4.3 光的折射(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-08-13
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摘要:
**基本信息**
初中物理“光的折射”同步练采用A/B/C三层设计,覆盖5个核心知识点,从概念辨析到实验探究,构建“基础巩固-能力进阶-思维创新”的知识巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组|5个单一知识点|以选择、填空为主,如折射现象分类(题1)、规律应用(题5),夯实物理观念|
|B组|2-3个知识点综合|含光路动态分析(题22)、跨现象辨析(题23),培养科学推理能力|
|C组|跨知识点探究|如“偏折比”实验设计(题27)、复杂光路作图(题26),体现科学探究与创新|
内容正文:
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上好每一堂课
第3节
光的折射
A组
巩固过关
知识点1
光的折射概念
1.【答案】
①⑤
②⑥
③④
2.【答案】
折射
虚
3.【答案】B
4.
【答案】B
知识点2
光的折射特点
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】
NN
左
35°
8.【答案】A
9.【答案】(1)大于;(2)折射角随入射角增大而增大;(3)30°;在光的折射中,光路是可逆的:
(4)右:不变
知识点3
生活中的折射现象
10.【答案】D
11.
【答案】c
12.【答案】
上
折射
13.【答案】
看见的鱼的下方
折射
14.【答案】
折射
虚
15.【答案】
光的折射
虚像
水中射到空气中
偏离
浅
知识点4
光的折射作图
16.
【答案】
1/3
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空气
17.【答案】
0
空气
B●
C
18.【答案】见右图。
珍爱生命
预防溺水
知识点5
光的色散
19.【答案】D
20.【答案】A
21.【答案】
三棱镜
色散
B组
能力进阶
22.【答案】D
23.【答案】D
24.【答案】大于
25.【答案】(1)小于;不改变;使结论具有普遍性;(2)不能;(3)见解析
2/3
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空气
水
C组
思维拔高
26.【答案】见下图。
C
空气
湖面
B
水
A
B
27.【答案】(1)0.7;(2)大于;(3)大于:(4)1.25
3/3
第3节 光的折射
目 录
A组 巩固过关
知识点1:光的折射概念
知识点2:光的折射特点
知识点3:生活中的折射现象
知识点4:光的折射作图
知识点5:光的色散
B组 能力进阶
C组 思维拔高
光的折射概念知识点1
1. 下列现象中,属于光的直线传播的是:____________;属于光的反射的是:____________;属于光的折射的是:____________。(均选填序号)
①灯下人影;②镜花水月;③雨后彩虹;④海市蜃楼;⑤日食形成;⑥黑板反光
2. 如图,由于不同高度空气的疏密不同,来自地平线以下的太阳光,会发生光的______现象,光会逐渐向地面弯曲,进入人眼。逆着光望去就看见太阳了,所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______(选填“实”或“虚”)像。
3.在平静的湖边,有时可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的景象,对于此景象,下列解释正确的是( )
A.“云”是光的反射形成的实像 B.“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”是光的折射形成的实像 D.“鱼”是光的反射形成的虚像
4. 如图所示,把筷子斜插入盛水的碗中,可以看到筷子在水中的部分似乎向上弯折了。这是由于光的( )
A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播
光的折射特点知识点2
5.若阳光从空气斜射入水中时,折射角为30°,入射角可能为( )
A.0° B.20° C.30° D.40°
6.如图所示,一个盛有适量水的圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,当水位上升时下列说法正确的是( )
A.激光入射角度不变,光斑向左移动 B.激光入射角度不变,光斑向右移动
C.激光入射角度变大,折射角增大 D.激光入射角度变小,折射角减小
7. 如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中法线是______,界面的______(选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气,折射角的大小是______。
8.以下光的反射、折射的光路图,正确的是( )
A B C D
9. 图甲是小丽利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了如下表的数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)由表格数据可知,当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时,其对应的折射角______(选填“小于”“等于”或“大于”)30°;
(2)分析表格数据,请你替小丽总结一条结论:______;
(3)若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时,其折射角为______,这说明了______;
(4)如图乙,小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时,保持入射光不动,如果把水槽中水抽出一部分后,则水槽底部的亮斑B向______移动(选填“左”或“右”),抽水前后折射角大小将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
生活中的折射现象知识点3
10. 端午节阳光明媚、小红和爸爸在莲花湖湿地公园畅游。走在林荫道上,地面上到处是大小不同的圆形光斑;湖面如镜,鱼在云中游;微风拂过,湖面波光粼粼。对上述现象解释错误的是( )
A.波光粼粼是由光的反射形成
B.圆形光斑是由光的直线传播形成
C.他看到水里的鱼是光的折射形成
D.他看到水里的云是光的折射形成
11.川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A.①图:海市蜃楼 B.②图:南充清辉阁倒影
