内容正文:
线的折射角,所以其对应的折射光线可能是1:判断的依据
是折射角随入射角的减小而减小。光从水中垂直射入空
气中,入射角为0°,所以图中垂直水面的入射光线c对应的
入射角∠i=0°,经水面后传播方向不变。
5.AD左侧6030大于
C解析)由图可知,∠GOF=90°一60°=30°,光同时发生了
反射和折射,根据反射角等于入射角,可知∠OF与
∠GOF对称,也为30°,所以BF为法线,AD为界面,折射
光线和入射光线分别位于法线两侧,则O℃一定为折射光
线,GO为入射光线,OE为反射光线。由图可知,折射角为
∠BOC=90°-30°=60°;折射角大于人射角,由玻璃射人
空气中,故AD左侧为空气:由图可知,当入射角为30时,
反射光线和折射光线的夹角等于60°+30°=90°;若人射角
变为20°,则反射角也是20°,则∠E0D=90°-20°=70°;由
于人射角从30°减小到20°,减小了10°,而折射角随着人射
角的减小而减小,即折射角∠BO℃小于60°,则∠DO℃大
于30°,反射光线和折射光线的夹角∠EOC等于∠EOD与
∠DO℃的和,即∠EO℃大于70°+30°=100°
6.仍然平行变小
〔解析)由于玻璃砖的上、下表面平行,根据光路可逆原理
可知,当光线从空气射入玻璃砖再次射人空气中时,出射
光线与开始的入射光线平行,只是发生了侧移,所以红光
和紫光再次折射出后,仍然平行。由于紫光的折射程度比
红光大,所以从玻璃砖中再次折射出后,两束光之间的距
离会变小。
7.D当一束光线从空气斜射到水面时,会同时发生反射
和折射;在光的反射现象中,反射角等于人射角,人射光线
由①到②,人射角变大,所以反射角也会变大;当光线由空
气斜射人水中时,折射角小于人射角;入射光线由①到②,
人射角变大,则折射角也会逐渐增大,但总是小于入射角,
故D正确。
8.B根据光的折射规律可知,从空气中入射球形水滴的
光线,折射角小于入射角,然后在球形水滴中传播方向不
变,从球形水滴射人空气中时,折射角大于人射角。故它
进人并穿过水滴的传播径迹可能是②。
9.如图所示
空气
(第9题图)
〔解析)过入射点作垂直于界面的法线,根据反射角等于入
射角,在法线右侧的空气中画出反射光线:根据折射角小
于人射角,在法线右侧的水中画出折射光线。
D
10.如图所示
(第10题图)》
〔解析)在发生反射时,反射角等于人射角,据此画出入射
光线;光从水中斜射人空气中,折射角大于入射角,折射光
线远离法线。
11.(1)折射小于(2)增加>(3)平行于DE②
〔解析)(1)图甲水槽中未注水时,由于光在空气中沿直线
传播,可在侧壁上A处得到一个光点;注入一定量的水后,
由于光在水面处发生光的折射现象,入射角小于角0,光点
移至B处。(2)如答案图(a)所示,由于水面变化时,入射
角不变,折射角也不变,所以折射光线相互平行,B处的光
点移至C处,水面上升,图中△h>CB'=CB=2cm。
E
法线
h
②③
激光笔马
--
(a)
(b)
(第11题图)
(3)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,如答案图(b)所示,根
据光的折射特点和折射现象中光路的可逆性可知,最后的
出射光线DE与最初的入射光线FG平行同向:因为DE
的反向延长线正好过区域①②的分界点,光由空气斜射入
水中时,折射角小于人射角,所以激光笔照射在水槽底部
的位置在区域②内。
12.C光线垂直于界面人射时,光线的传播方向不变;光
从玻璃砖A中斜射入空气中时,折射角大于人射角,故从
A出来的折射光线会向下偏折,在图中虚线的下部;光从
空气中斜射入B中时,折射角小于人射角(此时的折射角
等于A中的入射角),故折射光线与原人射光线平行,即最
后射出的可能是光线c,如图所示。
B
6
d
(第12题图)
第2课时光的折射特点的应用
1.硬币的虚像折射不变
〔解析)人看到水中的硬币是由于硬币反射的光线由水中
斜射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折
射光线进人人眼,人会认为光是沿直线传播的,会逆着折
17
射光线的方向看去,就会看到硬币的虚像,比实物变浅了」
