内容正文:
1.4 光的反射和折射 (第3课时光的折射) 课时训练
一、单选题:本大题共8小题,共16分。
1.如图所示的光现象,下列说法不正确的是( )
A. 图中,小孔成像原理是光的直线传播
B. 图中,雨后晴朗的夜晚,人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面
C. 图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,仍能在纸板F侧观察到光路
D. 图中,铅笔在水面“折断”,它属于光的折射现象
2.当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法中正确的是( )
A. 光线的传播方向一定发生改变
B. 光线的传播方向有时不发生改变
C. 当光线从水斜射入空气时,折射角小于入射角
D. 当光线从玻璃斜射入空气时,入射角大于折射角
3.下列说法正确的是( )
A. 太阳光是白色的,白光是由各种色光混合而成的
B. 日环食是由光的折射形成的
C. 当入射光线与平面镜的夹角为时,反射角为
D. 光从一种介质射入另一种介质中时,传播方向一定改变
4.小明在湖边树荫下乘凉,想到了所学的物理知识。其中合理的是(
A. 看到湖水“变”浅,是光的反射引起的 B. 树下的圆形光斑,是光的折射形成的
C. 水中树的倒影和岸上的树一样大 D. 看到的水中鱼是鱼的实像
5.一条鱼跃出水面捕捉鸟的说法听起来像是童话里的故事。然而,尽管这似乎听起来是不可能的,但这一非同寻常的场景首次被摄像师捕捉到了。如图是在平静的海面上,一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥实质是( )
A. 乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方 B. 乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的下方
C. 乌燕鸡的实像,像在乌燕鸥的上方 D. 乌燕鸥的实像,像在乌燕鸥的下方
6.近几年来,每到冬天,都会有上百只银鸥来沂河过冬。它们时而在水面上下翻飞,时而在几十米的高空俯冲而下捕食。下列说法正确的是( )
A. 银鸥飞得越高,水中的像越小 B. 水中成银鸥“倒立”的像
C. 水越深,银鸥的像离水面越远 D. 水中的鱼看到银鸥比实际位置“偏高”
7.小明在平静的水面看到“云在水中飘,鱼在云上游”,针对这一有趣的现象说法正确的是( )
A. 他看到水中的云是光从水中传播到空气中发生光的反射形成
B. 他看到水中的鱼是光从水中传播到空气中发生光的折射形成的
C. 他看到水中的云是光从空气中传播到水中发生光的折射形成的
D. 他看到水中的鱼是光从空气中传播到水中发生光的反射形成的
8.设想你站在岸边看到了清澈湖水中的鱼,如果你想捕到水下的鱼可以选择( )
A. 用鱼叉叉鱼,必须瞄准看到鱼的上方 B. 用激光射杀鱼,瞄准看到鱼即可
C. 用激光射杀鱼,要瞄准看到鱼的下方 D. 用弓箭射杀鱼,瞄准看到的鱼即可
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
9.日食、月食现象是由于光的__________形成的;潜望镜是利用光的__________制成的;斜插入水中的筷子看起来__________弯折了选填“向上”或“向下”,这是由于光从__________斜射入__________中发生了__________现象。
10.小翠同学漫步在风光旖旎的雾江平湖畔,同时看到了水中的矫健雄鹰和欢快鱼群,她看到水中的鹰是由于光的______形成的,水中的鱼是由于光的______形成的,水中的“鱼”比其实际位置要______填“浅”或“深”一些。
11.筷子斜插入水中,从侧面看筷子,如图所示的三个情景简化图中______选填“甲”、“乙”或“丙”是符合的,这属于光的_____现象。
12.有些广告制作忽视了科学性。如图甲所示的广告图中就有一处,请你找出来并简要说明它违背了什么物理原理或规律。
错误:_____,它违背了_____;
请用上述原理或规律解释图乙的现象_____。
13.下列现象中,属于光的直线传播有_____,属于光的反射有_____,属于光的折射有_____填序号。
①从平面镜中看见自己
②用放大镜看地图
③站在岸边看见水中的鱼群
④插入水中的筷子,看上去好像折断了
⑤桥在水中的“倒影”
⑥阳光下,立竿见影
14.如图是小明研究“光现象”的实验示意图:
实验前,在半透明空水槽中喷洒少许烟雾,再打开激光笔,根据_____的原理,可清晰观察到光路,然后在水槽内壁的光斑A点处做上标记;
为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量_____增加/减少/不变;
若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量_____大于/等于/小于。
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
15.小刚用如图所示的实验装置光具盘固定不能转折探究光的折射特点,他让一束光分别从空气中以不同角度射入水如图甲和玻璃如图乙中,将入射角与折射角记录在表一和表二中。
表一光从空气射入水中
入射角
0
30
45
60
折射角
0
21
35
40
表二光从空气射入玻璃中
入射角
0
30
45
60
折射角
0
17
24
30
通过分析表一和表二中的数据可知:
光从空气斜射入其他介质中时,折射角__________入射角;
对比表一和表二可知:入射角不为0的情况下,折射角随入射角的增大而__________选填“增大”“减小”或“不变”;
若一束光从玻璃斜射入空气中,入射角是,则折射角是__________;
请判断通过本次实验能否验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”并说明理由________。
16.小丽同学在探究“光的折射规律”时利用了如图所示的装置。由E和F两个半圆形组成的光屏竖直放置在玻璃水槽中,NOM为两半圆的分界线。