C.③图:手影游戏 D.④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
12. “潭清疑水浅”中的“水浅”指水看起来比实际的浅,是因为潭底的像在潭底实际位置的________(选填“上”或“下”)方,这是一种由光的________而产生的现象。
13. 如图所示,有经验的渔民在捕鱼时,用鱼叉照着______(选填“看见的鱼”或“看见的鱼的下方”)叉下去,才能捕到鱼,这是由于光的______造成的。
14.某同学在碗中放一枚硬币,慢慢蹲下,当低至某一观察位置时,就看不到硬币了,如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水,在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了,如图乙所示。这是光的______现象,后来看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
15. 孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的_________像(选填“实像”或“虚像”),光是从________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
光的折射作图知识点4
16. 一束光从水中斜射入空气,请在图中画出折射光线的大致方向。
17.如图所示,岸上的人看水中的鱼,图中B、C两个点中,一点代表鱼,另一点代表鱼的像,请画出岸上A处的人看到水中的鱼的一条光路图。
18.夏天将至,中考结束后很多家长都会带同学们外出旅游,但同学们也要注意生命安全。尤其要注意到水边游玩时,要尽量避免下水游玩,以防溺水。如图所示,A是池底的物体,A'是岸上的同学看到A的像,请在图中将看到A的光路图补充完整。(外出游玩请注意生命安全!)
光的色散知识点5
19. 下列说法正确的是( )
A.白光是七色光的一种 B.任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散
C.白光不可能用光的混合法得到 D.彩虹的形成是光的色散
20. 下列关于光现象的描述,错误的是( )
A.《玄真子》中记载“背日喷乎水,成虹霓之状”,因为太阳光是单色光
B.坐在教室两侧的同学会看到“黑板反光”现象,因为光在黑板上发生了镜面反射
C.红、绿、蓝叫做光的三原色
D.我们的国旗——五星红旗是红色的,因为国旗反射了红光
21. 雨过天晴,有时候我们可以看到美丽的彩虹。这是由于雨后空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠发生光的________现象,形成了美丽的彩虹。
22.如图在池底的中央安装一只射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点
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
23. 如图所示,对于下面四幅图涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.甲图中人观察地平线位置的日出时,太阳实际在图中a位置
B.乙图中光发生了漫反射,不遵循光的反射定律
C.丙图中是平面镜成像时看到物体的光路图
D.丁图中是人看水里物体变浅时的光路图
24. 如图所示,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,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。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,若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量________(大于/等于/小于)3cm。
25. 小明同学在研究“光的折射现象”时,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,光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。
入射角α/度
0
15
30
45
折射角β/度
0
11
22
35
乙
(1)将光屏E和F调至同一平面内,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,该小组同学将测量结果记录在图乙表格中。
①分析数据得出:光从空气斜射入水中时,折射角________入射角。
②当光从空气垂直射入水中时,传播方向________。
③实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角的目的是________。
(2)小明将光屏F向后折转至与光屏E垂直,则在光屏F上能否看到折射光线?_________。
(3)如图丙所示,小朋友做出错误判断的原因是由于发生了光的折射现象。请在丁图中补充完整发生该折射现象的光路________。
26.承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
(1)A点在水中的像A';
(2)小玉看到A'的光路;
(3)鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
27.如图(a)所示,在探究光的折射现象时,将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中,在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣,为了定量反映这种偏折程度,小组成员将“折射角度数与入射角度数的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验,他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。
猜想1:“偏折比”大小可能与液体的深度有关;
猜想2:“偏折比”大小可能与液体的种类有关。
(1)图(a)实验中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为______(填小数);
