人教版(2024)八年级上册(2024)第4节 光的折射练习
展开第4节 光的折射
知识点1.光的折射现象
1.下列四种情景中,属于光的折射现象的是( )
A.水中的倒影
B.日食的形成
C.露珠下叶脉的像
D.手影游戏
2.银川北塔湖公园风景优美,站在岸上的游客看到湖中芦苇成荫,水面倒影如镜,肥鱼水中畅游,雨后彩虹挂壁,美不胜收。关于相关美景,从物理学的角度下列说法正确的是( )
A.“倒影如镜”是光沿直线传播现象
B.“看到水中的鱼”是光的折射现象
C.“彩虹”是光沿直线传播现象
D.“芦苇成荫”是光的反射现象
3.下列光现象中,与“日光下澈,影布石上”中“影”的形成原因相同的是( )
A.正午树荫下圆形的光斑B.影院银幕上播放的影片
C.平静湖面下拱桥的倒影D.海面半空中的海市蜃楼
4.如图所示的光现象中,能用光的直线传播解释的是( )
A. 筷子折了
B. 海市蜃楼
C. 皮影戏
D. 水中倒影
5.在如下图的光现象中,属于光的折射现象的是( )
A. 铅笔在水面处“折断”
B. 树林中的阳光
C. 平面镜中的陶罐
D. 水中树的“倒影”
知识点2.光的折射规律
6.一盏探照灯自东向西斜射入原来装有水的泳池中央,在逐渐灌满水的过程中,池底的光斑将( )
A.向东移动,最后静止B.始终在原地不动
C.先向东移动,再向西移动,最后静止D.向西移动,最后静止
7.有一圆柱形敞口容器装有一定量的水,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O。如图所示,则下列操作能使光斑向左移动的是( )
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变,往容器中加水
C.保持激光射入角度不变,将容器中的水抽出一部分
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
8.一束光在玻璃和空气两种物质中传播,在分界面发生了反射和折射,如图所示,和互相垂直,是分界面或者法线,其他为光线,根据图中角度关系可知, 为分界面,此时的折射角为 。
9.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中 是法线, 是入射光线,折射角的大小是 。
10.某同学在做探究光的折射特点实验,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,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 和折射现象;
(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。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 (填度数)。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(3)这个实验中,亮度最亮的是 (填“入射光线”、“反射光线”或“ 折射光线”)。
11.探究光的折射规律的实验装置如图所示,竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。
(1)实验时小兰让光束沿AO射入水中,光束进入水中后折射光线会向 (选填“靠近”或“远离”)法线的方向偏折,说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变;
(2)接着小兰让光束贴着光屏从空气斜射入水中,当小芳将F板向后折转一定角度时,在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量结果如表所示。分析数据可得:光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角 (选填“增大”或“减小”)。
12.某同学在做探究光的折射特点实验,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,可得光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;反射角 入射角,折射角 入射角;
(2)你从表中数据还可以得到什么结论 ;(写出一个即可)
(3)如果光从水中斜射到空气时,折射角 入射角。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
13. 在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油(如图乙所示),记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。
(1)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是为了确定光斑的 ,以方便比较。
(2)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来。答: 没有控制 相同。
(3)某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时, 对光的偏折本领较大。
14.为了研究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关,小华同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从空气斜射入水中,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表一中。然后他又让光从空气斜射入玻璃中,重复上述实验,将数据记录在表二中。
表一光从空气斜射入水
表二 光从空气斜射入玻璃
(1)分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知:当光从空气斜射入其他透明介质时, ;
(2)分析比较实验序号1与2与3或4与5与6中的数据可知: ;
(3)分析比较实验序号 中的数据可知:当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时,折射角不同;
(4)从上述实验分析,可得出的初步结论是:光从空气斜射入各种透明介质时,折射角的大小与 和 有关;
(5)在上述实验研究中所用到的科学方法叫 。
15.小明利用如图所示的实验装置探究光的折射规律。
(1)如图甲所示,小明将一束激光射到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”或“向右移动”),在此过程中,折射角 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图乙所示,在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转;