实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束OB。实验中除图中的AO、OB光线之外,小丽在光屏上还能看到一条光线,这是因为光的_______现象产生的,请在图中画出此光线。_______
为验证折射光、入射光、法线在同一平面,小丽应将光屏_______选填“E”或“F”向后折转一定角度进行观察。
在探究折射角和入射角的大小关系时,小丽保持入射点O不变,多次改变入射角进行实验并记录对应的折射角和入射角的大小,多次实验的目的是_______________。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
入射角
折射角
小丽测量的数据如表中所示,由此她得出结论:在光的折射现象中,折射角总是小于入射角。你认为小丽的结论准确吗?_______理由是:_______________。
17.小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”。
为了更清晰地观察水中的光路,可以采用的办法是:____________,实验中_______选填“能”或“不能”看见反射光线;
实验的折射光路如图所示,可以判定折射角_______选填“大于”“小于”或“等于”入射角。增大入射角,观察到折射角在_______选填“增大”或“减小”;
他通过查阅资料发现,若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是:入射角增大到一定值时,________________。
入射角
0
10
20
30
40
50
折射角
0
90
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.图中,小孔成像原理是光的直线传播形成的,倒立的实像,故A正确,A不符合题意;
B.图中,雨后晴朗的夜晚,人迎着月光走时,月光照射到水面上,经反射进入人眼,觉得比较亮,故亮处是水,暗处是地面,故B正确,B不符合题意;
C.把纸板F沿ON向后折一定的角度后,纸板F与纸板E不在同一个平面内,由光的反射定律可知,反射光线、入射光线、法线三线在同一平面镜内,入射光线、法线在纸板E这个平面镜内,不在纸板F这一平面,故不能在纸板F侧观察到光路,故C错误,C符合题意;
D.铅笔在水面“折断”,是因为笔反射的光线经过水面时发生了偏折,逆着折射光线看到的像,属于光的折射现象,故D正确,D不符合题意。
故选C。
2.【答案】B
【解析】当光线从一种透明物体垂直进入另一种介质时,其传播方向不变,故A错误,B正确;
C.根据光的折射定律可知,当光从水斜射入进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,故C错误;
D.根据光的折射定律可知,当光从玻璃斜射入进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【解析】解:A、太阳光是白色的,白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的复色光,故A正确;
B、日环食是由于光的直线传播形成的现象,故B错误;
C、当入射光线与平面镜的夹角为时,则入射角,根据反射定律可知,反射角为,故C错误;
D、光从一种介质垂直射入另一种介质中时,传播方向不改变,故D错误。
故选:A。
太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的复色光;
日食和月食都是由于光的直线传播形成的现象;
入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角,根据反射定律可知:反射角等于入射角;
D、光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射。
本题考查光的色散、光的直线传播、光的反射现象,以及光的折射,属光学综合题,但难度不大。
4.【答案】C
【解析】A.看到湖水变浅是光线从水中斜射向空气中时,发生偏折形成的,光的折射现象,故A不符合题意;
B.树下图形的光斑是小孔成像,光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中树的倒影是光的反射形成的,平面镜成像现象,在平面镜成像中,像与物体等大,所以树的倒影和岸上的树一样大,故C符合题意;
D.水中的鱼是光的折射形成的虚像,故D不符合题意。
故选C。
5.【答案】A
【解析】特瓦利鱼在水中看见水面上方的乌燕鸥,是乌燕鸥反射的光斜射到水面时发生折射,由于折射角小于入射角,折射光线进入特瓦利鱼眼睛,特瓦利鱼逆着光的方向看到的是乌燕鸥变高了的虚像。故特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.【答案】D
【解析】平静的水面相当于平面镜,银鸥在水面所成的像属于平面镜成像,根据平面镜成像的特点可知,平面镜成正立的虚像,银鸥在水中的像与银鸥关于水面对称;银鸥飞离水面的过程中像的大小与银鸥大小相同,所以像的大小不变;物距是银鸥到水面的距离,像距是银鸥所成的像到水面的距离,二者始终相等,与水的深度无关,故ABC错误;
D.水中的鱼看到银鸥是由于银鸥反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向靠近法线的方向偏折,所以看到的是变高的银鸥的虚像,故D正确。
故选D。
7.【答案】B
【解析】云在水中飘,是云在水面形成的像,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的虚像,故AC错误;
水中的鱼反射出的光线斜射入空气中,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像比鱼真实的位置要浅,故B正确,D错误。
故选B。
8.【答案】B
【解析】用鱼叉叉鱼、用弓箭射杀鱼,由于光经过空气与水发生折射,而人眼以为光是沿直线传播,看到的鱼在真实鱼的上方,则必须瞄准看到鱼的下方,故AD不符合题意;
用激光射杀鱼,由于光路可逆,瞄准看到鱼即可,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
