内容正文:
第5节 光的反射和折射
第3课时 光的折射
一、基础巩固
1.当光从空气垂直射入水中时,以下说法不正确的是( )
A.折射角为零
B.光发生了折射
C.光的传播方向不变
D.光的传播速度发生了改变
2.(多选)关于光的折射现象,下列说法中正确的是( )
A.折射光线、入射光线和法线在同一平面内
B.折射光线与入射光线分别位于法线两侧
C.在光的折射现象中,光路是可逆的
D.在入射角不断增大的过程中,折射角不断减小
3.[2023·丽水]下列现象中由光的折射形成的是( )
4.如图所示,一束光从空气斜射到水面,若入射方向由BO变为AO,则( )
A.反射角减小,折射角增大
B.反射角增大,折射角减小
C.反射角减小,折射角减小
D.反射角增大,折射角增大
5.[数据分析法]同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角的大小是否成正比呢?
[建立猜想]折射角与入射角的大小可能成正比。
[实验探究]同学们测得了四组实验数据。第2次实验现象如图所示,请将实验数据填入表格中。
实验序号
1
2
3
4
入射角
20°
40°
60°
80°
折射角
13°
35°
41°
[实验结论]折射角与入射角的大小 (填“成正比”或“不成正比”)。
[评价与交流]根据实验数据,还可以得出的结论是: 。
二、能力提升
6.[2023·十堰期末]如图中,能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是( )
7.太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现的现象是( )
A.日出提前,日落延迟
B.日出和日落都提前
C.日出延迟,日落提前
D.日出和日落都延迟
8.[2023·金华义乌月考]将激光笔发出的光射到装有某种液体的水槽中时,液体中的光路不是直线,而是一条向下弯曲的曲线,如图所示。能合理解释该现象的猜想是( )
A.液体密度不均匀
B.光不断漫反射的结果
C.光发生了镜面反射
D.光发生了色散
9.[2023·杭州富阳区期中改编]将一束固定不动的入射光从杯底斜射向空中,然后逐步向杯中注水,水面上升到虚线位置时的折射光路如图所示,请在图中画出水面上升到实线位置时的折射光线。
10.[情境题]在陶瓷茶杯底部放一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙所示)。请解释造成“看不见”和“看得见”的原因。
三、思维拓展
11.[2023·丽水月考]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,小胡同学在画图时忘了标记入射光线、反射光线和折射光线的方向,如图所示。请你判断,图中空气和玻璃的分界面是 (用字母表示),分界面的 (填“上”“下”“左”或“右”)侧是玻璃,折射光线是 ,入射角大小为 。
12.[2023·石家庄一模改编]小红拍摄了一朵荷花的照片,但在照片上却能看到三朵荷花,水面上方的荷花、莲叶上的“荷花”和水中的“荷花”。其中莲叶上的“荷花”是由于光的 形成的“影子”;水中的“荷花”是由于光的 (填“反射”或“折射”)形成的虚像。小红还看到了水中的“鱼”,如图所示,鱼(未画出)在水中A点的位置,试画出她看到鱼的大致光路图。
参考答案
1.B
【点拨】光垂直射入水中时,入射光线与法线的夹角为0°;这种情况下,光在界面上不发生折射,即折射角为0°。
2.ABC
【点拨】在光的折射现象中,当入射角不断增大时,折射角不断增大,故D错误。
3.B
【点拨】树荫下的光斑是太阳通过小孔成的像,是由光的直线传播形成的;将铅笔斜插入水中时,由于铅笔水下的部分反射出的光要发生折射,所以铅笔看起来在水面处“折断”了,是光的折射形成的;镜中的像是由光的反射形成的;日食是由光沿直线传播形成的。
4.C
【点拨】光的入射方向由BO变为AO时,入射光线向法线方向靠拢,入射光线与法线的夹角减小,即入射角减小,根据光的反射定律和折射规律,反射角和折射角均减小,C正确。
5.[实验探究]25°
[实验结论]不成正比
[评价与交流]光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量
【点拨】题图中,折射角为90°-65°=25°。由表格中的数据可知,折射角和入射角的比值分别为:=0.65,=0.625,≈0.583,=0.512 5,折射角和入射角的比值不是定值,所以折射角和入射角的大小不成正比。观察表格中的数据知,入射角分别为20°、40°、60°、80°,入射角每次