2.2 光的折射 课时训练（含解析）

2　光的折射
知识点 1　光的折射现象
1.如图A2-2-1所示四种情景中,由光的折射形成的是 (　　)
图A2-2-1
2.下列是与光学知识有关的诗句或成语:①立竿见影;②潭清疑水浅;③一叶障目。其中
　　　(填序号)与另外两个所描述的光现象形成的原因不同,它可以用光的　　 　解释。?
知识点 2　探究光的折射特点
3.小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律,他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
水中折射角
0°
7.9°
15.4°
21.5°
26.3°
33.5°
40.8°
(1)分析第1次的实验数据,结论是?
　。?
(2)分析第2次至第7次的某次实验数据,结论是:光从空气斜射入水中时,　 。?
(3)分析第2次至第7次的实验数据的变化,结论是:光从空气斜射入水中时,?
　。?
4.当光从空气斜射进入玻璃中时,会发生折射,如图A2-2-2所示,其中光路图正确的是 (　　)
图A2-2-2
5.(1)图A2-2-3是一条从玻璃斜射入空气的光线,请在图中画出它的反射光线和大致的折射光线。
图A2-2-3
(2)如图A2-2-4所示,OA'是入射光线AO的折射光线,请在图中画出入射光线BO的反射光线和该入射光线在水中的折射光线的大致方向。
图A2-2-4
(3)如图A2-2-5甲所示,在南美原始森林的河流里有一种射水鱼,它在水中看到水面上方的树枝上停留的昆虫等猎物后,便向猎物射水,使猎物落到水面上再进行捕杀,假设喷射出的水在空中呈抛物线形状。关于这个情景,请你在图乙中作出光路图表示:猎物P反射的光线是如何进入鱼的眼睛E的。
图A2-2-5
知识点 3　光的折射的应用
6.小明在湖边观鱼,这条鱼实际在C处,但小明看见鱼是在D处,这是因为水中鱼反射的光在水面处发生了　　 　　,小明看到的是鱼的 　 　　(填“实”或“虚”)像。光从
　　　　　　　　　　(填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),光线 　　　　(填“靠近”或“远离”)法线,小明看到鱼的深度比鱼所在的实际深度　　　　(填“深”或“浅”)。潜水员从水中看岸上的物体,看到的是变 　　　　(填“高”或“低”)的虚像。?
7.“日落西山红霞飞,战士打靶把营归”这句歌词中,描述的太阳并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生了　　　　而成的像,太阳实际在图A2-2-6中的　　　　(填“甲”或“乙”)位置。?
图A2-2-6
8.如图A2-2-7所示,一束光斜射到容器中的水面上,发生反射和折射;若将容器右端抬高一些,则下列说法中正确的是 (　　)
　图A2-2-7
A.入射角和反射角都增大 B.反射角增大,折射角减小
C.入射角不变,反射角增大 D.反射角和折射角都不变
9.小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一名同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币,如图A2-2-8所示。这种现象可以用图A2-2-9中哪个光路图来解释 (　　)
图A2-2-8
图A2-2-9
10.如图A2-2-10所示是两个并排而且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两水池的中央各竖立着一支长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的是 (　　)
图A2-2-10
A.装水的池中标杆影子较长 B.未装水的池中标杆影子较长
C.两水池中标杆影子长度相同 D.装水的池中标杆没有影子
11.把一支牙刷放在镜子的前方,镜子中牙刷像的上、下部分明显“错位”了,如图A2-2-11所示。从镜子的左侧面观察,发现该镜子的背面涂有反射膜,镜子的下端被磨成“V”形,使得前表面的下边呈斜面状。牙刷像“错位” (　　)
图A2-2-11
A.仅由光在前表面发生反射引起
B.仅由光在后表面发生反射引起
C.由光在前、后两个表面发生反射共同引起
D.由光在空气与玻璃的界面处发生折射和光在后表面发生反射共同引起
12.[2019·杭州] 太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气,会出现 (　　)
A.日出会提前,日落会延迟 B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前 D.日出和日落都会延迟
13.如图A2-2-12所示,光线从一种介质斜射入另一种介质,MN是两种介质的界面,其中一种介质是空气,则入射角为　　　　(填角度大小),MN的　　　　(填“左”或“右”)侧是空气。?
