2020-2021学年4 探究光的折射规律课时练习

这是一份2020-2021学年4 探究光的折射规律课时练习，共9页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

一、实验题
1．一束光从空气斜射入水中，光将怎样传播呢？小阳带着这个问题，找来一支激光笔，一个盛有适量水的长方形玻璃缸，进行了如图所示（示意图）的实验：
（1）该实验中，入射光a进入水中后的传播路径大致为_________；
（2）接着把一枚硬币放入玻璃缸偏右侧的容器底，小阳在玻璃缸的左上方看到硬币的位置比它实际的位置要偏______。
2．在“探究光的折射”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_____（选填“向左移动”“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向_____（选填“会”或“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_____；
(3)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渐靠近法线，折射光也逐渐靠近法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之_____（选填“增大”“减小”或“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。
3．小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
（1）小明将一束光射到白板上，只能在白板上看到一个亮点，不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法：______可从不同方向看到白板上的亮点，是因为光束中的部分光在白板上发生了______反射。
（2）实验中，小明将光从空气射向水面，得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据，你能发现哪些规律？______；______。（写出两条即可）
（3）当光从水中射向空气，若入射角为22°，则光在空气中的折射角为______。
（4）小明想利用紫光探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来，如图所示，三种遮挡方法最有可能得到紫光的是______。（选填“1”“2”或“3”）
4．某同学在做探究光的折射特点实验，如图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：
（1）分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而_______，且折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于_______度；
（2）请你指出上述探究实验过程存在的不足：_____________。
5．实验小组分别探究了“光从空气射入水中”和“光从水射入空气中”的折射现象，实验数据记录在表一、表二中。
表一
表二
(1)表一中“①”处的数据是______，表二中“②”处的数据是______；
(2)分析数据可知：光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），且折射角______（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。
6．某小组同学在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某个方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图所示，老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
①分析上表中的光从玻璃斜射向空气时，反射能量与入射角大小的关系可知：光从玻璃斜射向空气时，___________；当入射角≥________时，就发生了全反射现象；
②根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时，________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象，理由是___________。
7．小明利用如图装置“探究光的反规律”实验。

