
A.OA是树枝反射形成的像
B.OB是树枝折射形成的像
C.OC是树枝在水中的部分
D.OC是树枝折射形成的像
【答案】D
【解析】AB、树枝斜插在湖水中,水面相当于平面镜,树枝在平面镜中成像,像和物关于平面镜对称,所以OB是树枝反射形成的像,故AB错误;
CD、斜插在湖水中的树枝由于光的折射会形成虚像,看起来向上偏折,故OC是树枝折射形成的像,故D正确,C错误。故选:D;
考点二
光的折射定律
例2
当光从一种介质射入另一种介质时,下列说法中正确的是
( )
A.折射角大于入射角
B.折射角小于入射角
C.折射角等于入射角
D.以上情况都有可能
【答案】D
【解析】由于介质未知,所以不能确定。
变式1如图所示,某同学在做探究“光的折射特点”实验,是光从一种介质斜射入另一种介质中时的光路图。
(1)从图中可知:是界面,若这两种介质是玻璃和空气,则空气在介面的(填“上方”或“下方”或“左侧”或“右侧”)。
(2)实验中发现,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别位于法线的两侧。通过实验可得出:①光从空气斜射入水中时,将同时发生反射和现象;②当光从空气垂直射到水面时,折射角等于。
【答案】(1)YY';左侧;(2)折射;0°
【解析】(1)由图可知,∠YOB=∠Y'OC,则:∠X'OB=∠X'OC,根据反射角等于入射角,所以XX'为法线,则YY'界面,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,所以CO为入射光线,OB为反射光线,OA为折射光线,折射角为60°,入射角为90°-60°=30°,折射角大入射角,左侧为空气。(2)实验中发现,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别位于法线的两侧。通过实验可得出:①光从空气斜射入水中时,在水面处将同时发生反射和折射现象;②当光从空气垂直射到水面时,折射光线的传播方向不变,折射角等于0°;
变式2在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 ????(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 ????(会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 ????。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 ????。如图丙,他将光沿着AO'方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 ?????(增大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,此时折射角为 ????度。
【答案】(1)向左移动 会 水雾(合理即可)(2)在同一平面内 减小 0
【解析】(1)①光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。②实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他可以在水面上方喷一些烟雾。(2)①小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。②入射光线和法线的夹角是入射角,折射光线和法线夹角是折射角,入射光线靠拢法线,说明入射角减小,折射光线靠拢法线,说明折射角也减小。③当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于0度。
考点三
作图题
例3如图所示,AO为入射光线,O为入射点,MN是法线。根据光的折射特点在图中画出折射光线,并用字母γ表示折射角。
【答案】如下
【解析】
变式1
平静水面上的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置如图,水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合。以小鸟眼睛A点代表小鸟,以小鱼眼睛B点代表小鱼。请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图。(保留作图痕迹)
【答案】如下
【解析】
一、单选题
1.关于人在岸边散步时看到水中的鱼和水中的云,以下说法正确的是
( )
A.人看到水中的鱼是正立的实像。
B.人看到水中的云是正立的虚像。
C.人看到水中的鱼是倒立的实像。
D.人看到水中的云是倒立的虚像。
2.光从空气斜射入玻璃里,若入射光线与玻璃表面的夹角为60°,则折射角
( )
A.等于60°
B.大于60°
C.小于30°
D.大于30°
3.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面发生了反射和折射,则由图可知
( )
A.FO为入射光线
B.CD为水和玻璃的界面
C.OE为折射光线
D.AB的左侧是玻璃
4.一束光线从空气斜射入玻璃砖,光通过平行玻璃砖的光路,如下图所示,其中正确是
( )
A.
B.
C.
D.
5.下面图中,哪一幅图正确表示了光从空气进入水的光路
( )
A.
B.
C.
D.
