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人教版(2024)八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射复习练习题
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这是一份人教版(2024)八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射复习练习题,共27页。试卷主要包含了4 光的折射,了解光的折射现象;等内容,欢迎下载使用。
专题4.4 光的折射
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】通过实验,了解光的折射现象及其特点。
【学习目标】
1.了解光的折射现象;
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的;
3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
【学习重点】光的折射规律。
【学习难点】利用所学知识解释生活中的折射现象。
学课节知识点
知识点1. 折射现象
1. 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。
2. 光的折射现象中的几个基本概念
(1)入射光线:从一种介质射向另一种介质的光线(AO);
(2)折射光线:进入另一种介质的光线(OB);
(3)法线:过入射点与界面垂直的直线(NN');
(4)入射角:入射光线与法线的夹角(∠AON,即∠i);
(5)折射角:折射光线与法线的夹角(∠N'OB,即∠r)
知识点2. 光的折射规律
1. 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。
2. 当光垂直界面入射时,传播方向不变。当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,折射角、反射角和入射角都等于0°。
3. 在折射现象中,光路可逆
注意:折射角与入射角大小关系的判定
知识点3. 解释生活中的折射现象
1. 从岸上看水中的物体:假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼,则我们会觉得光好像是从A'点射入我们眼睛里的,因此我们会觉得A'点比A点高了。
2. 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。
比如:潜水员在水里看岸上的树,觉得树变高了,画出光路图解释.
如图,树A点射出的光线,在水面处发生折射,折射光线靠近法线,眼睛逆着光线看来,折射光线好像在A′点射出的,A′点就是A点的像,所以潜水员在水里看岸上的树,觉得树变高了.
3. 海市蜃楼现象的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。
注意重点也是难点:用光的折射规律解释生活中的折射现象,必须对规律内容熟练把握,同时必须会做出折射光路图。一般情况,给定的物体,经过折射后,物体的像是浅了还是深了,这类问题解答方法就是根据规律作出光路进行分析。所以科学准确作出折射光路图是十分重要的步骤。同时要知道人眼睛看到物体的像是虚像。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 折射现象
【例题1】(2023河北)图所示的光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是( )
A. 水中倒影 B. 手影形成 C. 筷子“弯折” D. 激光准直
【对点训练】(2022福建)如图的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.屏上的皮影 B.水中的倒影 C.水里的“折筷” D.镜中的花瓶
考点2. 光的折射规律
【例题2】(2023新疆)请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折射光线。
【对点训练】(2022广西河池)某同学做“探究光的折射规律”实验,她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心,让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处,激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出(如图所示)。旋转圆盘,多次改变激光束入射角度,观察折射光线方向并记录数据,如下表所示。
(1)做第三次实验时,忘了记录入射角的数据,结合图可知,此时的入射角为________;
(2)分析实验数据可知:当光从空气斜射到玻璃表面时,折射角_____入射角,折射角随入射角增大而____。
考点3. 解释生活中的折射现象
【例题3】我们都知道小马过河的故事,如图所示,是小马过河的图片.小马斜着看水中东西,会发生折射.根据光的折射规律,小马看到的河底位置比实际位置要 (填“深”或“浅”). 小马在河中的“倒影”看起来比它本身要“暗”一些,主要是因为不是所有的光在水面上发生了 .
【对点训练】甲图是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i;其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置。
强化知识点的达标问题精练
1. (2023湖南衡阳)下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 手影 B. 筷子错位 C. 水中倒影 D. 小孔成像
2. (2023天津)中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这是由于光的______造成的。
3. (2022四川重庆)“大漠孤烟直,长河落日圆”蕴含了光的折射知识,如图所示属于光的折射的是( )
A. 桥在水中的倒影 B. 河底看起来变浅 C. 透过树林的光束 D. 长廊上的树影
4. (2022内蒙古通辽)下列现象中,与筷子在水面处“折断”原理相同的是( )
A. 海市蜃楼 B. 日食现象 C. 屏幕上呈现人的影子D. 桥在水中形成的倒影
5. 位于泸州国家高新区的渔子溪生态湿地公园,秉承生产、生活、生态的理念,下列涉及的物理知识判断正确的是( )
A. 湖底看起来比实际的浅,这是因为光的折射形成的
B. 戴着蓝色玻璃墨镜的游客看见湖面的荷叶是绿色的
C. 高楼在湖面所成的像是光沿直线传播形成的
D. 烈日当空,湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低,是因为水的比热容比鹅卵石的小
6. (2021福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大D. 入射角变大,折射角变小
7. (2022江苏扬州)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
8.(2022北京)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 日晷上呈现针的影子 B. 景物在镜中成像 C. 鸟巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面处弯折
9. (2022黑龙江牡丹江)下列正确表示光从空气斜射到水面的光路是( )
