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北师大版(2024)八年级上册 4.4 光的折射 题型专练 【题型1】探究光的折射规律 【典例】如图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。 请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结: a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧; b.入射角增大,折射角(选填“增大”、“减小”或“不变”);但折射角总是入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【举一反三1】小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表: 表中数据说明: (1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而 ,当入射角达到 时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。 (2)根据光路可逆原理,当光从空气斜射向玻璃时,折射角(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 【举一反三2】如图所示,将透明的薄壁方形水槽(厚度可忽略不计)水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象: (1)图中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,此时入射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图中的角 ; (2)为使B处的光点移至C处,应 (选填“增加”或“减少”)水槽中的水量,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量 h (选填“>”、“=”或“<”)2cm。 【举一反三3】如图所示,小明利用半圆形玻璃砖(O点为圆心)“探究光的折射特点”,并将收集的实验数据记录在表格中。 (1)由第1次实验数据可知:当光从玻璃垂直射向空气中时,小明观察到的现象是传播方向; (2)小明分析第2~6次实验数据,发现光折射时的特点是 (写出1条); (3)若光从空气斜射向O点,且入射角为48.6 则玻璃中的折射角大小为; (4)在2~6次实验中,小明在玻璃与空气的分界面除了观察到光的折射现象外,还同时观察到另一种光现象。而在7、8两次实验中,小明都没有观察到光的折射现象,但却发现另一种光现象中光的亮度比之前几次实验的亮度大,此现象称之为光的。 【题型2】光的折射规律 【典例】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是( ) A.∠NOB是反射角,∠NOC是折射角 B.∠AOM大于∠BON C.OB是反射光,OC是折射光 D.若光沿CO入射,将沿OA和OB射出 【举一反三1】我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( ) A.“绿树阴浓夏日长”句中“阴浓”是光的直线传播形成的 B.“长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像 C.“潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的 D.“池水映明月”是由于光的反射形成的 【举一反三2】一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37 角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83 ,则入射角的大小为,反射角的大小为 ,折射角的大小为。 【举一反三3】如图所示,国家大剧院和它在平静的水面上的“倒影”相映成趣,宛若一个巨大的蛋。这是因为平静的水面相当于 ,看到的“倒影”是 (选填“虚”或“实”)像。我们看到水下的“倒影”比实物暗一些,是因为 。 【题型3】光的折射规律的应用 【典例】对下列光现象解释合理的是( ) A.同学们能从不同位置看到黑板上的粉笔字,是由于光发生了镜面反射 B.岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像 C.在光的反射现象中光路是可逆的,而在光的折射现象中光路也是可逆的 D.一束光从空气射到水面,传播速度和方向可能都不发生改变 【举一反三1】关于光现象,下列说法正确的个数有( ) (1)光发生折射时,光路是可逆的 (2)人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小 (3)光从空气射入水中时,传播方向一定改变 (4)漫反射也遵循光的反射定律 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【举一反三2】一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( ) A. 1< 1 B. 2> 2 C. 1= 2 D. 1= 2 【举一反三3】在研究光的折射规律时,如图所示,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时,光的传播速度将 (选填“变大”“变小”或“不变”),折射角 (选填“>”“<”或“=”)入射角,最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (选填“a”“b”“c”或“d”)线。 【举一反三4】如图甲所示,一束激光沿 射到空水槽底部O点,形成一个光斑,向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (左/右)侧,继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角 (增大/不变/减小)。 【举一反三5】利用如图所示的实验装置进行光现象实验时,得出的结论:在光的反射现象中,反射角 入射角;光从空气斜射入水中时,折射角 入射角。 【举一反三6】小明在学习了测量与光的知识后,利用课余时间进行了如下操作: (1)如图甲所示,木块A的长度为 cm;如图乙所示,温度计的示数为 。 (2)如图丙所示,用激光笔向水面O点射出一束光,入射光线与水面的夹角为30 ,测得水中的折射光线与水面的夹角为50 ,此时折射角的度数为 。