(2)当光从玻璃斜射入空气时,“偏折比”______1;(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)为了验证猜想2,如图(b)所示,小组在乙杯中加入油,当油的深度小于水的深度,此时杯底光斑的位置恰与图(a)中光斑的位置重合(两次入射点都在杯子的中轴线与液面的交点处),对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(4)让一束光斜穿过如图(c)所示的玻璃砖,若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8,则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为______(填小数)。
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第3节 光的折射
目 录
A组 巩固过关
知识点1:光的折射概念
知识点2:光的折射特点
知识点3:生活中的折射现象
知识点4:光的折射作图
知识点5:光的色散
B组 能力进阶
C组 思维拔高
光的折射概念知识点1
1. 下列现象中,属于光的直线传播的是:____________;属于光的反射的是:____________;属于光的折射的是:____________。(均选填序号)
①灯下人影;②镜花水月;③雨后彩虹;④海市蜃楼;⑤日食形成;⑥黑板反光
【答案】 ①⑤ ②⑥ ③④
【详解】①灯下人影是光沿直线传播时被人体遮挡形成暗区,属于光的直线传播现象;⑤日食是太阳光沿直线传播被月球遮挡,地球上部分区域无法接收太阳光,属于光的直线传播现象,因此属于光的直线传播的是①⑤。
②镜花水月是平面镜成像,由光的反射形成;⑥黑板反光是光在黑板表面发生镜面反射,属于光的反射现象,因此属于光的反射的是②⑥。
③雨后彩虹是太阳光经雨滴折射发生色散,属于光的折射现象;④海市蜃楼是光在不均匀大气中折射形成的虚像,属于光的折射现象,因此属于光的折射的是③④。
2. 如图,由于不同高度空气的疏密不同,来自地平线以下的太阳光,会发生光的______现象,光会逐渐向地面弯曲,进入人眼。逆着光望去就看见太阳了,所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 折射 虚
【详解】太阳光经过不均匀的大气传播时,会发生光的折射;故我们看到的太阳是由于光的折射而形成的太阳的虚像。
3.在平静的湖边,有时可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的景象,对于此景象,下列解释正确的是( )
A.“云”是光的反射形成的实像 B.“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”是光的折射形成的实像 D.“鱼”是光的反射形成的虚像
【答案】B
【详解】AB.水中飘动的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像,故A错误,B正确;
CD.看到的水中的鱼,是光的折射形成的虚像,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,把筷子斜插入盛水的碗中,可以看到筷子在水中的部分似乎向上弯折了。这是由于光的( )
A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【详解】筷子插入盛水的碗中,筷子反射的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,人们逆着折射光线看,会感到筷子向上弯折,这是由于光的折射产生的,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
光的折射特点知识点2
5.若阳光从空气斜射入水中时,折射角为30°,入射角可能为( )
A.0° B.20° C.30° D.40°
【答案】D
【详解】根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。折射角为30°,因此入射角必须大于30°,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.如图所示,一个盛有适量水的圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,当水位上升时下列说法正确的是( )
A.激光入射角度不变,光斑向左移动 B.激光入射角度不变,光斑向右移动
C.激光入射角度变大,折射角增大 D.激光入射角度变小,折射角减小
【答案】A
【详解】当水位上升时,由于激光笔的位置不变,所以激光的入射角度不变。根据光的折射定律,当光从一种介质斜射入另一种介质时,入射角不变,折射角也不变。分析光斑的移动情况:随着水位上升,入射点会向左移动。因为折射角不变,入射点左移,所以折射光线会向左平移,从而使得光斑向左移动。 综上,激光入射角度不变,光斑向左移动。故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中法线是______,界面的______(选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气,折射角的大小是______。
【答案】 NN' 左 35°
【详解】根据光的反射定律:反射角等于入射角,说明存在两条与法线夹角相等的光线。 由图可知
因此
这两个角大小相等,符合入射角、反射角的特点,因此NN′是法线,与法线垂直的竖直线MM′就是界面。
根据折射规律:入射光线和折射光线分居法线两侧。图中只有光线OC在界面另一侧,因此OC是折射光线:入射光线BO在法线NN′下方,折射光线OC在法线NN′上方,满足分居法线两侧的要求;反射光线OA在法线NN′上方、界面左侧,和入射光线BO分居法线两侧,也符合反射定律。
折射角是折射光线与法线的夹角
根据光的折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角。此处入射角为60∘,折射角
说明入射光线所在的界面左侧是空气,右侧是玻璃。
8.以下光的反射、折射的光路图,正确的是( )
A B C D
【答案】A
【详解】反射角等于入射角,反射光线与入射光线在同一介质中,折射光线与入射光线在不同介质中,空气中的入射角大于水中的折射角,故A正确,BCD错误。故选A。
9. 图甲是小丽利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了如下表的数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)由表格数据可知,当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时,其对应的折射角______(选填“小于”“等于”或“大于”)30°;
(2)分析表格数据,请你替小丽总结一条结论:______;
(3)若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时,其折射角为______,这说明了______;