保持眼睛和碗的位置不变,光从水中进入人的眼睛的传播
方向不变,折射角不变,所以根据光的折射规律,从A点和
B点射出的入射光线的入射角是相等的,即先后看到这两
点时的入射角不变。
2.乙水中射人空气
〔解析)当铁环的下部浸入水中时,由于光的折射,水中的
部分看起来比实际位置高,且宽度比实际的宽,因此正确
的是图乙。人眼看见水中的铁环,是因为铁环反射的光从
水中射入空气时发生折射,折射光线进人人的眼睛,人逆
着折射光线看到了铁环的像。
3.②④
〔解析)人的腿反射的光线射到水面上会发生折射,折射角
大于人射角,折射光线进人人的眼睛,人逆着折射光线看
去,人看到水中的腿是变短的,故选②。树反射的光线射
到水面上会发生折射,折射角小于入射角,折射光线进人
潜水员的眼睛,潜水员逆着折射光线看去,认为树在折射
光线的反向延长线上,其实潜水员看到的是树的虚像,比
实际的位置要高,故选④。
4.不能能
〔解析)水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中斜射入空气发
生折射形成的,鱼的位置在鱼的虚像的下方;所以用一根
足够长的铁丝(鱼叉)沿直管叉向看到的“鱼”,不能插到鱼;
鱼反射的光线在水面处发生折射,折射光线进入眼睛,由
于光的折射中光路是可逆的,改用激光笔从A点沿着直管
对着看到的“鱼”照射,能照到鱼身上。
5.折射乙虚短大于
〔解析)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,太阳实际在图中的乙位置,
我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。
若没有大气层,由于光在真空中沿直线传播,太阳在地平
线以下时,处在地球上的人看不到太阳,则日出时间将推
迟,日落时间将提前,白天时间将变短。由于水面是平面
镜,灯离水面6m,水中灯的像离水面也是6m,而人看到的
池底是折射形成的虚像,比真实的池底偏高,由题意可知
池底的像离水面6m,所以池底离水面的距离大于6m。
6.(1)大于沿直线传播(2)眼睛与水平面的夹角越
小,筷于向上“折断”的程度越大
〔解析)(1)分析并比较图甲、乙、丙可知:光从水中斜射入
空气中,折射光线偏离法线,折射角大于人射角,而眼睛以
为光是沿直线传播的,从而看上去筷子向上“折断”。
(2)分析并比较图甲、乙和丙中眼睛与水平面的夹角和观
察到的筷子向上“折断”的程度,当眼睛与水平面的夹角减
D
小时,折射角变大,说明折射光线的反向延长线与筷子的
夹角变大,筷子看起来向上“折断”的程度越大,可得:同样
插人水中的筷子,当眼睛与水平面的夹角越小,观察到筷
子向上“折断”的程度越大
7.C光的折射规律中有这样一条规律:入射角增大时,折
射角也增大,通过作图找出入射角和折射角,会发现A、B
D违背了上面的规律,故C正确。
8.如图所示
空气
水A
(第8题图)
〔解析)人之所以能看到水中的A',是由A点反射的光线经
水面折射后进入人眼,A的像是人眼逆着折射光线看到的,
所以直接连接A'与人眼,与水面的交点即为入射点;连接人
射点与A即为入射光线,连接人射点与人眼即为折射光线。
9.如图所示
S'
S。
空气
(第9题图)
〔解析)点S表示游泳者在水下看到的小鸟,则直接连接眼
睛与S',与分界面的交点为人射点,连接S与人射点即为
入射光线,眼睛与入射点的连线为折射光线,逆着折射光
线看上去,看到了小鸟的像S'。
10.D当光从空气斜射人水中时,折射角小于人射角,如
图为最左边和最右边折射光线的光路:
(第10题图)
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以
联想到周围光线都是如此,且水面越高,折射光线越靠近
中间,面积越小,故D图为正确图线。
11.B图为筷子竖直插入盛水烧杯内的俯视图,A处为筷
子,ABP表示由筷子反射穿过烧杯壁B射向观察者P处
的一条光线;ON为过B点沿半径方向的直线,即在B处
和空气的分界面的法线。
N
(第11题图)
18
上述光线则相当于在B处由水中射人空气中,图中的角
和角r分别为此光线的人射角和折射角,根据光的折射规
律可知,应有∠r>∠i;所以观察者在P处看到的筷子A