若将入射光线绕O点顺时针旋转20 ,则折射角将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【题型4】在光的折射现象中,光路是可逆的 【典例】关于光现象,下列说法中正确的是( ) ①潜望镜是利用了平面镜能改变光路的原理制成的 ②镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律 ③无论是光的反射,还是光的折射,其光路都是可逆的 ④入射光线与反射面的夹角为60 ,则反射角为30 A.只有①②③正确 B.只有①②④正确 C.只有①③④正确 D.只有②③④正确 【举一反三1】关于光现象,下列说法正确的个数有( ) (1)光发生折射时,光路是可逆的 (2)人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小 (3)光从空气射入水中时,传播方向一定改变 (4)漫反射也遵循光的反射定律 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【举一反三2】如图所示,B'是人眼在A处透过水面看见的河底的一块白色鹅卵石所成的虚像。若在A处用激光灯对准虚像B'照射,则激光灯发出的光 (选填“能”或“不能”)照射到河底的那块鹅卵石上,这个现象说明光折射时,光路是 。 【举一反三3】如图所示,甲(乙)是光从空气(水)斜射入水(空气)中时光路传播路径情况,从图中可以看出光的反射中,入射角 反射角;比较甲、乙两图可以得出在光的折射中光路是 。 【题型5】光的折射现象 【典例】中华文化源远流长,下列诗词涉及物理知识,对其解释正确的是( ) A.“排云数峰出,漏日半江明”,照亮江面是因为光的反射 B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射而形成的 C.“野旷天低树,江清月近人”,“月”是光的反射而成的虚像 D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,潭水看起来浅是因为光发生了直线传播 【举一反三1】如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( ) A.日晷上的影子 B.拱桥在水中的倒影 C.景物在镜中的像 D.铅笔在水面处弯折 【举一反三2】在日常生活中,我们常常看到各种各样的“影”,例如我们在河边看到建筑物在水中的“倒影”;树木在太阳底下形成的“树影”,则前者是由引起的,后者由 引起的;我们也发现在池塘边看池水的深度,总是比实际的水浅些,这是由引起的。 【举一反三3】如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”了,这是由于光的 ,看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像,其位置在真实硬币的 (选填“上方”或“下方”)。 【题型6】利用光的折射规律作图 【典例】如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( ) A. B. C. D. 【举一反三1】如图所示的四幅光路图中,能正确描述光从空气斜射入水中这一现象的是( ) A. B. C. D. 【举一反三2】小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出: (1)红环最上端A点在水中的像A'点; (2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。 【举一反三3】如图所示,是小明用激光笔射出的一束光打到水面上的简图,画出: (1)反射光线并标出反射角的度数; (2)折射光线的大致方向。 北师大版(2024)八年级上册 第四章 光现象第4节 光的折射 题型专练(参考答案) 【题型1】探究光的折射规律 【典例】如图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。 请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结: a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧; b.入射角增大,折射角(选填“增大”、“减小”或“不变”);但折射角总是入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】增大;小于。 【解析】由折射规律可知,入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;并且折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总小于入射角;所以当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;折射角随着入射角的增大而增大,但总小于入射角。 【举一反三1】小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表: 表中数据说明: (1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而 ,当入射角达到 时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。 (2)根据光路可逆原理,当光从空气斜射向玻璃时,折射角(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 【答案】(1)增大(或增加) 41.8 (2)小于 【举一反三2】如图所示,将透明的薄壁方形水槽(厚度可忽略不计)水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象: (1)图中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,此时入射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图中的角 ; (2)为使B处的光点移至C处,应 (选填“增加”或“减少”)水槽中的水量,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量 h (选填“>”、“=”或“<”)2cm。 【答案】(1)小于 (2)增加 > 【解析】(1)光线由水中斜射入空气,根据折射规律可知,此时的入射角应小于折射角,即此时入射角小于角 。(2)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O',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:O'D=BC=2cm,O'E= h,所以有 h>2cm。 