3.1 第2课时 光现象的分析及光折射特点的应用-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(苏科版2024)

38 第2课时 光现象的分析及光折射特点的应用 ▶ “答案与解析”见P15 1. (2023·云南昭通二模)2022年11月21日, 在内蒙古一地惊现“三个太阳”的奇观,如图 甲所示,如图乙所示为其成像原理图。专家 解释说,在天空高层的半透明薄云里有许多 六棱柱状的冰晶体,有时候它们会整整齐齐 地垂直排列在空中,当太阳光射在这些六角 形冰柱上就会发生非常规律的 现 象,周围看起来就像出现了多个太阳,较小的 “太阳”实际上是太阳的 (实/虚)像。 (第1题) 2. (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 ( ) (第2题) A. 会聚 B. 折射 C. 发散 D. 反射 答案讲解 3. (2024·盐城)如图所示,A'为人眼 看到A 的像,请补全来自A 点进入 人眼的光路图。 (第3题) (第4题) 4. 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) 5. (2023·泰州)如图所示,一只水鸟站在水中 觅食,图中的黑影是由光的 形成的, 倒影是由光的反射形成的 像,且倒 影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在 水面处发生了 而进入水中,人能从 不同角度看见水鸟是由于光照射在水鸟身上 发生了 。 (第5题) (第6题) 6. 如图所示,将一把刻度尺的刻度面朝上斜插进 水中,由水面看去,刻度尺水中部分 (向上/向下)偏折,原因是光从水中斜射入空 气中,折射光线 (偏离/偏向)法线方 向,导致观察到的刻度尺水中部分变短,刻度 变 (密/疏)。 (第7题) 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)。 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 。 9. (2024·扬州)下列现象属于光的直线传播 的是 ( ) A. 地上人的影子 B. 镜中猫的像 C. 水中大桥的倒影 D. 水面“折断”的铅笔 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)八年级上 39 10. (2023·常州)海洋公园内,北极熊站立在方 形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面 下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身 首异处”的奇异场景,如图所示。游客看到 北极熊身体的光路图是 ( ) (第10题) A. B. C. D. 11. 如图所示的三角形是一个三棱镜的截面。 三棱镜的左侧有一个物体P,若你在三棱镜 的右侧观察,则所看到的物体P 的像大 致在 ( ) (第11题) A. A 点处 B. B 点处 C. C 点处 D. D 点处 12. 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 13. 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) (第13题) 答案讲解 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) 你所看到的水中的硬币是一个变 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。 (第14题) 15. 如图所示,两个并排且深度相同的水池,一 个未装水,另一个装了水,在两池的中央各 竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此 时,阳光斜射到水池。下列关于两水池中标 杆的影子的说法,正确的是 ( ) (第15题) A. 装了水的池中标杆的影子较长 B. 未装水的池中标杆的影子较长 C. 两池中标杆的影子长度相同 D. 装了水的池中标杆没有影子 16. (2022·南京)在一张报纸上放置一块厚的 平板玻璃,隔着玻璃看字。 (1) 所看到的字到人眼的距离变得 (近了些/远了些),原因是光从 进 入 发生了折射,且大小 (比实际大/没有变化/比实际小)。 (2) 若A 表示字的位置,请在图中画出人眼 看到字的光路图。 (第16题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三章　光的折射　透镜 点可知,CO 为入射光线,OA 为反射 光线,OB 为折射光线,∠3为入射角, ∠1为反射角,∠2为折射角。图中 ∠2>∠3,据光的折射特点可知,分界 面上方为水,下方为空气。根据光的 反射定律和折射特点可知,当∠3减 小时,∠1 和 ∠2 都 随 之 减 小,则 ∠AOB 增大。 7. B [解析]当光从空气斜射入水中 时,折射角小于入射角,如图所示为最 左边和最右边光线折射的光路(注意 带双箭头的光线表示没有发生折射时 的光线,带单箭头的光线表示折射后 的光线)。从图中可以看出,折射光线 在原来光线的内侧,由此可以联想到 周围光线都是如此,故B图为正确的 图形。 (第7题) 8. 如图所示 (第8题) [解析]首先光从空气垂直入射到玻璃 砖的表面,所以传播方向不变。光传 播到玻璃砖的下表面时,一部分光从 玻璃砖斜射入空气中,根据折射角大 于入射角,画出折射光线;另一部分光 被下表面反射,根据在反射现象中,反 射角等于入射角,画出在玻璃砖内的 反射光线,由题图知法线平分顶角,根 据几何知识可知该反射光线垂直于玻 璃砖的右侧表面,所以传播方向不变。 9. 