9.【答案】直线传播;反射;向上;水中;空气;折射
【解析】【分析】
本题通过众多日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,考查了学生理论联系实际的能力,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、潜望镜、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】
日食、月食现象是由于光的直线传播形成的;
潜望镜是利用光的反射制成的;
斜插入水中的筷子看起来向上弯折了,这是由于光从水中斜射入空气中发生了折射现象。
故答案为:直线传播;反射;向上;水中;空气;折射
10.【答案】反射 折射 浅
【解析】解:水中的“雄鹰”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的“雄鹰”是由光的反射形成的与物体等大的虚像;
因为鱼是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,水中的“鱼”比其实际位置要浅一些。
故答案为:反射;折射;浅。
光从一种介质斜射入另一种介质,或在不均匀的介质中,传播方向发生变化,属于光的折射,水中的筷子看起来变弯、凸透镜成像等都是光的折射形成的;
光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射,与平面镜有关的都是光的反射。
光的反射与光的折射的根本区别在:反射时反射光线、入射光线在同种介质中,反射角等于入射角;折射时折射光线、入射光线不在同种介质中,折射角一般不等于入射角。
11.【答案】 丙 折射
【解析】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,与丙图一致。
12.【答案】勺子水中部分是直的 光的折射规律 见解析
【解析】水中物体发出的光线射向空气中时会发生折射,折射光线远离法线,从水面上看起来会向上弯折,而图中勺子水中部分看起来是直的,违背了光的折射规律。
由于光的折射,水中的物体看起来会变浅,所以岸上的人观察池塘中的水不深,但实际上池水要比看起来要深,超过了这个人身高,发生了危险,高呼救命。
13.【答案】⑥ ①⑤ ②③④
【解析】解:①从平面镜中看见自己,属于光的反射现象;
②用放大镜看地图,图被放大,是凸透镜成像,属于光的折射现象;
③人看到水中的鱼群是光由水中斜射入空气中,发生了折射;
④筷子在水中的部分反射的光,从水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,感觉筷子偏高了;
⑤桥在水中的“倒影”,属光的反射原理;
⑥影子是光在沿直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面形成的光照不到的暗区;
属于光的直线传播有⑥,属于光的反射有①⑤,属于光的折射有②③④。
故答案为:⑥;①⑤;②③④。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,考查了学生理论联系实际的能力,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
14.【答案】漫反射
增加
大于
【解析】烟是固体颗粒,光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射,反射的光进入人的眼睛,人能看到光的传播路线。
为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量增加,此时折射点右移,折射光线向上平移。
当水槽中的水量增加,折射点右移,折射光线向上平移,使得B处的光点移至C处,作图如下:
由图可知,水面高度的变化量 大于BC间距离,即 。
15.【答案】 小于 增大 45 不能,光具盘固定不能转折,则无法观察折射光线能否呈现在其他面上
【解析】由图知,光不管是从空气斜射入水中,还是从空气斜射入玻璃中,折射光线都要靠近法线,折射角都小于入射角。
由表一和表二可知,当入射角不为0的情况下,当入射角增大时,折射角也增大,则射角随入射角的增大而增大。
折射现象中光路是可逆的,则用一束光沿折射光线的反方向由玻璃射向空气,发现此时的折射光线与原入射光线重合,由表二知,若一束光从玻璃斜射入空气中,入射角是,则折射角是。
由于光具盘固定不能转折,无法观察折射光线能否呈现在其他面上,则不能验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”。
16.【答案】反射
寻找普遍规律
不正确 见解析
【解析】【知识点】光的折射的实验装置、光的折射的实验现象及结论
【详解】一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射水面时,既发生反射,又发生折射,法线和折射光线已作出,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中作出反射光线,如下图所示:
为验证折射光、入射光、法线在同一平面,应保持入射光线位置不变,即光屏E不动,将光屏F向后折转一定角度进行观察;当F板向后折转一定的角度后,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,此时在F板上不能看到折射光,这说明折射光和入射光、法线在同一平面内。
本实验通过多次改变入射角,进行多次测量的主要目的是寻找普遍规律。
小丽的结论不正确,在光的折射现象中,折射角不总是小于入射角,应改变光的传播方向继续实验比如让光从水斜射入空气中。
17.【答案】 向水中加几滴牛奶 能 大于 增大 折射光线消失
【解析】由于光线在无色的水中是看不到的,故可向水中加几滴牛奶,即可看到入射光线和反射光线。
入射光线与法线的夹角叫入射角,折射光线与法线的夹角叫折射角,从图中可看出,光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。由表格数据可知,当入射角增大时,折射角也增大,当入射角到一定值时,只存在了反射光线,折射光线消失,这种现象叫全反射。
1
学科网(北京)股份有限公司
$