2021学年4 探究光的折射规律随堂练习题

这是一份2021学年4 探究光的折射规律随堂练习题，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．某同学在做探究光的折射特点实验，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：
分析表中数据，可得出结论：
（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和_____现象；
（2）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________（大于/等于/小于）入射角．
（3）当光从空气垂直射到水面时，光传播方向______（选填“改变”或“不改变”）该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点：________
（4）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价是____（选填是\否）存在不足？请简要说明理由_________．
2．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”）。
3．某小组同学在研究光的折射规律时，记录的实验数据如下表所示：
请仔细观察并分析上表的实验数据，归纳实验结论。
(1)分析实验序号1、2或3（或6、7或8）可以得出的初步结论是：当光从一种介质斜射入另一种介质时，______；
(2)分析比较实验序号1、2和3（或6、7和8）中折射角随入射角的变化关系，可得出的初步结论是当光从空气斜射入其它介质时，______；
(3)分析比较实验序号1、2或3（或6、7或8）中折射角与入射角的大小关系，可得出的初步结论是当______；
(4)分析实验序号1与4或2与5或8与10中的数据，可以发现______。
4．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。
5．小华在实验室探究光的折射规律。如图所示，实验前，在空水槽中喷洒烟雾，打开激光笔，可清晰观察到激光传播的光路。
(1)用烟雾显示光路，利用了光的___________（选填“漫反射”或“镜面反射”）原理；
(2)向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，会观察到右侧面的亮点A发生移动，这是由于光在______处传播方向发生改变而产生的；
(3)保持入射光和水槽不动，当水面____（选填“上升”、“下降”或“不变”）时，发现水下右侧面的亮点会向下移动；若将水槽的右底部慢慢抬起，激光的折射角将_______，反射角将______。（以上两空均选填“增 大”、“不变”或“减小”）
6．在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的经迹，其中一次的实验现象如图所示，请回答以下问题：
(1)光在水面处同时发生了______和______；
(2)此时折射角______入射角；
(3)增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明______；
(4)为寻找普遍规律应进行多次实验，你下一步实验的具体做法是______；
(5)保持入射光方向不变，如果水面升高，折射角将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
7．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察______；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1'、2和、3和、4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______，且折射角______（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是______；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4'方向射入O点，则折射光线将会沿着______（填“1”“2”“3”或“4”）的方向射出，说明______的；
（5）一束光从空气斜射向一块玻璃砖，并穿过玻璃进入空气中。请在图丁中面出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线______。
8．在探究“光从空气射到某玻璃中时，折射角与入射角的关系”实验中，所用的实验器材有：激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。
（1）还需要的实验器材是___________ 。
（2）实验前，在白纸上已画出表示界面的直线和法线。为了保证实验时激光的入射角等于预设值，还应在白纸上画出___________ 。
（3）实验时，为了测出折射角，还要在白纸上画出折射光线。那么怎样做才能在白纸上画出折射光线___________ ？
（4）记录的实验数据如下表。
分析表中数据可得到的探究结论是：光从空气射到玻璃中时，___________ 。理由是：___________ 。
9．某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象：
（1）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是： ___________ （选填“A”、“B”或“C”）。
A 只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论
B 保持入射角不变，进行多次试验，测量入射角和每次试验的折射角，分析并得出结论
C 改变入射角，进行多次试验，测量每次试验的入射角和折射角，分析并得出结论
（2）通过实验还得到如下数据：
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___________ （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
（3）该同学根据上述实验，总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？答：___________ （是/否）；请简要说明理由：___________
10．如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
(1)使入射角在一定范围内由小变大，会发现折射角___________ （填变化规律），当入射角增大时， ___________ （选填“折射角”或“入射角” ）先到达；若继续增大入射角，将会发现不再有 ___________ 光线。
(2)在入射光线角度不变的情况下，若将水换成高度相同折射能力更强的玻璃砖，会发现折射角的大小关系是___________。
11．小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某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，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
（1）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而______，当入射角 i ≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（2）由表格数据可知：图中图象______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。
（3）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，______（选填“可能”或“不能”）发生全反射现象。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
序号
传播路径
入射角
折射角
序号
传播路径
入射角
折射角
1
空气到水
30°
20°
6
空气到
玻璃
30°
18°
2
45°
30°
7
45°
25°
3
60°
45°
8
60°
38°
4
水到
空气
20°
30°
9
玻璃到
空气
25°
45°
5
30°
45°
10
38°
60°
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角i/°
10
25
40
55
70
85
折射角r/°
6.5
16
25
32.5
38
41
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°
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
参考答案
1．反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 不改变 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，光的传播方向不变 是 见解析
2．漫反射 折射 下 不变 D点的变化 小于
3．传播方向发生改变 折射角随着入射角的增大而增大 光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角 折射时光路是可逆的
4．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
5．漫反射 水面 上升 不变 不变
6．反射 折射 大于 入射角增大，折射角增大 见解析 不变
7．折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内 增大 小于 水中滴几滴牛奶 4 折射现象中光路可逆
8．量角器 入射光线 见解析 随着入射角的增大，折射角增大的越来越缓慢 入射角的增加量相同时，折射角的增加量越来越小
9．C 折射角随入射角的增大而增大 小于 是 没有换用其他透明介质做此实验
10．由小变大 折射角 折射
11．增大 41.8 a 不能