【举一反三3】如图所示,小明利用半圆形玻璃砖(O点为圆心)“探究光的折射特点”,并将收集的实验数据记录在表格中。 (1)由第1次实验数据可知:当光从玻璃垂直射向空气中时,小明观察到的现象是传播方向; (2)小明分析第2~6次实验数据,发现光折射时的特点是 (写出1条); (3)若光从空气斜射向O点,且入射角为48.6 则玻璃中的折射角大小为; (4)在2~6次实验中,小明在玻璃与空气的分界面除了观察到光的折射现象外,还同时观察到另一种光现象。而在7、8两次实验中,小明都没有观察到光的折射现象,但却发现另一种光现象中光的亮度比之前几次实验的亮度大,此现象称之为光的。 【答案】(1)不变;(2)光从玻璃斜射入空气中折射角大于入射角;(3)30 ;(4)全反射。 【解析】(1)由第1次实验数据可知:当光从玻璃垂直射向空气中时,折射角和入射角均为0 ,故现象是折射光线的传播方向不变; (2)分析第2~6次实验数据,发现光折射时的特点是:光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角;折射角随着入射角的增大而增大。 (3)由于折射光也遵循光路可逆,故从空气斜射入玻璃中,则原来的折射角变为现在的入射角,原来的入射角变为现在的折射角,故由表中数据可知当入射角为48.6 时,折射角为30 ; (4)光从玻璃斜射入空气时,折射角始终大于入射角,当入射角增大到一定角度时,折射角会大于90 ,故此时无折射光线,发生全反射现象。 【题型2】光的折射规律 【典例】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是( ) A.∠NOB是反射角,∠NOC是折射角 B.∠AOM大于∠BON C.OB是反射光,OC是折射光 D.若光沿CO入射,将沿OA和OB射出 【答案】C 【解析】过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线PQ,如图所示: 根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角,可知AO为入射光线、OB为反射光线,OC为折射光线,则∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,∠COQ是折射角,故A错误,C正确。 根据光的反射规律,反射角等于入射角,即∠BOP=∠AOP,因而∠AOM一定等于∠BON,故B错误; 根据光路是可逆的可知,光若沿CO入射,将沿OA射出,但反射光线在水中,不是OB,故D错误。 【举一反三1】我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( ) A.“绿树阴浓夏日长”句中“阴浓”是光的直线传播形成的 B.“长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像 C.“潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的 D.“池水映明月”是由于光的反射形成的 【答案】C 【解析】“绿树阴浓夏日长”中“阴浓”是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,故A正确,不符合题意;“长河落日圆”中,由于大气分布不均匀,下部空气密度大,上部空气密度小,落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高,我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像,故B正确,不符合题意;“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,来自于水底的光线斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,使得看到的水底比实际位置偏高,故C错误,符合题意;“池水映明月”是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故D正确,不符合题意。 【举一反三2】一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37 角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83 ,则入射角的大小为,反射角的大小为 ,折射角的大小为。 【答案】53 ;53 ;44 。 【解析】根据光的反射定律和折射的规律作图。 设入射角为 ,折射角为 ,则∠AOD=∠DOB= 。 由题意知,入射光线与液面成37 角,则反射角等于入射角 =90 ﹣37 =53 ; 则折射角 =180 ﹣53 ﹣83 =44 。 【举一反三3】如图所示,国家大剧院和它在平静的水面上的“倒影”相映成趣,宛若一个巨大的蛋。这是因为平静的水面相当于 ,看到的“倒影”是 (选填“虚”或“实”)像。我们看到水下的“倒影”比实物暗一些,是因为 。 【答案】平面镜 虚 有部分光线折射进入水中 【解析】由于平静的水面能反射光线,相当于一面平面镜,根据平面镜成像特点可知,剧院在水中成一个大小相等的虚像,所以从远处观看大剧院和水中的倒影形成一个完整的“蛋”。水中的倒影是岸上物体的光经水面反射所成的虚像,当光到达水面时,有部分光线发生折射进入水中,所以我们看到水下的“倒影”比实物暗一些。 【题型3】光的折射规律的应用 【典例】对下列光现象解释合理的是( ) A.同学们能从不同位置看到黑板上的粉笔字,是由于光发生了镜面反射 B.岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像 C.在光的反射现象中光路是可逆的,而在光的折射现象中光路也是可逆的 D.一束光从空气射到水面,传播速度和方向可能都不发生改变 【答案】C 【解析】黑板表面粗糙不平,同学们能从不同位置看到黑板上的粉笔字,是由于光发生了漫反射,故A错误;倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,故B错误;在光的反射现象和光的折射现象中,光路都是可逆的,故C正确;一束光从空气射到水面,如果是垂直入射,传播方向不变,但传播速度一定改变,故D错误。 【举一反三1】关于光现象,下列说法正确的个数有( ) (1)光发生折射时,光路是可逆的 (2)人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小 (3)光从空气射入水中时,传播方向一定改变 (4)漫反射也遵循光的反射定律 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【答案】C 【解析】光发生折射时,光路是可逆的,故(1)正确;平面镜所成的像与物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关,故(2)错误;光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向要发生改变,当光从空气垂直射入水中时,传播方向不改变,故(3)错误;镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故(4)正确,有2个正确。 