A. B. C. D.
10. (2021浙江杭州)α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A. α1>γ1B. α2>γ2C. α1=α2D. γ1=γ2
11.水中有一个点光源S,发出的一条光线从水中射入空气中,光路图如图所示。人在岸上观察到点光源S成的像为S',则( )
A.S'在①直线上B.S'在②直线上
C.成像S'是光线发生了光的反射D.成像S'是光线发生了光的折射
12.东湖公园的湖边垂柳成荫,水面倒影如镜,湖水清澈见底,从物理学角度看:“垂柳成荫”是由于光的______形成的,“清澈见底”是由于光的______形成的。
13. 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 ,反射角等于 度。当人射角变小时,折射角将变 _.
14.如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
15. (2022湖南郴州)请画出图中光线斜射入透明液体中的折射光线,并保留作图痕迹。
16. (2022甘肃兰州)如图所示,由发光点A发出的光射到水面上,同时发生反射和折射,反射光线经过S点,试在图中画出入射光线、反射光线和大致的折射光线。
17.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应该从A点向O点射入,这是为了保证 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 _。
(4)若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 射出的折射光线更远离法线。
2023-2024学年度物理八年级上册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第四章 光现象
专题4.4 光的折射
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】通过实验,了解光的折射现象及其特点。
【学习目标】
1.了解光的折射现象;
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的;
3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
【学习重点】光的折射规律。
【学习难点】利用所学知识解释生活中的折射现象。
学课节知识点
知识点1. 折射现象
1. 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。
2. 光的折射现象中的几个基本概念
(1)入射光线:从一种介质射向另一种介质的光线(AO);
(2)折射光线:进入另一种介质的光线(OB);
(3)法线:过入射点与界面垂直的直线(NN');
(4)入射角:入射光线与法线的夹角(∠AON,即∠i);
(5)折射角:折射光线与法线的夹角(∠N'OB,即∠r)
知识点2. 光的折射规律
1. 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。
2. 当光垂直界面入射时,传播方向不变。当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,折射角、反射角和入射角都等于0°。
3. 在折射现象中,光路可逆
注意:折射角与入射角大小关系的判定
知识点3. 解释生活中的折射现象
1. 从岸上看水中的物体:假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼,则我们会觉得光好像是从A'点射入我们眼睛里的,因此我们会觉得A'点比A点高了。
2. 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。
比如:潜水员在水里看岸上的树,觉得树变高了,画出光路图解释.
如图,树A点射出的光线,在水面处发生折射,折射光线靠近法线,眼睛逆着光线看来,折射光线好像在A′点射出的,A′点就是A点的像,所以潜水员在水里看岸上的树,觉得树变高了.