(4)如图乙,小丽把装置改进后探究光从空气斜射入水中时的折射规律。实验时,保持入射光不动,如果把水槽中水抽出一部分后,则水槽底部的亮斑B向______移动(选填“左”或“右”),抽水前后折射角大小将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】(1)大于;(2)折射角随入射角增大而增大;(3)30°;在光的折射中,光路是可逆的;(4)右;不变
【详解】(1)由表可知,折射角随入射角增大而增大。入射角为45°时,折射角为30°,则当光以56°的入射角从空气射入玻璃中时,其对应的折射角大于30°。
(2)由表可知,入射角增大时,折射角也增大,可得:折射角随入射角增大而增大。
(3)在光的折射中,光路是可逆的。由表可知,入射角为30°时,折射角为20.7°。则若光以20.7°的入射角从玻璃斜射入空气时,其折射角为30°。
(4)如图乙,保持入射光不动,如果把水槽中水抽出一部分后,水面下降,入射点右移。入射光不变,则入射角不变,所以折射角不变,则水槽底部的亮斑B向右移动。
生活中的折射现象知识点3
10. 端午节阳光明媚、小红和爸爸在莲花湖湿地公园畅游。走在林荫道上,地面上到处是大小不同的圆形光斑;湖面如镜,鱼在云中游;微风拂过,湖面波光粼粼。对上述现象解释错误的是( )
A.波光粼粼是由光的反射形成
B.圆形光斑是由光的直线传播形成
C.他看到水里的鱼是光的折射形成
D.他看到水里的云是光的折射形成
【答案】D
【详解】A.波光粼粼是阳光在起伏不平的水面上发生反射形成的现象,属于光的反射现象,故A正确,不符合题意;
B.圆形光斑是阳光透过树叶间隙形成的小孔成像现象,其原理是光的直线传播,故B正确,不符合题意;
C.看到水里的鱼是由于光从水中斜射入空气时发生折射,使得鱼的实际位置比看到的要深,故C正确,不符合题意;
D.看到水里的云是平面镜成像现象,属于光的反射而非折射,故D错误,符合题意。
故选D。
11.川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A.①图:海市蜃楼 B.②图:南充清辉阁倒影
C.③图:手影游戏 D.④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
【答案】C
【详解】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上,在其背后形成的影子落到屏幕上形成的,是光的直线传播形成的;
A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的,故A不符合题意;
B.倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上,形成的影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
12. “潭清疑水浅”中的“水浅”指水看起来比实际的浅,是因为潭底的像在潭底实际位置的________(选填“上”或“下”)方,这是一种由光的________而产生的现象。
【答案】 上 折射
【详解】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线的方向看去,会把潭底的虚像感知在实际潭底的上方。
潭底看起来变浅的现象,是由于光在水和空气的界面发生了传播方向的偏折,属于光的折射现象。
13. 如图所示,有经验的渔民在捕鱼时,用鱼叉照着______(选填“看见的鱼”或“看见的鱼的下方”)叉下去,才能捕到鱼,这是由于光的______造成的。
【答案】 看见的鱼的下方 折射
【详解】渔民叉鱼时,看到的水中的“鱼”是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,实际看到的是变浅的鱼的虚像。所以在捕鱼时,必须对着看见“鱼”的下方叉。
14.某同学在碗中放一枚硬币,慢慢蹲下,当低至某一观察位置时,就看不到硬币了,如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水,在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了,如图乙所示。这是光的______现象,后来看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 折射 虚
【详解】加水后,硬币反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,折射光进入了眼睛,人逆着折射光线的方向看到硬币的像,眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像,如图所示:
15. 孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的_________像(选填“实像”或“虚像”),光是从________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
【答案】 光的折射 虚像 水中射到空气中 偏离 浅
【详解】鱼实际位于C点,鱼反射的光由水斜射入空气时,在水面上发生折射时产生的折射现象;此时折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线偏离法线;折射光线进入人的眼睛,由于光路可逆,故人眼逆着折射光线的方向看去,看到的“鱼”位于D点;因此小孩看到鱼比实际距离的实际位置浅一些,是鱼的虚像。
光的折射作图知识点4
16. 一束光从水中斜射入空气,请在图中画出折射光线的大致方向。
【答案】见右图。
【详解】光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,据此画出折射光线的大致方向。
17.如图所示,岸上的人看水中的鱼,图中B、C两个点中,一点代表鱼,另一点代表鱼的像,请画出岸上A处的人看到水中的鱼的一条光路图。
【答案】见右图。
【详解】岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的虚像,虚像的位置比实际鱼的位置更浅,因此B是鱼的虚像,C是实际的鱼。连接A点和B点,这条线与空气和水的分界面的交点就是光的入射点O(折射点),注意AB段只保留水面以上的部分,这是空气中的折射光线。用实线连接实际鱼C和刚才找到的入射点,这是水中的入射光线。最后给两条线都标上箭头,光线的传播方向是从水中的鱼射向人眼,因此入射光线箭头指向入射点,折射光线箭头指向A点,据此作图。
18.夏天将至,中考结束后很多家长都会带同学们外出旅游,但同学们也要注意生命安全。尤其要注意到水边游玩时,要尽量避免下水游玩,以防溺水。如图所示,A是池底的物体,A'是岸上的同学看到A的像,请在图中将看到A的光路图补充完整。(外出游玩请注意生命安全!)