　图A2-2-12
14.[2020·台州] 珠穆朗玛峰高程测量的历史是一部测绘科技进步史。每次测量都体现了测绘技术水平的不断进步,彰显了测绘技术的最高水平,反映了人类对自然的求真与探索精神。在19世纪,人类首次用三角测量法对珠峰的高度进行测量。由于光从数千米高的峰顶到30 km外的观测点,经过不均匀的大气层发生了　　　　(填“折射”“反射”或“直线传播”),使测量结果偏大。?
15.如图A2-2-13所示,在“观看水中的硬币”活动中,把一枚硬币固定在空杯的底部,找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变,在同学逐渐把水加入杯中的过程中,硬币上的B点和C点能先后被你看到。
图A2-2-13
(1)你所看到的水中硬币是一个变　　　(填“深”或“浅”)的虚像。?
(2)图中画出了刚看到C点时光的传播示意图,入射角是αC,如果刚看到B点时的入射角是αB,则αB　　　　αC。?
16.小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据如下表。
入射角i
0°
30°
39°
39°30'
40°
50°
折射角r
0°
51°
79°
82°
90°
反射的能量
4.7%
6.8%
36%
47%
100%
100%
(1)由表中数据知,当入射角i≥　　　　时,不发生折射现象。如图A2-2-14所示图像中的图线　　　　反映了上述实验中的两角关系。?
图A2-2-14
(2)判断:如果光从空气斜射向玻璃,则反射的能量可以达到100%。 (　　)
教师详解详析
1.A　[解析] 水中“弯折”的筷子,是由于水面下的筷子反射的光进入空气时发生折射,折射角大于入射角,所以是由光的折射形成的;平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,由光的反射形成;树荫下的圆形光斑,属于小孔成像,是由光的直线传播形成的;手影的形成是由于光的直线传播,即光沿直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子。
2.②　折射
[解析] ①立竿见影是指把竿竖在阳光下,可以看到竿的影子,这是因为光沿直线传播。
②“潭清疑水浅”指的是池底看起来比实际的位置变浅了,看到的池底是真实池底反射的光线在由水中进入空气时发生折射而形成的虚像。
③由于光在空气中沿直线传播,光线不能绕到叶子后面,故能一叶障目。
综上分析可知,②与另外两个所描述的光现象形成的原因不同,它可以用光的折射解释。
3.(1)当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向不变
(2)折射角小于入射角
(3)入射角增大,折射角也增大,但折射角总小于入射角
4.C　
5.(1)如图所示
[解析] 先过入射点垂直于界面作出法线,然后根据反射角等于入射角作出对应的反射光线;光从玻璃中斜射入空气,折射角大于入射角,由此可以作出对应的折射光线。
(2)如图所示
[解析] 根据光的反射规律即可画出光线BO的反射光线;根据光的折射规律即可大致画出光线BO的折射光线。
(3)如图所示
[解析] 在水面上取一点O,过O点垂直水面作出法线,连接PO为入射光线,OE为折射光线,注意折射角小于入射角。
6.折射　虚　水中射到空气中　远离　浅　高
7.折射　乙
8.D　[解析] 光从空气斜射到水面发生光的反射和折射,若将容器右端抬高一些,水面仍是水平的,入射光线与水平面的夹角不变,入射角大小不变;根据光的反射规律和折射规律可知,反射角和折射角的大小不变。
9.B　[解析] 当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入我们的眼睛;根据光的折射规律,光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
10.B　[解析] 在没有装水的情况下,光是沿直线传播的,杆的左侧会形成杆的影子;对于装水的情况来说,从杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射,折射角小于入射角,即光线折射时比沿直线传播时更靠近杆,因此影子的长度会变短。
11.D　[解析] 因为镜子的背面涂有反射膜,则镜子有两个反射面,镜子的下端被磨成“V”形,镜子的两个反射面不再平行,首先是前表面的反射成像,然后光进入玻璃,在玻璃后表面又发生反射,再折射出来成像,而发生错位现象。
12.C　[解析] 太阳光穿过地球大气层时会发生折射,我们看到日出和日落时的太阳实际是太阳光经折射后所成的太阳的虚像,虚像的位置要比实际太阳的位置高。因此如果没有这层大气,日出会延迟,日落会提前。
13.40°　右
14.折射
15.(1)浅　(2)=　
[解析] (1)当沿杯壁缓缓向杯中加水时,来自硬币的光线会在水和空气的界面处发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由光的折射形成的硬币变浅的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高)。(2)保持眼睛和杯子的位置不变,光从水中进入人眼的传播方向不变,折射角不变,根据光的折射规律,可知从B点和C点射出的入射光线的入射角不变,即αB=αC。
16.(1)40°　a　(2)×