【举一反三2】一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( ) A. 1< 1 B. 2> 2 C. 1= 2 D. 1= 2 【答案】C 【解析】A、光从空气斜射入玻璃砖时,折射角小于入射角,即 1> 1,故A错误;B、光从玻璃砖斜射入空气时,入射角小于折射角, 2< 2,故B错误;CD、在折射现象中,光路可逆,由于玻璃砖平行,故 1= 2, 1= 2,故C正确,D错误。故选C。 【举一反三3】在研究光的折射规律时,如图所示,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时,光的传播速度将 (选填“变大”“变小”或“不变”),折射角 (选填“>”“<”或“=”)入射角,最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (选填“a”“b”“c”或“d”)线。 【答案】变大 > a 【解析】光在空气中的传播速度为3 108m/s,光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度;所以光从水中射入空气中时,速度将会变大;光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢,当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线;光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线,故最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的a线。 【举一反三4】如图甲所示,一束激光沿 射到空水槽底部O点,形成一个光斑,向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (左/右)侧,继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角 (增大/不变/减小)。 【答案】直线 左 不变 【解析】解析:如图甲所示,一束激光在均匀空气中沿直线传播射到空水槽底部O 点,形成一个光斑;如图乙所示,向水槽中注入适量的水,水面位于a处 时,光由空气斜射入水中在水面发生折射,折射光线向靠近法线的方向偏折,折射角小于入射角,水槽底部光斑移动到O点的左侧;继续沿水槽壁 缓慢注水,水面升到b处时,由于入射角不变,所以折射角不变。 【举一反三5】利用如图所示的实验装置进行光现象实验时,得出的结论:在光的反射现象中,反射角 入射角;光从空气斜射入水中时,折射角 入射角。 【答案】等于 小于 【解析】由实验装置的角度可知,在反射现象中反射角等于入射角;光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。 【举一反三6】小明在学习了测量与光的知识后,利用课余时间进行了如下操作: (1)如图甲所示,木块A的长度为 cm;如图乙所示,温度计的示数为 。 (2)如图丙所示,用激光笔向水面O点射出一束光,入射光线与水面的夹角为30 ,测得水中的折射光线与水面的夹角为50 ,此时折射角的度数为 。若将入射光线绕O点顺时针旋转20 ,则折射角将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)3.30 16 (2)40 减小 【解析】(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm,木块A左侧与0.00cm对齐,右侧示数为3.30cm,所以木块A的长度为L=3.30cm;温度计上10 之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1 ,即此温度计的分度值为1 ,温度计的液面在0度以上,所以温度计的示数为16 ;(2)测得水中折射光线与水面的夹角为50 ,此时折射角的度数为90 ﹣50 =40 ,已知入射光线与水面的夹角为30 ,则入射角为90 ﹣30 =60 ,若将入射光线绕O点顺时针旋转20 ,则入射角减小20 ,为60 ﹣20 =40 ,折射角随入射角的改变而改变,故折射角随之减小。 【题型4】在光的折射现象中,光路是可逆的 【典例】关于光现象,下列说法中正确的是( ) ①潜望镜是利用了平面镜能改变光路的原理制成的 ②镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律 ③无论是光的反射,还是光的折射,其光路都是可逆的 ④入射光线与反射面的夹角为60 ,则反射角为30 A.只有①②③正确 B.只有①②④正确 C.只有①③④正确 D.只有②③④正确 【答案】C 【解析】①潜望镜的构造主要是两块平行的与水平面成45 的平面镜组成,其原理是利用了平面镜能改变光的传播方向的原理,故①正确;②镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故②错误;③由光的反射定律与光的折射规律可知,无论是光的反射还是光的折射,光路都是可逆的,故③正确;④反射光线与入射光线间的夹角是60 ,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则入射角为=30 ,反射角等于入射角也为30 ,故④正确。故选C。 【举一反三1】关于光现象,下列说法正确的个数有( ) (1)光发生折射时,光路是可逆的 (2)人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小 (3)光从空气射入水中时,传播方向一定改变 (4)漫反射也遵循光的反射定律 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【答案】C 【解析】(1)光发生折射时,光路是可逆的,故(1)正确;(2)平面镜所成的像与物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关,故(2)错误;(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向要发生改变,当光从空气垂直射入水中时,传播方向不改变,故(3)错误;(4)镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故(4)正确,有2个正确。