①实验时,先让光屏E、F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上可以看到折射光;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明 ;
②多次改变入射角进行实验,测量并记录的数据如右表所示。分析数据得出的结论是:光从空气斜射入水中时,折射角 入射角(选填“大于”或“小于”)。
知识点3.生活中的的折射现象
16.在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳。下列现象与此原理相同的是( )
A.茂密树荫下圆形的光斑B.汽车后视镜中的像
C.海市蜃楼D.用潜望镜看到海面上的物体
17.天气逐渐炎热,各校逐步加强防溺水教育。看起来不过齐腰深的水,实际要深得多。则与此原理相同的选项是( )
A. 墙上“手影”B. 塔的“倒影”
C. 海市蜃楼D. 日食现象
18.下列光现象中,可以用光的折射解释的是( )
A. 日全食B. 湖面倒影
C. 日晷仪D. 海市蜃楼
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°
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
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°
实验序号
入射角
折射角
1
2
3
实验序号
入射角
折射角
4
5
6
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22.1°
35.4°
40.9°
参考答案:
1.C
【详解】A.水中的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故A不符合题意;
B.日食的形成,是光沿直线传播现象,故B不符合题意;
C.露珠相当于凸透镜,露珠下叶脉的像,是光的折射现象,故C符合题意;
D.手影游戏,是光沿直线传播现象,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.“倒影如镜”是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故A错误;
B.“看到水中的鱼”,是光从水斜射入空气时发生折射形成的,故B正确;
C.太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故C错误;
D.“芦苇成荫”是光的直线传播形成的,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】由题可知,“日光下澈,影布石上”中“影”是鱼的影子,是由于光沿直线传播形成的。
A.正午树荫下圆形的光斑,是由于光沿直线传播形成的,故A符合题意;
B.影院银幕上播放的影片,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.平静湖面下拱桥的倒影,是平面成像的原理,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.海面半空中的海市蜃楼,是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.放入水中的筷子“折”了,是由于光从水中射向空气时发生折射形成的,是光的折射现象形成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.屏上的皮影是光沿直线传播形成的,故C符合题意;
D.水中倒影是平面镜成像现象,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.铅笔好像在水面处折断了,是铅笔反射的光从水中斜射入空气中发生折射造成的,是光的折射现象,故A符合题意;
B.太阳发出的沿直线传播的光被不透明的树木挡住,是光的直线传播造成的,故B不符合题意;
C.物体在镜中成像,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.树在水中形成“倒影”,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】池中没有水时,探照灯从东向西射向池底的光线沿图中OB方向传播,有水时沿图中的OC光线传播,如下图所示:在向池中灌水的过程中,随着水位的上升,入射点逐渐向东移动,所以在池底的光斑也向东移动,当水灌满后,光斑向东移动停止,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.B
【详解】A.保持水面高度不变,若使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以容器底的光斑右移,故A不符合题意;
BC.保持激光射入角度不变,往容器中加水,使水面上升,由下图可知,入射点向左移动,则光斑向左移动;同理可知,将容器中的水抽出一部分,水面下降,入射点向右移动,光斑会向右移动,故B符合题意,C不符合题意;
D.根据光的折射特点可知,保持水面高度和入射点不变,使激光束远离法线时,入射角增大,则折射角变大,光斑会向右移动,故D不符合题意。
故选B。
8.
【详解】[1][2]根据图中角度关系可知,,为入射角和反射角,则为法线,为分界面,OB是折射光线,此时的折射角为。
9. NN' BO 35°
【详解】[1][2]根据光的反射定律,入射光线和反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,因此NN'是法线,BO的入射光线。
[3]折射角是折射光线与法线的夹角,因此折射角∠CON为
90°-55°=35°
10. 反射 折射角随入射角的增大而增大 小于 0 入射光线
【详解】(1)[1]光从空气斜射到水面时,一部分光在水面发生反射现象,一部分光从空气会进入水中,发生折射现象。
(2)[2][3][4]分析表中数据可知:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大(或减小)而增大(或减小),且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射光线与法线重合,故折射角等于0°。
(3)[5]当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,反射光和折射光都是来自于入射光,故入射光最强。
11. 靠近 不能 在 增大
【详解】(1)[1]小兰让光束由空气沿AO射入水中,折射角小于入射角,光束进入水中后,则折射光线会向法线方向偏折。
(2)[2][3]因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以,该小组同学将F板向后折转一定角度,在F板上不能看到折射光;但此时折射光线和入射光线仍在同一平面内。
(3)[4]根据表格中的数据可知,光从空气中斜射入水中,入射角增大时,对应的折射角也增大。
