期末实验专题复习--探究光的折射规律 2025-2026学年苏科版物理八年级上册

2025-2026学年度苏科版物理八年级上册期末实验专题复习 --探究光的折射规律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小华在探究“光的折射规律”的实验中，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，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小华通过缓慢改变水槽中水量来探究光的传播现象。 (1)水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 （选填“增加”、“不变”或“减小”），若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量 （填“＞”“＝”或“＜”）2cm； (2)如图乙所示，小华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区 （选填“①”、“②”或“③”）内。 2．探究光发生折射时角度偏折大小的影响因素 【猜想】光从空气斜射入其他介质中时，传播方向发生偏折，某同学猜想角度的变化大小可能与下列因素有关： A．入射角的大小 B．介质的种类 【证据】 （1）在与图中相同的三个烧杯中装入不同的液体，用激光笔向液面发射激光，利用 测出入射角和折射角的大小； （2）多次实验后得到如下数据，仔细观察表格，该同学在记录数据时存在的错误是 ； 液体A 液体B 液体C 入射角大小 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 30.0 45.0 60.0 折射角大小 22.0 32.0 40.5 17.0 24.4 30.4 20.0 28.9 36.3 角度变化量 8.0 13.0 19.5 13.0 20.6 29.6 10.0 16.1 23.7 【解释】 （1）当光从空气垂直射入其他介质中时，传播方向 （选填“改变”或“不变”），折射角大小为 度； （2）分析实验数据可知，光从空气斜射入其他介质中时，偏折角度的大小与介质的种类 （选填“有关”或“无关”）；光从空气斜射入同一种介质时，入射角越大，传播方向偏折的角度变化量越 ； 【交流】该同学联想到光的色散现象，猜想光从空气斜射入其他介质中时，偏折角度的大小还可能与光的 有关。 3．如图甲所示，固定在横坐标C点的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖按如图位置放置，观察光的传播现象。 (1)图甲中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标A点，放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是光的 现象，此时折射角 角θ（选填“＞” “=”或“＜”）； (2)图甲中其它条件不变，若换上宽度为的玻璃砖（底部与激光笔接触），光束与纵坐标的交点为D，则D点在B点的 （选填“上方”或“下方”），且BD （选填“＞”“=”或“＜”）； (3)如图乙，小明用宽度为d的玻璃砖继续实验，激光笔置于纵坐标上AB之间，发出一束光束射向玻璃砖表面E点，则光束将从玻璃砖底部 （选填数字）区域内射出。 4．某小组同学设计了如图甲的实验装置探究光的折射规律，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° (1)将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是： （写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向 （选填“改变”或“不改变”）。 (2)该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是 的。 (3)另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是 （选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领 （选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 (4)如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图丁中的 （填序号）。 5． 在探究光的折射特点的实验中： (1)如图甲所示，光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在下表中。分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： 。当光以32°的入射角从水射入空气中时，折射角为 °； 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (2)如图乙所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，激光笔沿图示方向发出一束光，侧壁上A处出现一个光斑，水槽中注入一定量的水后，侧壁上B处出现一个光斑，为使光斑由B移至C处，应使水槽中水面的高度 （选填“增加”“减少”或“不变”），水面高度的变化量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）BC间的距离； (3)如图丙所示，小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束沿DE方向射出，则激光笔照射在水槽底部的位置必须在 （选填“①”“②”或“③”）区域内，且激光笔射出的入射光的方向应 。 6．如图所示是小明探究光的折射规律的实验，表格中是通过多次实验得到的数据。 入射角 折射角 (1)多次实验表明，在光的折射现象中：折射光线和入射光线分别位于法线的 侧。 (2)分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”），且折射光线比入射光线更加 （填“靠近”或“远离”）法线。 (3)小明让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 。 (4)小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是（　　）（填序号）。 A．减小误差 B．寻找普遍规律 7．在验证“光的折射规律”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕NN'折转的光屏进行了如图所示实验。 （1）当光沿着NO方向射入时，此时传播方向 （选填“会”或“不会”）发生改变，入射角为 度；折射角为 度。 （2）如图乙，小华继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，她使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。 （3）光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是 ； （4）纠正错误后，小华测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是 ； ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°    B．28°    C．35°    D．60° （5）实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 探究光的折射规律 参考答案 1．(1) 增加 ＞ (2) 平行于DE ② 【详解】（1）[1][2]如下图所示，水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中的水量上升时，激光射入空气的入射点右移，这时折射光线应平行原折射光线，并在原折射光线的上方，即光点可以上移至C处，所以应使水槽中的水量增加。