的像A'的位置不是A的实际位置,即像A'的位置偏左:据
此可知,筷子竖直插入烧杯中时,其侧视图应该与B图情
况相符。
二、透镜
1.凹透镜发散
〔解析)通过图像可以观察到,在图乙中,平行光经过透镜
后向外散开,凹透镜对光有发散作用,因此图乙中的透镜
是凹透镜
2.凸会聚焦点
〔解析)“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,凸透镜对光线
有会聚作用,凸透镜会把光线集中在焦点上,所以当把艾
放在焦点上时,随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
3.D小明透过眼镜看到玩具“兔子”成正立、缩小的像,所
以是凹透镜,可用于矫正近视眼
4.如图所示
(第4题图)
〔解析)过光心的光线其传播方向不变,过焦点的光线经凸
透镜折射后折射光线平行于主光轴,平行于主光轴的光线
经凸透镜折射后将过焦点,据此作图,注意人射光的方向
与折射光方向一致。
5.如图所示
(第5题图)
〔解析)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线
的反向延长线过焦点;过光心的光线传播方向不改变;经
凹透镜折射后平行于主光轴的光线,其入射光线的延长线
过焦点。
6.(1)先变小后变大凸透镜(2)一直变大凹透镜
(前后空对应即可)
〔解析)(1)由于凸透镜对光线具有会聚作用,若能在光屏
上观察到比透镜直径小的光斑,光斑先变小后变大,说明
该透镜对光线具有会聚作用,则为凸透镜。(2)由于凹透
镜对光线有发散作用,如果光屏上的光斑一直变大,说明
该透镜对光线具有发散作用,那么该透镜为凹透镜。
7.凹透变大
D
〔解析)因为气泡处的水是两边高,中间低,相当于凹透镜。
且凹透镜对光线有发散作用,把光线分散了,所以比别处
暗,产生阴影;若将试管远离白纸,光线会更发散一些,所以
“阴影”会变大。
8.C只有经过焦点的一束光线经凸透镜折射后才会变成
平行光,故A错误:凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过
凸透镜不一定能会聚于一点,故B错误;凹透镜对光线有
发散作用,但对于即将会聚的光线通过凹透镜还是会相交
于一点的,故C正确,D错误。
9.B由于空气层的形状中央薄,边缘厚,所以其左、右两
侧的石英是中央厚,边缘薄,这样空气层两边的石英就构
成了两个凸透镜。当平行光无论是从左边进人还是从右
边进人石英正方体,都会经过凸透镜会聚,从而在空气层
中形成会聚光束。
10.C用手摸水膜会弄破水膜,故A不符合题意;水膜太
薄,不能够直接用刻度尺测量其厚度,故B不符合题意;透
过水膜靠近看书本上的字时,如果宇是放大的,说明水膜
相当于凸透镜,如果看到的字是缩小的,说明水膜相当于
凹透镜,这种判断方法较为可靠,故C符合题意;强光照射
可能会破坏水膜,且强光照射时不一定能得到会聚的光
斑,D不符合题意。
11.C第一次通过小孔成的像属于小孔成像,是光沿直线
传播形成的倒立的实像。第二次换上凸透镜后,烛焰经凸
透镜也是成倒立的实像。由于凸透镜的直径更大,经凸透
镜折射的光更多,所以像S2比S,更亮,同时,由于两次的
物距和像距都不变,则像的大小是相等的。
12.白色光屏上彩色光带的顺序相反
〔解析)一束白光先经三棱镜分解(色散),随后又经凸透镜
会聚在B点,从而重新混合成白光,因此白光经三棱镜分
解(色散)形成彩色光带,经凸透镜到达A处时仍然为彩色
光带,到达B处时聚为一点,然后又分开,到达C处时也是
彩色光带,不过彩色光带的顺序相反。
13.B凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点
叫焦点。物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜对称,根
据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点是F,如图所示。焦
距是焦点到光心的距离,所以该凸透镜的焦距∫=0.5m一
0.3m=0.2m
←0.3m
-0.5m卡0.3m
(第13题图)