6.渔民用激光枪射鱼,应该使激光对准
( )
A.看到的鱼
B.看到的鱼的上方
C.看到的鱼的下方
D.看到的鱼的左上方
7.光从空气斜射入玻璃中,入射角为
60°,则折射角可能
( )
A.等于0°
B.小于60°
C.等于
60°
D.大于60°
8.人看见河里有一条“鱼”,若用激光手电筒瞄准看到的“鱼”,则下列说法正确的是
( )
A.激光能射中鱼
B.激光射向鱼的下方
C.激光射向鱼的上方
D.无法确定激光的位置
9.一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
10.下列现象中属于光的反射现象的是
( )
A.太阳光照在人的身上,在地面上出现了人的影子
B.在平静的湖面上看到月亮的倒影
C.将筷子插入水中出现弯折的现象
D.森林中地面上的圆光斑
11.下图中所示的现象中,属于光的反射现象的是
( )
A.阳光穿过树林
B.玻璃幕墙的光污染
C.海面上的海市蜃楼
D.雨后的彩虹
12.能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是
( )
A.
B.
C.D.
二、填空题
13.如图所示,MN是介质A和B的分界面,其中之一是空气。一束光从介质A入射到介质B,折射角为度,空气是介质(填“A”或“B”)。
14.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:是入射光线,反射角等于度。
15.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(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线(用字母表示)是,反射角为∠(用字母表示),等于度;(填“CD上端”或“CD下端”、“AB左端”或“AB右端”)为空气。
16.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.
17.人站在游泳池边观察池的深度,看起来比实际的要,正对着池壁,向下看水中池壁的正方形瓷砖,看起来如图的的形状.
18.筷子在水中的部分反射的光,从水斜射向空气,在水面发生折射,折射光线法线,人逆着折射光线会看到筷子的虚像在真实筷子的方,所以筷子看起来向上“弯折”。
三、作图题
19.从水中的A点射向空气的两条光线,请在图中画出对应的折射光线,要求光线的传播方向大致合理。
20.图中,S′为人眼看见水中点光源S的虚像,请画出S点发出的一条光线经水面到人眼的光路图。
四、实验题
21.小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处,在玻璃砖的下表面发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.1°
30.9°
60°
74.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
(1)分析比较折射角与入射角的大小关系,得到初步结论:光从玻璃斜射向空气时,;
(2)分析比较反射能量、折射角随入射角的变化关系,得出初步结论光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而。当入射角达到°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
参考答案
1.B
【分析】
人看水中的物体,看到的是正立虚像,物体在水中的倒影,是平面镜成像,成的是正立虚像。
【详解】
人看到水中的鱼是鱼身上的光线经过水的折射后,进入空气中,而人的眼睛看的是水中鱼的正立虚像,人看到水中的云,是云在水中所成的正立的虚像,因为此时的水面相当于平面镜,平面镜所成的是正立的虚像。故ACD错误,B正确。
故选B。
2.C
【详解】
光从空气斜射入玻璃里,入射光线与玻璃表面的夹角为60°,则入射角为30°,由光的折射规律知,光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,故折射角小于30°,C正确.
3.D
【分析】
光线从一种介质斜射向另一种介质时,在界面将发生反射和折射,注意入射光线和反射光线具有对称性,在界面的同侧;入射光线和折射光线不对称,分别在界面的两侧。
【详解】
解:由图可知,∠FOC=30°
∠EOC=90°-60°=30°
所以∠FOC=∠EOC,故CD为法线,入射光线为EO,反射光线为OF,折射光线为OG,入射角等于30°;又因为入射角为∠EOC,折射角为∠GOD,且∠EOC<∠GOD以及当光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以玻璃在AB面的左方,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.D
【详解】
光由空气斜射进入玻璃砖,折射光线、入射光线在空气和玻璃砖两种介质中,折射角小于入射角;当光再由玻璃砖斜射进入空气时,折射角大于入射角,传播光路如图:
注意最后的出射光线与最初的入射光线平行.故选D.
【点睛】
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.
5.C
【详解】
光从空气进入水中入射角大于折射角,入射光线和折射光线分居与法线两侧,故选B。
6.C
【详解】
渔民发现水中有一条鱼,因为光的折射定律,看到的鱼的位置并不是真正的鱼的位置,而是鱼的虚像,虚像在实际物体的上方,所以有经验的渔民用激光枪射鱼时要瞄准鱼下方射.故选C.
【点睛】
从鱼反射出去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,看到是鱼的虚像,比鱼的实际位置高一些.
7.B
【解析】
根据折射定律解答.
光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,所以当入射角为
60°,折射角小于60°.
故B正确,ACD错误.
点睛:重点是折射定律的应用,关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,反之折射角大于入射角,可根据光路可逆的特征进行记忆.
8.A
【详解】
水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,如图(光的传播路径为水→空气):
当激光对着看到的鱼的虚像照射时(光的传播路径为空气→水),根据光路的可逆性,实际光线经过折射后能射中鱼,故A正确,BCD错误.
【点睛】
用激光手电筒照射水中的鱼时,根据光路的可逆性,激光对着看到的鱼的虚像照射,实际光线才能照射到鱼本身.
9.B
【解析】
根据光的折射定律知,一束光线从空气斜射入水中时,折射角总小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大.故选B.
10.B
【分析】
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象;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。
【详解】
A.太阳光照在人的身上,在地面上出现了人的影子,是光沿直线传播现象形成的,不符合题意;
B.在平静的湖面上看到月亮的倒影,属于平面镜成像,属于光的反射原理,符合题意;
C.筷子插入装水的玻璃杯中,看上去弯折了,是由于光的折射形成的,不符合题意;
D.森林中地面上的圆光斑,属于小孔成像,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】
A.阳光穿过树林属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.当光照射到玻璃幕墙上时会发生镜面反射,对反射区域的人们造成光污染,故B符合题意;
C.海市蜃楼时光在传播时,在密度不均匀的空气层中发生多次折射形成的结果,故C不符合题意;
D.雨后天空中有大量的水珠,阳光照射到水珠上,可以发生光的折射,形成光的色散,从而形成彩虹,故D不符合题意。
故选B。
12.C
【解析】
(1)水中的筷子看起来向上偏折,是光线从水中射入空气时,而BD图都是光从空气射向水里,故BD错误;(2)当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,远离法线,折射角大于入射角,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,而A图折射角小于入射角.故C正确.故选C.
点睛: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,这种现象叫光的折射;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角.
13.60B
【详解】
[1]直线MN为界面,过入射点先作出法线EF,如下图所示
入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角;由图知道,入射光线与界面的夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
根据光的反射定律可知,反射角=入射角=50°;图中的折射角为
90°-30°=60°
[2]当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角;因为图中的折射角大于入射角,故光线从其它透明介质斜射入空气中,则上方介质B为空气。
14.GO60
【分析】
利用光的反射及折射定律来判断入射光线;
据反射角等于入射角,得出反射角的大小。
【详解】
[1][2]若图中EO为入射光线,则CD为法线,OE为反射光线,此时∠EOC为入射角,∠COE为反射角,但两角不等,所以EO不是入射光线;若FO为入射光线,则OE或OG为折射光线,则入射光线与折射光线在法线的同侧,所以FO不是入射光线;所以GO是入射光线,则AB为法线,OF和OE分别为反射光线和折射光线,∠GOB是入射角为60°,据光的反射定律知,反射角也等于60°。
【点睛】
本题有较大难度,考查光的反射定律和折射定律。
15.OGCOF30AB右端
【分析】
此题首先根据反射角和入射角相等,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、反射光线以及反射角的度数。
【详解】
[1][2][3][4]由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。∠COF为反射角。由图可知,折射角为∠GOD=45°。因当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气。即分界面AB的右侧是空气。
16.光的折射虚虚
【详解】
(1)我们看到的第一条鱼,不是鱼的实际位置,而是由于光的折射形成的鱼的虚像,所以虚像比鱼的实际位置浅一些;(2)当从鱼缸侧面看水中鱼时,这时鱼缸的右侧部分相当于一个凸透镜,由凸透镜成像的规律知,鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像.