过水面上升后激光的入射点作原水面的垂线，如下图所示：垂线和现在水面的交点为，垂线和原折射光线的交点为D，垂线与原水面的交点为E，由图可知 因为，所以有。 （2）[1][2]将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，但最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如图乙所示，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必须在区域②。 2． 量角器 记录入射角和折射角时没有单位 不变 0 有关 大 颜色 【详解】【证据】（1）[1]量角器是测量角度大小的工具，故需利用量角器测出入射角和折射角的大小。 （2）[2]入射角和折射角的单位是“°”，而表格中的数据中没有记录入射角和折射角的单位。 【解释】（1）[3][4]根据光的折射规律可知，当光从空气垂直射入其他介质中时，光传播方向不变，此时入射光线、折射光线和法线重合，而折射角是折射光线和法线的夹角，故此时折射角是0度。 （2）[5]由表格中数据可知，当入射角相同、液体种类不同时，折射角的大小不同，故光从空气斜射入其他介质中时，偏折角度的大小与介质的种类有关。 [6]由表格中数据可知，当液体种类相同时，入射角越大，传播方向偏折的角度变化量越大。 【交流】[7]由光的色散现象可知，太阳光经过三棱镜后被分解成不同颜色的光，故可猜想光从空气斜射入其他介质中时，偏折角度的大小还可能与光的颜色有关。 3．(1) 折射 ＞ (2) 下方 ＜ (3)② 【详解】（1）[1]当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，这是光的折射现象。 [2]光从空气斜射入玻璃中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；光从玻璃斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。由图可知，在图甲中，光束从空气进入玻璃砖发生折射，再从玻璃砖进入空气发生折射，最终光束与纵坐标交于B点，此时折射角大于角θ。 （2）[1]其它条件不变，若换上宽度为的玻璃砖，成像效果如图所示，光束与纵坐标的交点为D，则D点在B点的下方，如图所示： [2]因为入射角大小不变，所以折射角大小不变，两次的折射光线平行，在平行四边形BDEF中，。 （3）连接BE、CE作出第二次折射的光路图，由于光路的可逆性，激光笔射出的光线到达E点后将发生折射，入射角小于第二次折射的折射角，故本次的折射角也应小于第二次折射的入射角，则光束将从玻璃砖底部②区域内射出，如图所示： 4．(1) 光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大 不改变 (2)可逆的 (3) 不同 小于 (4)② 【详解】（1）[1]分析表中实验数据可得结论：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大。 [2]当光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角都为0°，此时入射光线、折射光线、法线三线重合，光的传播方向不改变。 （2）该小组同学用一束光沿着BO射向水面时，观察到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是可逆的。 （3）[1][2]由图乙可知：第一个图中的折射角为90°﹣70°=20° 第二个图中的折射角为90°﹣75°=15° 所以以相同的入射角射向不同介质时，折射角大小不同；由于在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，所以水对光的折射本领小于玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，此时光线从 水中斜射向空气中，折射角大于入射角，能描述此现象的光路是图丁中②。 5．(1) 光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 45 (2) 增加 大于 (3) ② 与DE方向平行 【详解】（1）[1] [2]由表格数据知道，当入射角等于45°时折射角为32°，当光由空气斜射入水中时，随着入射角的增大，折射角也增大，根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由水射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于32°时，折射角为45°。 （2）[1]因入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加。 [2]因两次折射光线是平行的，如下面图所示，则水面高度的变化量大于BC的距离 （3）将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如下图 6．(1)两 (2) 增大 靠近 (3)可逆的 (4)B 【详解】（1）多次实验表明，光从空气斜射入水或其它介质时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧。 （2）[1][2]由表格数据，入射角增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的增大而增大；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，因此折射光线比入射光线更靠近法线。 （3）光沿原折射光线方向（BO）入射时，沿原入射光线方向（OA）折射，说明光的折射现象中光路是可逆的。 （4）多次进行不同介质的折射实验，目的是寻找普遍规律（避免偶然性，使结论适用于各类折射情况），而非减小测量误差（此实验为规律探究，非测量类实验），故选B。 7． 不会 0 0 在同一平面 将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角 32 B 换用其他透明介质再做此实验 【解析】【小题1】[1][2][3]当光沿着方向射入时，垂直界面入射时传播方向不变，此时入射角为，折射角也为。 【小题2】[4]在探究光的折射规律实验中，使用可折转的光屏，主要是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。当把光屏的一侧向后（或向前）折转时，观察这一侧光屏上是否还有折射光线。如果折转后，这一侧光屏上没有折射光线，就说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；如果有，就说明不在同一平面内。通过这种可折转光屏的操作，能够直观地对 “三线共面” 这一折射规律的关键内容进行探究。 【小题3】[5]折射角是折射光线与法线的夹角，由图丙可知，该同学将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角。 【小题4】[6]根据光在折射中，光路是可逆的，分析表格中的数据：光从空气斜射入水中，当入射角为时，折射角为，所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角为，对应的入射角等于。 [7]根据表一数据，当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角应该在和之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小题5】[8]验证“光的折射规律”，实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是换用其他透明介质再做此实验。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $