内容正文:
3.1光的折射课后练习
知识点题型分布:
知识点1:光的折射的概念与现象
知识点2:光的折射的条件
知识点3:生活中的折射现象解释
知识点4:折射的相关作图
知识点5:光的折射定律实验
1、 选择题
1.看到斜插入水中的筷子向上弯折,下面四幅图中,能正确解释产生这一现象的是( )
A. B. C. D.
2.光线从空气斜射入水中,入射角是30°,则折射角可能是( )
A.0° B.25° C.30° D.45°
3.如图所示,小明在一空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。另一名同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。能解释这种现象的光路是( )
A. B.
C. D.
4.“杯弓蛇影”是古汉语中的成语,是说墙上悬挂着一张弩弓,它的像映在酒杯中,形状就像一条小蛇。下列说法正确的是( )
A.“蛇影”是光的折射形成的
B.杯中酒越多,“蛇影”距离酒面越近
C.“蛇影”是实像
D.酒杯中有酒时,杯底看起来比实际位置深
5.一根铅笔斜插入水中,如图中能较真实地反映人观察到的铅笔的情况是( )
A. B.
C. D.
6.从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置与实际位置不同。下图中的模型能解释此现象的是( )
A. B.
C. D.
7.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点:如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点在S点的上方,Q点在S点的下方 B.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
8.色彩斑斓的世界,蕴含丰富的物理规律。下列现象中,可用光的折射解释的是( )
A.夕阳倒映在湖中 B.筷子在水中折断
C.坐井观天所见甚小 D.以镜正衣冠
9.站在岸上的人看到平静的水面下有一鹅卵石,如图所示,如他若想用激光手电筒的激光照在鹅卵石上,则激光束应瞄准( )
A.看到的鹅卵石 B.看到的鹅卵石的下方
C.看到的鹅卵石的上方 D.无论如何照射都照不到鹅卵石
10.从水面看水中的物体的光路图正确的是( )
A.B.C.D.
2、 填空题
1.雨过天晴,远处的天空,出现美丽的彩虹是光的 现象;人站在岸边看水中的鱼时,会感到鱼在水中的深度变浅了,这是因为光从空气射向水中时发生了 。
12.经典诗词中有好多优美的描绘光的诗句,如“潭清疑水浅,荷动知鱼散”其中“疑水浅”是光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。
13.唐代田园诗人储光羲用“垂钓绿湾春,春深杏花乱。潭清疑水浅,荷动知鱼散。”将春天、春色、春水、春花融为一体,描绘了一幅动人的春意图。由于光的 而使诗人“疑水浅”,看见的鱼在它实际位置的 (选填“上方”或“下方”)。
14.如图所示,小猫想叉鱼,结果叉到的是水草,这是因为它不懂得光的 规律。若只增加水槽中的水量,则折射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图,向右匀速行驶的动车内部的水平桌面上有一杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,当动车减速时,折射角将 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
16.如图所示,在空气和玻璃的分界面上,一条入射光线入射到O点,发生反射和折射,根据图中情况判断, 是反射光线,玻璃在 (选填“的上方”、“的下方、的左侧”或“的右侧”)。
17.站在平静的骆马湖畔,可以看到岸边大树的倒影是光的 现象,能看见水底嬉戏的鱼是光的 现象,看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿 传播的。
18.如图甲所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。
(1)水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处得到一个光点,为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 (选填“增加”、“减少”或“不变”),若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量Δh (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm;
(2)如图乙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是 ,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在 (选填“①”、“②”或“③”)区内。
3、 解答题
19.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,则入射角是∠ ,折射角是∠ ;(用字母表示)
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射入水中时入射角为 度,折射角等于 度。
(4)若让光线沿1′、2′…和4′入射,发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合,这一现象说明:在折射现象中, 。
20.在中考复习过程中,李老师为同学们重新演示了“探究光的反射定律”实验。
①如图所示,为完成此实验,除了铁架台、量角器、激光笔和可折转光屏外,还需要用到 。
②让激光笔紧贴光屏射向O点,多次改变入射光线同法线的夹角,测出了几组数据如下表所示,由此可得出初步结论:光反射时, 。
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
30.0
29.8
2
50.0
50.0
3
70.0
70.3
③紧接着李老师进行了如下创新实验(如下图①②③):将平面镜放在一充满烟雾的透明玻璃箱中,在玻璃箱外顶部中央位置放置一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,这样便可以显示出法线的位置。然后打开固定在玻璃箱外顶部左侧的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,则出现了如下图①所示的现象。接下来同学们围绕玻璃箱在不同位置反复观察(如下图②所示),当转到玻璃箱侧面某一位置时,同学们惊奇地发现了图③所示的现象——光线C将光线A、光线B遮挡住了,这能说明 。
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3.1光的折射课后练习
知识点题型分布:
知识点1:光的折射的概念与现象
知识点2:光的折射的条件
知识点3:生活中的折射现象解释
知识点4:折射的相关作图
知识点5:光的折射定律实验
1、 选择题