【点睛】
根据光的折射(光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折)和凸透镜成像的知识(物体到凸透镜的距离小于焦距时成正立、放大的虚像)来分析.
17.浅②
【详解】
(1)池底反射的光由水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,认为光是沿直线传播的,所以看到的是池底变高了,即变浅了,看到的是折射形成的虚像,不是真实的池底.
(2)如图所示,在水池壁上任取一点A1,这一点反射的光线由水中斜射入空气中时,发生折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是经水面折射形成的虚像,位置变高了,在A′1点;同理,在池壁上再取一点比A1高的点A2,人眼看到的像在A′2位置.由图可知,较深的位置,人眼看到的像变高较多,较浅的位置,人眼看到的像变高较少,所以人眼看到的像A′1A′2的距离小于真实的A1A2的距离,所以看到的正方形墙壁瓷砖变成的扁长方形,即图中的②的形状.
【点睛】
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,这种现象叫光的折射,根据光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角来判断此题.
18.远离上
【详解】
[1][2]筷子反射的光由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线会看到筷子的虚像在真实筷子的上方,所以筷子看起来向上“弯折”。
19.
【分析】
首先做出法线,确定入射角,然后利用光的折射规律做出对应的折射光线。
【详解】
过入射点做出法线,确定入射角,由于光从水中斜射入空气中,所以折射角大于入射角,由此可以做出光的折射光路图;如下图所示:
20.
【详解】
根据分析,连接像点S′与A处人眼,与水面的交点O折射点(入射点),连接SO为入射光线,OA为折射光线,如图所示:
21.折射角大于入射角增大41.8
【分析】
分析比较折射角与入射角的大小关系可得出结论;分析表中数据得到折射角、反射能量和入射角的关系。
【详解】
[1]由表格中数据可知光从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角。
[2][3]由表格中数据可知,折射角、反射能量随着入射角的增大而增大;,当入射角达到41.8°时,反射能量达到100%,折射角为90°,就发生了全反射现象。4.1
光的折射
知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;
理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
会利用光的折射规律解决简单的物理问题;
会画人看水中物体比实际浅的原理图;
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射;
光的折射现象:水中筷子弯折、铅笔弯折、海市蜃楼、幻日现象、雨后彩虹、光的色散、人看水中物体比实际深度浅等。
光的折射定律特点:
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别位于法线两侧;光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
当光垂直于介质表面入射时,折射角等于零(传播方向不变);
折射现象我们看到的像其实是物体的虚像;
生活中的折射现象形成有条理:
人看水中物体比实际位置浅:在碗里加水后,可以看见原来视野外的物体,因为眼睛逆着光线看到的是折射光线反向延长线所在的位置,不是实际光线汇聚的像,而是虚像,所以人看水里的东西时往往比实际浅,而从水中观察空气中物体时会比实际位置更高。
从水中看岸上的物体:若从水中观察岸上的物体,则正好出现相反的现象,水面上的物体位置将会升高。
考点一
平面镜成像特点
例1下列图示的光现象中,由于光的折射形成的是?( )
变式1
如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片,下列分析正确的是( )
A.OA是树枝反射形成的像
B.OB是树枝折射形成的像
C.OC是树枝在水中的部分
D.OC是树枝折射形成的像
考点二
光的折射定律
例2
当光从一种介质射入另一种介质时,下列说法中正确的是
( )
A.折射角大于入射角
B.折射角小于入射角
C.折射角等于入射角
D.以上情况都有可能
变式1如图所示,某同学在做探究“光的折射特点”实验,是光从一种介质斜射入另一种介质中时的光路图。
(1)从图中可知:是界面,若这两种介质是玻璃和空气,则空气在介面的(填“上方”或“下方”或“左侧”或“右侧”)。
(2)实验中发现,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别位于法线的两侧。通过实验可得出:①光从空气斜射入水中时,将同时发生反射和现象;②当光从空气垂直射到水面时,折射角等于。
