内容正文:
第四章 光的折射 透镜
一、 光的折射
第2课时 光现象的分析及光折射特点的应用
1. 下列是与光学知识有关的诗句或成语:① 立竿见影;② 潭清疑水浅;③ 一叶障目.
其中 (填序号)与另外两个所描述的光现象形成的原因不同,它可以用光的
来解释.
2. (2022·常州)鸟儿白天会在玻璃幕墙上看到蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室
内的绿色植物,导致其因贸然飞往玻璃而撞击受伤.鸟儿在如图所示的位置所见到的情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生 ( )
A. 光的反射,光的折射
B. 光的折射,光的反射
C. 光的反射,光的直线传播
D. 光的直线传播,光的折射
②
折射
A
3. (2022·玉林)宋代诗人苏轼在《登州海市》一诗中描写过海市蜃楼的奇观.如图所
示,这种现象形成的主要原因是光的 ( )
A. 会聚 B. 折射 C. 发散 D. 反射
B
4. (2022·岳阳)小猫叉不着鱼,可通过作图来解释其中原因.请完成小猫看见鱼(图中
A点)的折射光路图.
如图所示
5. 如图所示,点S表示天空中的小鸟,点S'表示游泳者在水下看到的小鸟像,请画出游泳
者看到小鸟的一条入射光线和对应的折射光线.(保留作图痕迹)
如图所示
6. 如图所示,B'是小明在A处通过水面看见水槽中的一个雨花石B的像,实际上的雨花石
B在B'的 (上/下)方;小明在A处将一束激光对准 (B/B')照射,则激光刚好能照射到雨花石B上.
下
B'
[解析]根据光的折射特点可知,雨花石B反射的光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,实际的雨花石B位置在B'的下方,如图所示,要使激光从A处照到雨花石,根据光路可逆原理,激光应对准B'点照射.
7. 如图所示为一条鱼跃出水面,咬食荷花的画面,鱼在水中看到荷花,此时光从空气斜
射入 中,鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到的荷花所在位置的 (下方/本身/上方).
水
下方
[解析]荷花反射的光线由空气进入水中时,在水面上发生折射,折射角小于入射角,折射光线进入鱼的眼睛,鱼向逆着折射光线的方向看去,就会觉得荷花变高了.鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到的荷花所在的下方位置.
8. 人们夜晚看到的星星并不是星星本身,而是星星的 (实/虚)像.原因是地球
表面覆盖着疏密不等的大气层,当光穿过大气层时就会发生 .
虚
折射
[解析]星光绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光,恒星的发光是持续不断的,星光传播到地球表面前,除了要通过浩瀚的宇宙真空区域,还要穿过包围着地球的大气层,星光从真空进入大气层时,要产生反射和折射,人们在地面所看到的星光是经过大气层折射后的那部分光,是位置变高了的虚像.
9. (2022·眉山)周末小明和妈妈在湖边树荫下乘凉时观察到下列现象,其中由于光的
折射而产生的是 ( )
A. 湖面波光粼粼 B. 树荫下的圆形光斑
C. 湖中鱼游“浅”底 D. 湖中出现了天空中的白云
C
[解析]湖面波光粼粼,这是因为太阳光射在湖面上时发生反射造成的,A不符合题意;树荫下的圆形光斑,是太阳经浓密树叶之间的空隙在地面上形成的实像,这种现象叫小孔成像,是由于光的直线传播形成的,B不符合题意;湖中鱼游“浅”底,意思是湖底看起来变“浅”了,这是因为湖底反射的光线射向空气中时,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,逆着折射光线看湖底,好像变“浅”了,C符合题意;湖中出现了天空中的白云,是由于光的反射,天空中的白云在水中形成的虚像,D不符合题意.
10. 如图所示,能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是 ( )
[解析]水中的那段筷子之所以看起来向上偏折,是因为从那段筷子反射的光由水中传播到水面时发生了折射,折射光射入了人眼,人眼看到的是那段筷子所成的位置升高了的虚像.因为光的传播方向是从水射向空气,所以B、D均错;因为光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以A错、C对.
C
11. 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 ( )
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
C
[解析]由于地球大气层密度分布不均匀,越靠近地面附近空气密度越大,早晨,当人们看到第一缕阳光时,实际上太阳还在地平线以下;傍晚,当人们看到最后一缕阳光时,实际上太阳早已落到地平线以下.所以如果没有这层大气,由于光沿直线传播,日出会延迟,日落会提前,故C正确.
12. 运钞车车厢内,人眼挨着玻璃窗观察车外,请通过光路作图标出人眼看到车外的范
围.(保留痕迹)
[解析]人眼挨着玻璃窗观察车外,光是从空气射入玻璃最终进入人眼的,图中玻璃窗上表面左、右两侧与车厢的交接处即为光的入射点位置.作图时先画出由两个入射点射向人眼的两条折射光线;再过入射点用虚线画出法线,根据光从空气斜射入玻璃窗时折射角小于入射角画出两条入射光线,两条入射光线之间的区域就是人眼看到车外的范围,注意正确标出表示光的传播方向的箭头.
如图所示
13. (2022·鄂州)游泳是一项有益身心健康和健美体形的运动,但同时存在一定安全隐
患.如图所示,某游泳馆救生员在泳池边的高椅子上注视着泳池中的动向.他发现由
于泳池边缘的阻挡,池底有一块视觉盲区监管不到.请画出一条光线从池底盲区边
缘处刚好射入救生员眼睛的光路图.
[解析]由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,根据人的眼睛和泳池边缘作出折射光线可得入射点O,连接O点、盲区左边缘可得入射光线.
如图所示
14. 如图所示,在“观看水中的硬币”活动中,把一枚硬币固定在空杯的底
部,找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点.保持眼睛和杯子的
位置不变,在同学逐渐把水加入杯中的过程中,硬币上的B点和C点能先
后被你看到.
(1) 你所看到的水中硬币是一个变 的虚像.
(2) 图中画出了刚看到C点时光的传播示意图,入射角是αC;如果刚看到B点时的入
射角是αB,那么αB αC.
浅
=
(第14题)
[解析](2) 刚看到C点和刚看到B点时,水面的高度不同,刚看到B点时,水面较低,但折射光线的位置是不变的,即折射角的大小不变,据光的折射特点可知,入射角也相等,即αB=αC.
15. 小明喝水时,偶然发现透过水面无法看见玻璃水杯外侧的手指,他感到很惊奇:玻璃
和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因.以下是小明的探究
过程:根据光的路径,他首先想到了这种现象与光的折射有关.为此他根据光从水中
射向空气的光路进行了推测,如图甲所示.光从水中射向空气时,折射角大于入射角,
当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大.当入射角增大到某一定值时,会不会……
(1) 小明的推测是 .
折射光线消失
(2) 小明为了验证自己的推测,进行了如图乙所示的实验.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,小明观察
到 ,证实了自己的推测.
(3) 当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?写出你的观
点并解释: .
光斑消失
不会,光从空气射入水中时,折射角始终小于入射角
[解析](2) 根据光的折射规律,当光从水中斜射向空气时,折射角大于入射角,并且折射角随入射角的增大而增大,所以当入射角增大到某一角度时,折射角会达到90°,而后折射光线消失,光屏上的光斑也会消失.(3) 当光从空气斜射向水中时,折射角始终小于入射角,不会出现折射角达到90°,而后折射光线消失的现象.
(第15题乙)
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