【答案】见右图。
【详解】连接眼睛和点与界面的交点即为入射点O,根据光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,连接AO为入射光线,点O和眼睛为折射光线。
光的色散知识点5
19. 下列说法正确的是( )
A.白光是七色光的一种 B.任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散
C.白光不可能用光的混合法得到 D.彩虹的形成是光的色散
【答案】D
【详解】A.根据光的色散可知,白光是七色光组成的,故A错误;
B.只有白光斜射到三棱镜上才能够发生色散;故B错误;
C.白光是由七种色光混合而成的,因此可以用光的混合法得到白光,故C错误;
D.彩虹的形成是光的色散,故D正确。故选D。
20. 下列关于光现象的描述,错误的是( )
A.《玄真子》中记载“背日喷乎水,成虹霓之状”,因为太阳光是单色光
B.坐在教室两侧的同学会看到“黑板反光”现象,因为光在黑板上发生了镜面反射
C.红、绿、蓝叫做光的三原色
D.我们的国旗——五星红旗是红色的,因为国旗反射了红光
【答案】A
【详解】A.“背日喷乎水,成虹霓之状”是光的色散现象,本质是太阳光通过小水珠折射后分解为七种色光,说明太阳光是由多种色光组成的复色光,不是单色光,故A错误;
B.黑板反光是因为黑板局部过于光滑,光在该处发生镜面反射,反射光强度远大于粉笔字的漫反射光,导致两侧同学看不清字,故B正确;
C.红、绿、蓝是色光的三原色,按不同比例混合可以得到各种色光,故C正确;
D.不透明物体的颜色由它反射的色光决定,五星红旗呈现红色,是因为它只能反射红光,吸收其他色光,故D正确。
本题选择描述错误的,故选A。
21. 雨过天晴,有时候我们可以看到美丽的彩虹。这是由于雨后空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠发生光的________现象,形成了美丽的彩虹。
【答案】 三棱镜 色散
【详解】雨天后的空气中充满着细小的水珠,这些小水珠近似球形,相当于三棱镜,太阳发出的光透过小水珠发生色散现象,形成了美丽的彩虹。
22.如图在池底的中央安装一只射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点
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
【答案】D
【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律,分析水面变化时光线传播路径的改变,进而判断池壁上亮斑的实际位置。
【详解】池内无水时,光沿直线传播,在池壁S点形成亮斑。水面升至a位置时,光线从射灯发出后,在水中沿直线传播至水面,再斜射入空气。根据光的折射规律,光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线向下偏折。因此,光线照射到池壁的亮斑P位于S点的下方;水面升至b位置时,水面没过S点后,光线在同种介质水中沿直线传播,直接照射到池壁的S点,因此亮斑的实际位置Q与S点重合。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
23. 如图所示,对于下面四幅图涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.甲图中人观察地平线位置的日出时,太阳实际在图中a位置
B.乙图中光发生了漫反射,不遵循光的反射定律
C.丙图中是平面镜成像时看到物体的光路图
D.丁图中是人看水里物体变浅时的光路图
【答案】D
【详解】A.光在不均匀的大气中会发生折射,人观察地平线位置的日出时,太阳实际在图中地平线以下位置,并非a位置,故A错误;
B.漫反射属于光的反射现象,同样遵循光的反射定律,故B错误;
C.平面镜成像的光路图中,光线应该是从物体发出,经平面镜反射后进入人眼,而图中光线方向错误,故C错误;
D.人看水里的物体,是水中物体反射的光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,会看到物体的虚像,且虚像的位置比实际物体偏高。丁图中,光线是从水中斜射入空气,且折射光线远离法线,符合人看水里物体变浅的光路原理,故D正确。
故选D。
24. 如图所示,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,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。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,若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量________(大于/等于/小于)3cm。
【答案】大于
【详解】因为水面保持水平,而激光笔射出光线的方向不变,即光由水中进入空气中时,入射角是不变的,故无论水面在什么位置,折射角是不变的。即在不同的位置发生折射时,折射光线是平行的。如图所示,过点做折射光线的平行线,与后来的水面相交于点,过点做法线的平行线,与交于点,易知四边形是平行四边形,有,由图像可知,,所以水面高度的变化量应大于3cm。
25. 小明同学在研究“光的折射现象”时,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,光屏F可绕直径NOM在水平面内前后折转。
入射角α/度
0
15
30
45
折射角β/度
0
11
22
35
乙