如图所示 (第9题) [解析]据光的折射特点可知,光线从 左侧玻璃砖的右侧面射出时,折射角 γ大于入射角α;据光路的可逆性原理 可知,光线射入右侧玻璃砖的左侧面 时,入射角为γ、折射角为α,右侧玻璃 砖中的光线与左侧玻璃砖中的光线平 行;据光的折射特点可知,光线射出右 侧玻璃砖的右侧面时,入射角、折射角 都为0°。 10. (1) ① 反射 折射 ② 折射角 随入射角的增大而增大(或折射角随 入射角的减小而减小) 小于 (2) 是 探究过程不完整,还应该做 其他多种透明介质之间的折射实验 (答案合理即可) [解析](1) ① 当光 斜射到水面上时,一部分光又回到原 来的介质中,这是反射现象;还有一部 分光进入水中,但传播方向发生改变, 这是折射现象。因此光斜射到水面上 时,将同时发生反射和折射现象。 ② 从题表中的实验数据可以看出折 射角随入射角的增大而增大,且折射 角小于入射角。(2) 把②的结论当作 光的折射特点存在不足,因为只做了 光从空气中斜射入水中的实验,偶然 性太大,为了使结论更具有普遍性,应 换用多组透明介质进行实验。 11. 仍然平行 变小 [解析]由于玻 璃砖的两侧表面平行,根据光路可逆 原理可知,当光线从空气射入玻璃砖 再次射入空气中时,出射光线与开始 的入射光线平行,只是发生了侧移,所 以红光和紫光再次折射出后,仍然平 行。由于紫光的折射程度比红光大, 所以从玻璃砖中再次折射出后,两光 之间的距离会变小。 12. (1) 折射 小于 (2) 增加 > (3) 平行于DE ② [解析](1) 图 甲水槽中未注水时,由于光在空气中 沿直线传播,可在侧壁上A 处得到一 个光点;注入一定量的水后,由于光在 水面处发生光的折射现象,入射角小 于角θ,光点移至B 处。(2) 如答案 图(a)所示,由于水面变化时,入射角 不变,折射角也不变,所以折射光线相 互平行,B 处的光点移至C 处,水面 上升,图中Δh>C'B'=CB=2cm。 (第12题) (3) 图乙中透明的薄壁方形水槽和其 中的水对光的作用相当于一块上、下 表面平行的玻璃砖,如答案图(b)所 示,根据光的折射特点和折射现象中 光路的可逆性可知,最后的出射光线 DE 与最初的入射光线FG 平行同 向;因为DE 的反向延长线正好过区 域①②的分界点,光由空气斜射入水 中时,折射角小于入射角,所以激光笔 照射在水槽底部的位置在区域②内。 第2课时 光现象的分析 及光折射特点的应用 1. 折射 虚 2. B 3. 如图所示 (第3题) 4. 如图所示 (第4题) 5. 直线传播 虚 折射 漫反射 [解析]水鸟的黑影属于影子,是由于 光的直线传播形成的;水鸟的倒影属 于平面镜成像,平面镜成像是由光的 反射形成的,成的像是虚像;光射到水 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 51 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,所以这些 “倒影”看起来“暗”一些;光照射到粗 糙不平的物体表面时会发生漫反射, 从不同角度都能看到物体。 6. 向上 偏离 密 [解析]将一把 刻度尺的刻度面朝上斜插进水中,从 水中的尺子上反射出的光线由水中斜 射入空气时,在水面上发生折射,折射 光线偏离法线方向,折射角大于入射 角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折 射光线的方向看去,刻度尺水中部分 向上偏折,就会觉得尺子变短了,所以 水中部分刻度看起来比水面上刻度要 密集一些。 7. 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. 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. A [解析]地上人的影子是由于光 的直线传播形成的,故A符合题意; 镜中猫的像属于平面镜成像,是由于 光的反射形成的,故B不符合题意; 水中大桥的倒影属于平面镜成像,是 由于光的反射形成的,故C不符合题 意;水面“折断”的铅笔是由于光的折 射形成的虚像,故D不符合题意。 10. A [解析]游客能看到北极熊的 身体是因为北极熊身体“发出”的光从 透明水族箱内的水中折射进空气,再 进入游客的眼睛。光从水中斜射入空 气中时,折射角大于入射角,折射光线 偏离法线。A符合题意。 11. A [解析]根据光的折射规律,光 通过三棱镜后,光线向底边偏折了,人 眼看到折射光线,认为光是沿直线传 播而来的,因此感觉从A 点处发出, 所以所看到的物体P 的像大致在A 点处。光路图如图所示,A符合题意。 (第11题) 12. 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。 13. 如图所示 (第13题) [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。 14. (1) 浅 (2) = [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. B [解析]在没有装水的情况下, 根据光是沿直线传播的,在标杆的后 方会形成影子;但是对于装水的情况 来说,从标杆的顶端射过的光到达水 面处会发生折射,由于光在水中的折 射角小于入射角,即折射光比原来的 光(沿直线传播的情况)更靠近标杆, 故此时影子的长度会变小。 16. (1) 近了些 玻璃 空气 没有 变化 (2) 如图所示 (第16题) [解析](1) 报纸上的字反射的光线从 玻璃进入空气时发生折射,人逆着折 射光线看到的是字的虚像,像的位置 比实际位置高,且字的大小没有变化, 所以看到的字到人眼的距离变得近了 些。(2) 光从玻璃斜射入空气时,在 界面发生折射,折射角大于入射角,折 射光线偏离法线,人眼逆着光线看,看 到的像A'的位置比A 的位置高。 二、 透　镜 1. 发散 2. C 3. C 4. B 5. 如图所示 (第5题) 6. 如图所示 (第6题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 61