14.B由白纸上的光斑知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根
19拔尖特训·
物理(苏科版)八年级上
第2课时光的折射特点的应用
一阶·基础通关
融通新授知识,夯实双基
1.如图所示,空碗底部放一枚硬币,移动碗,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和碗的位置不变,慢慢
向碗里倒水,随着水面升高,将会看到
(硬币本身/硬币的虚像/硬币的实像),这是光的
现象,硬币上有A、B两点,先后看到这两点时的入射角
(变大/不变/变小)。
①
②
空气
水
③
④
(第1题图)
(第2题图)
(第3题图)
2.如图甲所示,物理老师准备将一个拼成“8”字形的铁环放入水中,当下面的铁环全部放入水中时,
正确的是图
(乙/丙);人眼看见水中的铁环,是因为光从
(空气射入水中/水中
射入空气)发生的折射现象。
3.人站在清澈的河水中会发现水中的腿变短,潜水员看岸上的树会发现树变高,能描述这两种现象
的光路依次是图中的
和
刀二阶·素能攀升
强化运用能力,提升素能
4小明自制了一套“渔民叉鱼”装置。如图所示,不透明圆管是一根方向固定且不易形变的直管,将
它固定在铁架台上,将小鱼模型固定在水中。用一根足够长的铁丝(鱼叉)沿直管叉向看到的
“鱼”,
插到鱼;改用激光笔从A点沿着直管对着看到的“鱼”照射,光
照到鱼身
上。(能/不能)
细铁丝(连接塑料鱼和水槽)
铁丝(鱼叉)
水槽
A
效甲
不透明圆管
地平线
地球
水
效乙
--
(第4题图)
(第5题图)
5.舒情境经典诗词古诗《使至塞上》中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察
到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀的大气时发生了
而成的
像,太阳实际在图中的
(甲/乙)位置,人眼所看到的太阳是
(实/虚)像
如果没有大气,白天时间将变
(长/短)。若室内淋浴池上方离水面6m处有一盏灯,从池边
看到灯在水中的倒影正好贴在池底上,则池中水的实际深度应
(大于/等于/小于)6m。
6.小明同学在家中进行光的折射课外拓展实验。实验过程中他发现同样斜插入水中的筷子,从不
同角度(眼睛与水平面的夹角)观察到筷子的“折断”程度不同,分别如图甲、乙、丙所示。
元
空
甲
丙
(第6题图)
38
第三章光的折射透镜
(1)分析并比较图甲、乙、丙可知:光从水中斜射入空气中,折射角
(大于/等于/小于)入
射角,而眼睛以为光是
的,从而看上去筷子向上“折断”。
(2)分析并比较图甲、乙和丙中眼睛与水平面的夹角和观察到的筷子向上“折断”的程度可得:同
样插入水中的筷子,
7.如图所示为小明的眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。往鱼缸内注人更多水后,小
明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项图中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水
变多后小明看到鹅卵石的光路图的是
(第7题图)
A.
B
8.[2024盐城]如图所示,A'为人眼看到A的像,请补全来自A点进人人眼的光路图。
S'
S.
空气
空气
A
(第8题图)
(第9题图)
9、如图所示,点S表示天空中的小鸟,点S表示游泳者在水下看到的小鸟像,请画出游泳者看到小
鸟的一条入射光线和对应的折射光线。(保留作图痕迹)
道三阶·思维拓展
深度探究创新,拓展思维
10.如图所示,在烧杯正中心上方固定一手电简光源,光线向下投射到空烧杯底部形成一个圆形光
斑(图中虚线所示),此时圆形光斑的面积大小为S。现在往烧杯中匀速注水,随着烧杯内液面
高度H的增加,正确描述圆形光斑面积S的变化情况的大致图像是
)
S
S
A
D
(第10题图)
(第11题图)
11.一个圆柱形的烧杯内装水,将一根筷子竖直插入其中,位置比圆心偏左些(俯视图如图),现从侧
面观察,能正确反映所看到的情景的选项图是
()
B
D.
“答案与解析”见D17
39