变式2在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 ????(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 ????(会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 ????。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 ????。如图丙,他将光沿着AO'方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 ?????(增大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,此时折射角为 ????度。
考点三
作图题
例3如图所示,AO为入射光线,O为入射点,MN是法线。根据光的折射特点在图中画出折射光线,并用字母γ表示折射角。
变式1
平静水面上的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置如图,水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合。以小鸟眼睛A点代表小鸟,以小鱼眼睛B点代表小鱼。请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图。(保留作图痕迹)
一、单选题
1.关于人在岸边散步时看到水中的鱼和水中的云,以下说法正确的是
( )
A.人看到水中的鱼是正立的实像。
B.人看到水中的云是正立的虚像。
C.人看到水中的鱼是倒立的实像。
D.人看到水中的云是倒立的虚像。
2.光从空气斜射入玻璃里,若入射光线与玻璃表面的夹角为60°,则折射角
( )
A.等于60°
B.大于60°
C.小于30°
D.大于30°
3.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面发生了反射和折射,则由图可知
( )
A.FO为入射光线
B.CD为水和玻璃的界面
C.OE为折射光线
D.AB的左侧是玻璃
4.一束光线从空气斜射入玻璃砖,光通过平行玻璃砖的光路,如下图所示,其中正确是
( )
A.
B.
C.
D.
5.下面图中,哪一幅图正确表示了光从空气进入水的光路
( )
A.
B.
C.
D.
6.渔民用激光枪射鱼,应该使激光对准
( )
A.看到的鱼
B.看到的鱼的上方
C.看到的鱼的下方
D.看到的鱼的左上方
7.光从空气斜射入玻璃中,入射角为
60°,则折射角可能
( )
A.等于0°
B.小于60°
C.等于
60°
D.大于60°
8.人看见河里有一条“鱼”,若用激光手电筒瞄准看到的“鱼”,则下列说法正确的是
( )
A.激光能射中鱼
B.激光射向鱼的下方
C.激光射向鱼的上方
D.无法确定激光的位置
9.一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
10.下列现象中属于光的反射现象的是
( )
A.太阳光照在人的身上,在地面上出现了人的影子
B.在平静的湖面上看到月亮的倒影
C.将筷子插入水中出现弯折的现象
D.森林中地面上的圆光斑
11.下图中所示的现象中,属于光的反射现象的是
( )
A.阳光穿过树林
B.玻璃幕墙的光污染
C.海面上的海市蜃楼
D.雨后的彩虹
12.能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是
( )
A.
B.
C.D.
二、填空题
13.如图所示,MN是介质A和B的分界面,其中之一是空气。一束光从介质A入射到介质B,折射角为度,空气是介质(填“A”或“B”)。
14.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:是入射光线,反射角等于度。
15.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(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线(用字母表示)是,反射角为∠(用字母表示),等于度;(填“CD上端”或“CD下端”、“AB左端”或“AB右端”)为空气。
16.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.
17.人站在游泳池边观察池的深度,看起来比实际的要,正对着池壁,向下看水中池壁的正方形瓷砖,看起来如图的的形状.
18.筷子在水中的部分反射的光,从水斜射向空气,在水面发生折射,折射光线法线,人逆着折射光线会看到筷子的虚像在真实筷子的方,所以筷子看起来向上“弯折”。
三、作图题
19.从水中的A点射向空气的两条光线,请在图中画出对应的折射光线,要求光线的传播方向大致合理。
20.图中,S′为人眼看见水中点光源S的虚像,请画出S点发出的一条光线经水面到人眼的光路图。
四、实验题
21.小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处,在玻璃砖的下表面发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.1°
30.9°
60°
74.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
(1)分析比较折射角与入射角的大小关系,得到初步结论:光从玻璃斜射向空气时,;
(2)分析比较反射能量、折射角随入射角的变化关系,得出初步结论光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而。当入射角达到°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。