12. 反射 折射 等于 小于 折射角随入射角的增大而增大 大于
【详解】(1)[1][2] 由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,同时发生了折射现象和反射现象。
[3][4]光从空气斜射到水面,发生光的反射时,反射角等于入射角;发生光的折射时,折射角小于入射角。
(2)[5]根据表格中的数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大。
(3)[6]由表中数据可知,光从空气中斜射到水中时,折射角小于入射角,由于光路是可逆的,则光从水中斜射到空气中时原来的入射角变成折射角,所以折射角大于入射角。
13. 位置 液体的深度相同和入射角 油
【详解】(1)[1]在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置,比较液体对光的偏折程度,体现了转换法的思想。
(2)[2]根据控制变量法可知,小明在实验没注意控制液体的深度相同和入射角相同。
(3)[3]根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大。
14. 折射角小于入射角 见解析 1、4(2、5或3、6) 入射角的大小 介质的种类 控制变量法
【详解】(1)[1]分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角始终小于入射角,由此总结得出:当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角。
(2)[2]分析比较实验序号1与2与3中的数据可知,当光从空气斜射入水中时,随着入射角的增大,折射角也会随之增大,但折射角始终小于入射角;分析比较4与5与6中的数据也能得出相同的规律,由此得出结论:当光从空气斜射入其他透明介质时,随着入射角的增大,折射角也会随之增大,但折射角始终小于入射角。
(3)[3]比较实验序号1与4可知,入射角都为30°,但斜射在水中时折射角为22°,斜射在玻璃中时折射角为19°,即当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时,折射角不同。同样分析2与5或3与6中的数据,也可以得出相同的结论。
(4)[4][5]光从空气斜射入各种透明介质时,当入射角改变,折射角也会随之改变,当入射角相同时,介质的种类改变,折射角也会发生改变,由此得出结论:光从空气斜射入各种透明介质时,折射角的大小与入射角的大小和介质种类有关。
(5)[6]该实验中,入射角的大小和介质的种类都会影响折射角的大小,在进行实验探究时,一次只能探究一个因素,控制其他因素不变,这种实验探究方法叫控制变量法。
15. 向左移动 不变 见解析 小于
【详解】(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,折射角小于入射角,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]继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,入射角大小不变,所以折射角大小不变。
(2)[3]当F板向后折转一定的角度后,在F板上不能看到折射光,由于此时呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内。故可说明,折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角始终小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大。
16.C
【详解】在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳,光学原理是光的折射。
A. 茂密树荫下圆形的光斑,原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播,故A不符合题意;
B. 汽车后视镜中的像,利用的是凸面镜扩大视野的作用,故B不符合题意;
C. 海市蜃楼,原理是光的折射,故C符合题意;
D. 用潜望镜看到海面上的物体,是平面镜成像,原理是光的反射,故D不符合题意。
故选C。
17.C
【详解】清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,否则,可能会发生危险,因为它的实际深度会超过你看到的深度。这里涉及到一个很重要的光学规律:光的折射。因为光从水中斜射向空气中时,折射光线向法线方向偏折,令池水看起来变浅了。
A.手影是由光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.塔的“倒影”平面镜成像现象,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光的折射现象,故C符合题意;
D.日食现象是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
18.D
【详解】A.日全食形成的原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.湖面倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.日晷仪的原理是光的直线传播,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光经过不均匀空气时发生的折射现象,可以用光的折射解释,故D符合题意。
故选D。
人教版(2024)八年级上册(2024)第4节 升华和凝华综合训练题: 这是一份人教版(2024)八年级上册(2024)<a href="/wl/tb_c4050943_t7/?tag_id=28" target="_blank">第4节 升华和凝华综合训练题</a>,共10页。试卷主要包含了升华和凝华的概念及现象,升华和凝华的吸放热及其应用,生活中的升华和凝华现象等内容,欢迎下载使用。
人教版(2024)八年级上册(2024)第3节 汽化和液化课时训练: 这是一份人教版(2024)八年级上册(2024)<a href="/wl/tb_c4050942_t7/?tag_id=28" target="_blank">第3节 汽化和液化课时训练</a>,共17页。试卷主要包含了汽化和液化的概念及现象,沸腾,蒸发,物态变化中的吸放热等内容,欢迎下载使用。
初中物理人教版(2024)八年级上册(2024)第2节 运动的描述随堂练习题: 这是一份初中物理人教版(2024)八年级上册(2024)<a href="/wl/tb_c4050929_t7/?tag_id=28" target="_blank">第2节 运动的描述随堂练习题</a>,共7页。试卷主要包含了机械运动,运动和静止的相对性等内容,欢迎下载使用。