1.看到斜插入水中的筷子向上弯折,下面四幅图中,能正确解释产生这一现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.光线从空气斜射入水中,入射角是30°,则折射角可能是( )
A.0° B.25° C.30° D.45°
【答案】B
【详解】由光的折射规律可知:光从空气中斜射入水中时,折射角要小于入射角,入射角是30°,则折射角要小于30°。
故选B。
3.如图所示,小明在一空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。另一名同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。能解释这种现象的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故,根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上出发的,故只有B图正确。
故选B。
4.“杯弓蛇影”是古汉语中的成语,是说墙上悬挂着一张弩弓,它的像映在酒杯中,形状就像一条小蛇。下列说法正确的是( )
A.“蛇影”是光的折射形成的
B.杯中酒越多,“蛇影”距离酒面越近
C.“蛇影”是实像
D.酒杯中有酒时,杯底看起来比实际位置深
【答案】B
【详解】AC.蛇在酒中的倒影属于平面镜成像,根据平面镜成像特点可知,蛇的倒影是由于光的反射形成的虚像,故AC错误;
B.杯中酒越多,弩弓与酒面的距离越近,由平面镜成像特点像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等可知,“蛇影”距离酒面越近,故B正确;
D.酒杯中有酒时,由于光的折射,杯底看起来比实际位置浅,故D错误。
故选B。
5.一根铅笔斜插入水中,如图中能较真实地反映人观察到的铅笔的情况是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】把一根铅笔斜插入水中,水中的铅笔反射的光斜射到水面发生折射,折射光线远离法线偏折,人看到铅笔好像在水面上折断,且水下部分看上去向上弯折。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置与实际位置不同。下图中的模型能解释此现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置与实际位置不同,这是因为水中的鱼反射的光线由水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,折射角大于入射角,人逆着折射后的光线看过去,看到的是鱼的虚像,位置比鱼的实际位置浅,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点:如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点在S点的上方,Q点在S点的下方 B.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
【答案】D
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.色彩斑斓的世界,蕴含丰富的物理规律。下列现象中,可用光的折射解释的是( )
A.夕阳倒映在湖中 B.筷子在水中折断
C.坐井观天所见甚小 D.以镜正衣冠
【答案】B
【详解】A.夕阳倒映在湖中,是平面镜成像,是光的反射现象,故A不符合题意;
B.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,属于光的折射,故B符合题意;
C.坐井观天所见甚小,是光的直线传播,故C不符合题意;
D.以镜正衣冠,是平面镜成像,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
9.站在岸上的人看到平静的水面下有一鹅卵石,如图所示,如他若想用激光手电筒的激光照在鹅卵石上,则激光束应瞄准( )
A.看到的鹅卵石 B.看到的鹅卵石的下方
C.看到的鹅卵石的上方 D.无论如何照射都照不到鹅卵石
【答案】A
【详解】站在岸上的人看到平静的水面下有一鹅卵石,是因为水中的鹅卵石反射的光线从水中射入空气中时,在水面处发生折射,人逆着折射后的光线看到的是鹅卵石的虚像;根据光路可逆原理可知,若想用激光手电筒的激光照在鹅卵石上,则激光束应瞄准看到的鹅卵石,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.从水面看水中的物体的光路图正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A.从水面看水中的物体,是来自水中的物体的光由水中进入空气,A图中光是由空气进入水中,故A错误;
BCD.光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B图正确;故CD错误。
故选B。
2、 填空题
11.雨过天晴,远处的天空,出现美丽的彩虹是光的 现象;人站在岸边看水中的鱼时,会感到鱼在水中的深度变浅了,这是因为光从空气射向水中时发生了 。
【答案】 色散 折射
【详解】[1]天空出现美丽的彩虹是光的色散现象。
[2]鱼反射的光线由水射向空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入眼睛,而眼睛是逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了。
12.经典诗词中有好多优美的描绘光的诗句,如“潭清疑水浅,荷动知鱼散”其中“疑水浅”是光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。
【答案】折射
【详解】“疑水浅”是水底的反射光线从水中斜射入空气中,发生了折射,折射光线远离法线向下偏折,人看水底是逆着折射光线的传播方向看的,由于我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的水底其实是折射光线的反向延长线相交会聚而成的虚像,位置要比真实的水底高一些。故“疑水浅”是光的折射现象。
13.唐代田园诗人储光羲用“垂钓绿湾春,春深杏花乱。潭清疑水浅,荷动知鱼散。”将春天、春色、春水、春花融为一体,描绘了一幅动人的春意图。由于光的 而使诗人“疑水浅”,看见的鱼在它实际位置的 (选填“上方”或“下方”)。
【答案】 折射 上方
【详解】[1][2]池底反射的光进入空气中,发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线的方向看去,水变浅了;鱼反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,鱼在它实际位置的上方。
14.如图所示,小猫想叉鱼,结果叉到的是水草,这是因为它不懂得光的 规律。若只增加水槽中的水量,则折射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 折射 不变
【解析】略