3. 海市蜃楼现象的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。
注意重点也是难点:用光的折射规律解释生活中的折射现象,必须对规律内容熟练把握,同时必须会做出折射光路图。一般情况,给定的物体,经过折射后,物体的像是浅了还是深了,这类问题解答方法就是根据规律作出光路进行分析。所以科学准确作出折射光路图是十分重要的步骤。同时要知道人眼睛看到物体的像是虚像。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 折射现象
【例题1】(2023河北)图所示的光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是( )
A. 水中倒影 B. 手影形成 C. 筷子“弯折” D. 激光准直
【答案】C
【解析】“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像,像的位置比物体的实际位置要浅,是光的折射现象。
A.平面的水面相当于平面镜,水中倒影为平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;
B.光在均匀空气中沿直线传播,手挡住了光的传播而在光不能到达的区域形成手的影子,故B不符合题意;
C.筷子“弯折”,看到水中的“筷子”,是由于光的折射形成的虚像,故C符合题意;
D.激光准直说明光在同种均匀介质中沿直线传播,故D不符合题意。
故选C。
【对点训练】(2022福建)如图的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.屏上的皮影 B.水中的倒影 C.水里的“折筷” D.镜中的花瓶
【答案】C
【解析】A.屏上的皮影,是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.平静的水面相当于平面镜,桥在水中形成“倒影”是平面镜成像,平面镜成像是光的反射现象,故B不符合题意;
C.根据光的折射规律可知,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,出现了插入水中的筷子向上弯折的现象,故C符合题意;
D.花瓶在平面镜中的像属于光的反射现象。故D不符合题意。故选C。
考点2. 光的折射规律
【例题2】(2023新疆)请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折射光线。
【答案】如图所示。
【解析】首先过入射点O画出法线,然后根据光的折射规律:折射角小于入射角画出折射光线,如图所示。
【对点训练】(2022广西河池)某同学做“探究光的折射规律”实验,她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心,让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处,激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出(如图所示)。旋转圆盘,多次改变激光束入射角度,观察折射光线方向并记录数据,如下表所示。
(1)做第三次实验时,忘了记录入射角的数据,结合图可知,此时的入射角为________;
(2)分析实验数据可知:当光从空气斜射到玻璃表面时,折射角________入射角,折射角随入射角增大而________。
【答案】 (1)45° (2)小于 增大
【解析】(1)图是探究光的反射规律的实验装置,入射角为入射光线与法线的夹角,此时入射角的大小为45°。
(2)由表格数据和图示知道,光从空气斜射到玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角增大,即折射角随着入射角的增大而增大。
考点3. 解释生活中的折射现象
【例题3】我们都知道小马过河的故事,如图所示,是小马过河的图片.小马斜着看水中东西,会发生折射.根据光的折射规律,小马看到的河底位置比实际位置要 (填“深”或“浅”). 小马在河中的“倒影”看起来比它本身要“暗”一些,主要是因为不是所有的光在水面上发生了 .
【答案】浅;反射.
【解析】河底反射出的光线从水中斜射到水面时,要发生折射,由于光从水中进入空气,所以折射角大于入射角.折射光线的反向延长线的交点即像点在物体的上方;所以看到的河底的位置要比实际位置要浅;光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,这些“倒影”看起来比小马本身“暗”一些.光从水中斜射入空气,折射角大于入射角是造成看到的位置比实际位置变浅的根本原因.
【对点训练】甲图是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i;其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置。
【答案】如图所示。
【解析】A点鱼发出的光从水中传播到空气中时发生折射,折射角大于入射角,此时人眼逆着折射光线看上去,看到的鱼的位置B比鱼的实际位置A要高。
强化知识点的达标问题精练
1. (2023湖南衡阳)下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 手影 B. 筷子错位 C. 水中倒影 D. 小孔成像
【答案】B
【解析】A.由于光的直线传播,被物体挡住后,在物体后面就会呈现阴影区域,这就是影子,因此手影的形成说明光在同种均匀介质中沿直线传播的,故A不符合题意;
B.筷子在装有水的杯中发生错位,这是光从水中斜射入空气发生的折射现象,故B符合题意;
C.拱桥在水面的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.小孔成像是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。故选B。