故选C。 【举一反三2】如图所示,B'是人眼在A处透过水面看见的河底的一块白色鹅卵石所成的虚像。若在A处用激光灯对准虚像B'照射,则激光灯发出的光 (选填“能”或“不能”)照射到河底的那块鹅卵石上,这个现象说明光折射时,光路是 。 【答案】能 可逆的 【解析】根据折射定律可得,看到水中的鹅卵石是光的折射现象;根据光路的可逆性,A处的激光灯发出的光能射到河底的鹅卵石上。 【举一反三3】如图所示,甲(乙)是光从空气(水)斜射入水(空气)中时光路传播路径情况,从图中可以看出光的反射中,入射角 反射角;比较甲、乙两图可以得出在光的折射中光路是 。 【答案】等于 可逆的 【解析】根据光的反射定律解答;由图可得出乙图中的折射角等于甲图中的入射角,乙图中的入射角等于甲图中的折射角,由此可得出:光的折射中光路是可逆的。 【题型5】光的折射现象 【典例】中华文化源远流长,下列诗词涉及物理知识,对其解释正确的是( ) A.“排云数峰出,漏日半江明”,照亮江面是因为光的反射 B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射而形成的 C.“野旷天低树,江清月近人”,“月”是光的反射而成的虚像 D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,潭水看起来浅是因为光发生了直线传播 【答案】C 【解析】A、光在同种均匀介质中沿直线传播,半山的云雾遮挡了光线,推开山腰的浮云,才能看到峰顶,故A错误; B、影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边形成的一个黑色的区域,故B错误; C、江水中出现明月是水面反射了月光形成的,故其产生的原因是光的反射,所成像是虚像,故C正确; D、潭底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,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得潭底变浅了,故D错误。 【举一反三1】如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( ) A.日晷上的影子 B.拱桥在水中的倒影 C.景物在镜中的像 D.铅笔在水面处弯折 【答案】D 【解析】A、日晷上的影子是由光的直线传播形成的,故A错误; B、拱桥在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B错误; C、景物在镜中的像属于凸面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误; D、铅笔在水面处弯折是由光的折射形成的,故D正确。 【举一反三2】在日常生活中,我们常常看到各种各样的“影”,例如我们在河边看到建筑物在水中的“倒影”;树木在太阳底下形成的“树影”,则前者是由引起的,后者由 引起的;我们也发现在池塘边看池水的深度,总是比实际的水浅些,这是由引起的。 【答案】光的反射;光沿直线传播;光的折射 【解析】“倒影”是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的;“树影”是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的阴影;“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅。 【举一反三3】如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”了,这是由于光的 ,看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像,其位置在真实硬币的 (选填“上方”或“下方”)。 【答案】折射 虚 上方 【解析】当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,由于折射角大于入射角,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到虚像的位置比物体的实际位置偏高,即其位置在真实硬币的上方。 【题型6】利用光的折射规律作图 【典例】如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】射水鱼在水中看到水面上方的昆虫,是因为水面上方的昆虫“发出”的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气 水中,故AB错误; 根据光的折射规律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以D正确,C错误。 【举一反三1】如图所示的四幅光路图中,能正确描述光从空气斜射入水中这一现象的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】A、当光线从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,图中折射角大于入射角了,故A错误; B、当光发生折射时,折射光线和入射光线分居法线两侧,图中折射光线与入射光线在法线的同侧了,故B错误。 C、当光从空气斜射入水中,折射光线应该向法线方向发生偏折,折射角应小于入射角,图中折射光线没有向法线方向发生偏折,折射角等于入射角了,故C错误; D、当光从空气斜射入水中,折射光线和入射光线分别位于法线两侧;当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角。图中光线符合光的折射规律,故D正确。 【举一反三2】小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出: (1)红环最上端A点在水中的像A'点; (2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。 【答案】如图所示 【解析】作A关于平面镜的对称点A',即为像,两个大小相同的红、蓝环粘在一起,也是真实B的位置;连接看到的B(即B')与C即为折射光的位置,与水面相交点为入射点,A'到入射点为入射光线。 【举一反三3】如图所示,是小明用激光笔射出的一束光打到水面上的简图,画出: (1)反射光线并标出反射角的度数; (2)折射光线的大致方向。 【答案】如图所示 【解析】首先垂直于镜面作出法线,然后在法线右侧,根据反射角等于入射角画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为90 ﹣40 =50 ;根据光由空气斜射进入水中,折射角小于空气中的入射角,做出折射光线。 学科网(北京)股份有限公司 $