15.如图,向右匀速行驶的动车内部的水平桌面上有一杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,当动车减速时,折射角将 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】变大
【详解】动车减速,杯中的水具有惯性保持原来的运动状态,故水会撞向车子的前方,液面左低右高,相当于液面逆时针转动一定的角度,如图所示:
由图可知,入射光线方向不变,则入射角变大,根据光的折射规律,则折射角也变大。
16.如图所示,在空气和玻璃的分界面上,一条入射光线入射到O点,发生反射和折射,根据图中情况判断, 是反射光线,玻璃在 (选填“的上方”、“的下方、的左侧”或“的右侧”)。
【答案】 OC 的右侧
【详解】[1][2]由图可知,∠NOC=40°,则
∠M′OC=90°-40°=50°
根据
∠M′OC=∠M′OB=50°
可知,这两个角其中一个为入射角,另一个为反射角,NN′为分界面,MM′为法线;根据反射光线和入射光线分别位于法线两侧、反射光线和入射光线分别位于法线两侧可知,BO为入射光,OC为反射光,OA为折射光;折射角为
90°-35°=55°
折射角大于入射角,所以玻璃在的右侧。
17.站在平静的骆马湖畔,可以看到岸边大树的倒影是光的 现象,能看见水底嬉戏的鱼是光的 现象,看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿 传播的。
【答案】 反射 折射 直线
【详解】站在平静的湖畔,可看到岸边大树的倒影和水中游的鱼,根据光的反射和折射定律可知,看到树的倒影是光的反射现象,看到的鱼是光的折射现象,这些看到的都是虚像。看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿直线传播的。
18.如图甲所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。
(1)水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处得到一个光点,为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 (选填“增加”、“减少”或“不变”),若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量Δh (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm;
(2)如图乙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是 ,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在 (选填“①”、“②”或“③”)区内。
【答案】 增加 大于 平行于DE ②
【详解】(1)[1] [2] 因入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则折射光线需要相互平行,水面上升,应使水槽中的水量增加,如下面图所示;
若BC间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,图中水面高度的变化量
即水面高度得变化量Δh大于2cm。
(2)[3] [4] 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,如图所示:
根据光的折射定律和折射现象中光路可逆性可知,最后的出射光线DE与最初的入射光线FG平行、同向,则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE,且激光笔照射在水槽底部的位置在区域②内。
3、 解答题
19.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,则入射角是∠ ,折射角是∠ ;(用字母表示)
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射入水中时入射角为 度,折射角等于 度。
(4)若让光线沿1′、2′…和4′入射,发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合,这一现象说明:在折射现象中, 。
【答案】 在同一平面内 EOC FOD 增大 小于 0 0 光路可逆
【详解】(1)[1]将光屏的右半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明折射光线、入射光线、法线共面;即:使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。
(2)[2][3]图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,CD为法线,入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角为;折射角是折射光线与法线的夹角,则折射角为。
(3)[4][5]由图丙可以看出,当入射角增大时,折射角也随着增大,即光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
[6][7]当光从空气垂直射入水中时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
(4)[8]当光线从原折射光线的方向入射时,折射光线恰好与其对应的入射光线重合,这说明光路是可逆的。
20.在中考复习过程中,李老师为同学们重新演示了“探究光的反射定律”实验。
①如图所示,为完成此实验,除了铁架台、量角器、激光笔和可折转光屏外,还需要用到 。
②让激光笔紧贴光屏射向O点,多次改变入射光线同法线的夹角,测出了几组数据如下表所示,由此可得出初步结论:光反射时, 。
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
30.0
29.8
2
50.0
50.0
3
70.0
70.3
③紧接着李老师进行了如下创新实验(如下图①②③):将平面镜放在一充满烟雾的透明玻璃箱中,在玻璃箱外顶部中央位置放置一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,这样便可以显示出法线的位置。然后打开固定在玻璃箱外顶部左侧的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,则出现了如下图①所示的现象。接下来同学们围绕玻璃箱在不同位置反复观察(如下图②所示),当转到玻璃箱侧面某一位置时,同学们惊奇地发现了图③所示的现象——光线C将光线A、光线B遮挡住了,这能说明 。
【答案】 平面镜 反射角等于入射角 反射光线、入射光线与法线在同一平面内
【详解】①[1]实验时要对光进行反射,故需要用到平面镜。
②[2]分析表中数据,反射角都近似等于入射角,故可得出结论:光反射时,反射角等于入射角。
③[3]当转到玻璃箱侧面某一位置时,观察到光线C将光线A、光线B挡住了,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
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