2. (2023天津)中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这是由于光的______造成的。
【答案】 直线传播 折射
【解析】由于光沿直线传播,光穿过小孔时,能在光屏上成倒立的实像,小孔成像是由于光的直线传播形成的。
由于水底反射的光从水中斜射入空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去会感觉水变浅了。
3. (2022四川重庆)“大漠孤烟直,长河落日圆”蕴含了光的折射知识,如图所示属于光的折射的是( )
A. 桥在水中的倒影 B. 河底看起来变浅 C. 透过树林的光束 D. 长廊上的树影
【答案】B
【解析】A.桥在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
B.河底看起来变浅,是由于光的折射造成的,故B符合题意;
C.透过树林的光束是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.长廊上的树影是由于光的直线传播形成的,故D不符合题意。故选B。
4. (2022内蒙古通辽)下列现象中,与筷子在水面处“折断”原理相同的是( )
A. 海市蜃楼 B. 日食现象 C. 屏幕上呈现人的影子D. 桥在水中形成的倒影
【答案】A
【解析】A.海市蜃楼也是光的折射形成的,由于海面上方的空气密度不均匀,光在其中传播时发生了偏折,形成了海市蜃楼现象,故A符合题意;
B.如图,日食现象是由光的直线传播引起的,白天,月球挡住了射向地球的太阳光,形成了日食现象,故B不符合题意;
C.如图影子是由于光的直线传播产生的,人挡住了射向墙面的光,在墙面上形成的光照射不到的区域,故C不符合题意;
D.如图水中倒影是平面镜成像(光的反射现象),水面相当于镜面,水中的倒影是岸上的桥通过水面形成的虚像,故D不符合题意。故选A。
5. 位于泸州国家高新区的渔子溪生态湿地公园,秉承生产、生活、生态的理念,下列涉及的物理知识判断正确的是( )
A. 湖底看起来比实际的浅,这是因为光的折射形成的
B. 戴着蓝色玻璃墨镜的游客看见湖面的荷叶是绿色的
C. 高楼在湖面所成的像是光沿直线传播形成的
D. 烈日当空,湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低,是因为水的比热容比鹅卵石的小
【答案】A
【解析】A.光在从水中斜射入空气中传播时,传播方向发生改变,发生折射,但人总以为光是沿直线传播的,人看到的只是湖底的虚像,比实际的湖底要浅,故A正确;
B.蓝色玻璃只能透过蓝色光,荷叶反射的绿色光不能透过蓝色墨镜,故游客看到荷叶是黑色的,故B错误;
C.高楼在湖面的像是它在湖面的倒影,是平面镜成像,是由于光在湖面发生反射形成的,故C错误;
D.湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低,是因为水的比热容比鹅卵石的大。质量相同是水和鹅卵石,吸收相同的热量,比热容大的水温度升高的少,所以湖中水温低,故D错误。
6. (2021福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大D. 入射角变大,折射角变小
【答案】C
【解析】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,故ABD错误;C正确。
7. (2022江苏扬州)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】A
【解析】
如图所示,连接O2与O,即为第二次折射的法线;
B.从水中斜射入空气,会发生偏折,而②是传播方向不变,故B不符合题意;
C.从水中斜射入空气,折射角大于入射角,故C不符合题意;
D.根据折射光线与入射光线分居法线两侧,故D不符合题意;
A.综上所述,只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧,且折射角大于入射角,故A符合题意。故选A。
8.(2022北京)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 日晷上呈现针的影子 B. 景物在镜中成像 C. 鸟巢在水中形成倒影 D. 筷子好像在水面处弯折
【答案】D
【解析】A.影子的形成是由于光的直线传播,故A不符合题意;
B.景物在镜子中成的像是由于光的反射,故B不符合题意;
C.鸟巢在水中形成的倒影是由于光的反射,故C不符合题意;
D.筷子看起来弯折,是由于光从水中进入到空气中时,发生了折射,故D符合题意。
9. (2022黑龙江牡丹江)下列正确表示光从空气斜射到水面的光路是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.光从空气斜射到水中,折射光线向法线偏转,折射角小于入射角,图中折射角大于入射角,是错误的,故A不符合题意;
B.光从空气斜射到水面一部分光会发生反射现象,反射光线和入射光线分居法线两侧,图中反射光线与入射光线在法线的一侧,是错误的,故B不符合题意;
C.光从空气斜射到水面一部分光会发生反射现象,入射光线和反射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,另一部分光会发生折射现象,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,图中光路图是正确的,故C符合题意;
D.光从空气斜射到水中,折射光线向法线偏转,折射角小于入射角,图中折射角等于入射角,是错误的,故D不符合题意。故选C。
10. (2021浙江杭州)α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A. α1>γ1B. α2>γ2C. α1=α2D. γ1=γ2
【答案】A
【解析】A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2α2,γ1
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