(1)将光屏E和F调至同一平面内,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,该小组同学将测量结果记录在图乙表格中。
①分析数据得出:光从空气斜射入水中时,折射角________入射角。
②当光从空气垂直射入水中时,传播方向________。
③实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角的目的是________。
(2)小明将光屏F向后折转至与光屏E垂直,则在光屏F上能否看到折射光线?_________。
(3)如图丙所示,小朋友做出错误判断的原因是由于发生了光的折射现象。请在丁图中补充完整发生该折射现象的光路________。
【答案】(1) 小于;不改变;使结论具有普遍性;(2)不能;(3)见解析
【详解】(1)①分析表格数据可得到:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;②当光从空气垂直射入水中时,入射角和折射角都为0°,光的传播方向不改变;③多次实验,使结论具有普遍性,这也是实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角的目的。
(2)小明将光屏F向后折转至与光屏E垂直,折射光线与入射光线仍在同一平面内,但此时光屏F不在此平面内,故在光屏F上不能看到折射光线。
(3)池底反射的光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,即折射角大于入射角。光路图如图所示:
26.承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
(1)A点在水中的像A';
(2)小玉看到A'的光路;
(3)鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】见下图。
【详解】(1)作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A',即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
(2)连接A'和小玉的眼睛C的连线,交水面于O,OC为反射光线,连接AO为入射光线,即为小玉看到A'的光路。
(3)水中的鱼反射的光线斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线看过去,看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方;连接BC交水面于O',过点O'作法线,O'C为折射光线,根据折射角大于入射角作出入射光线B' O',即为看到B'的光路图,鱼的大致位置B'在B的正下方,如图所示:
27.如图(a)所示,在探究光的折射现象时,将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中,在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣,为了定量反映这种偏折程度,小组成员将“折射角度数与入射角度数的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验,他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。
猜想1:“偏折比”大小可能与液体的深度有关;
猜想2:“偏折比”大小可能与液体的种类有关。
(1)图(a)实验中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为______(填小数);
(2)当光从玻璃斜射入空气时,“偏折比”______1;(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)为了验证猜想2,如图(b)所示,小组在乙杯中加入油,当油的深度小于水的深度,此时杯底光斑的位置恰与图(a)中光斑的位置重合(两次入射点都在杯子的中轴线与液面的交点处),对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(4)让一束光斜穿过如图(c)所示的玻璃砖,若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8,则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为______(填小数)。
【答案】(1)0.7;(2)大于;(3)大于;(4)1.25
【详解】(1)图(a)实验中,入射角为50°的光斜射入杯内水中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为
(2)当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,则“偏折比”大于1。
(3)为了验证猜想2,如图(b)所示,小组在乙杯中加入油,当油的深度小于水的深度,此时杯底光斑的位置恰与图(a)中光斑的位置重合,说明油中的折射角大于水中的折射角,则在相同条件下,油对光的“偏折比”大于水对光的“偏折比”。
(4)让一束光斜穿过如图(c)所示的玻璃砖,若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8,由光路可逆得,光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为
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