(1)实验时，要让激光平行紧贴着纸板入射，这是为了______
(2)小明根据上面的数据便得出：“反射角等于入射角”的结论。请你对此进行评价____。
(3)若要探究并得出“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内”的结论，小明接下的操作应当是_______
(4)如果光线逆着FO入射，会发现光线沿OE射出，这说明_________。
8．在探究光的折射规律实验中，某小组同学将光分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据。请分析表中的数据，可以得出：
(1)当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，光的传播方向______（选填“不变”或“改变”）。
(2)当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角______（选填“增大”或“减小”），且折射角总______入射角。由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角_______（选填“可能”或“不可能”）达到90°。
(3)在光的折射现象中，光路也是可逆的，则可猜想：光从水斜射入空气中时，入射角为32°，折射角应为_____°。
(4)从表中数据中还能得出：不同介质对光的折射本领是不同的。可猜想：当光从水中斜射入玻璃中时，折射角_____入射角。
9．图为小红同学探究平面镜成像特点的实验装置图。她将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，并保持玻璃板与直尺垂直。再取两根完全相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上。点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察和调整。
(1)选用直尺的作用是为了便于比较______；
(2)选用两根完全相同的蜡烛是为了______；
(3)寻找像的位置时，小明的眼睛应该在______（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛这一侧观察。眼睛透过玻璃板看见的蜡烛B，实际上是______（选填“光的反射所形成的虚像”、“光的折射所形成的虚像”或“蜡烛B本身”）。
10．小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平方向前后折转。
（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上_____（选填“能”或“不能”）看到折射后的光束；小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上不能看到折射光线，这说明折射光线和入射光线_____（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）比较折射光OB、入射光AO相对于MON的位置关系，得到的结论是_____
（3）小明探究光从水射向空气时，折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示。由表中数据可知，光从水斜射入空气中时，折射角_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；继续不断地增大入射角，在空气中的折射光线_____（选填“有可能”或“不可能”）消失。
11．图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点），实验中能看清光路是利用了光的_____知识。
（2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C，还有一个在原来亮点的下方D处，这是由于光_____产生的。
（3）保持入射光不动，继续加水，下面的亮点向_____移动（均选填“上”或“下”），折射角大小_____（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图甲、乙说明，应进行的操作是保持水位不变，改变入射角大小，注意观察_____。
（5）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度_____v（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
12．小胖喝水时，偶然发现透过水面看不到玻璃杯外侧的手指，他很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小胖决定找出原因，下面是他的探究过程：
(1)小胖根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他做了如图所示实验，在水中滴了几滴牛奶，作用是______。
(2)第一次实验时，如图所示，小胖将激光笔放在A处，发现折射后的光在光屏上的B点形成光斑。第二次实验时，小胖将激光笔放在B处，发现折射后的光在______（选填“A点左侧”、“A点右侧”或“A点”）处形成光斑。由此，小胖得出结论______。
(3)如图所示，光从水中射向空气时，折射角______入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”），当入射角逐渐增大时，折射角逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。那么，当入射角增大到某一值时，折射角可能会变为____________（选填“0°”或“90°”）。小胖推测此时的折射光线在水平面______（选填“上侧”、“下侧”或“同一直线上”），所以看不见。
(4)小胖为了验证自己的推测，进行了如图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小胖观察到______，证实了自己的推测。
(5)当光从空气射向水中时，______（选填“会”或“不会”）出现“看不到折射光线”的现象。
13．小杰同学探究光从空气斜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：
(1)分析实验序号1（或2或3或4或5）中折射角与入射角的大小关系，得出初步结论是：光从空气斜射向水中，折射角_____入射角；
(2)分析实验序号1与2与3与4与5中折射角与入射角的变化关系，得出初步结论是：折射角随入射角的增大而_____；
(3)该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图甲是光在这几种介质中发生折射的光路：
①综合分析表中的数据和图甲中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角_____入射角；（选填“大于”或“小于”或“等于”）
②如图乙所示，根据上述结论，光从玻璃斜射向酒精后经过了点A，那么激光光源的入射点应在_____。（选填“O点左侧”或“O点处”或“O点右侧”）
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
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°
序号
1
2
3
4
入射角/°
60
40
20
0
折射角/°
40
29
15
①
序号
1
2
3
入射角/°
15
29
40
折射角/°
20
②
60
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
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β
0°
17°
24°
30°
入射角
22°
32°
41°
折射角
30°
45°
60°
实验序号
1
2
3
4
5
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
折射角r
7.9°
15.4°
21.5°
26.3°
33.5°
介质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速（m/s）
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
参考答案
1．① 高
2．向左移动 会 烟雾（或水雾） 折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 减小 0
3．利用烟雾、利用水雾、利用白板、利用纸板 漫 在反射现象中，反射角等于入射角 在折射现象中，折射角随入射角的增大而增大 30° 3
4．增大； 小于； 零； 未换用其它透明介质进行实验。
5．0 40 增大 小于
6．反射能量随入射角的增大而增大 41.8° 不能 入射角大于折射角，折射角小于90°, 折射光线不能消失
7．显示光路 只有一组数据，结论具有偶然性 将硬纸板 F沿ON向后或向前折 在反射现象中，光路是可逆的
8．不变 增大 小于 不可能 45 小于
9．像与物体到镜面的距离 比较像与物体的大小关系 点燃 光的折射所形成的虚像
10．能 在 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 大于 有可能
11．漫反射 折射 下 不变 D点的变化 小于
12．便于观察光的路径 A点 光折射时光路是可逆的 大于 增大 90° 同一直线上 折射光线消失 不会
13．小于 增大 小于 O点左侧