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文檔簡介
4.4光的折射(專題訓(xùn)練)【五大題型】
【題型1光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用】...........................................
【題型2光的折射規(guī)律的應(yīng)用】.................................................................8
【題型3探究光折射的特點(diǎn)】..................................................................14
【題型4作光的折射光路圖】..................................................................20
【題型5光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究】................................................................26
一專殘發(fā)型制像
【題型1光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用】
1.(2023?東臺(tái)市模擬)鳥兒白天會(huì)將玻璃幕墻看成藍(lán)天白云,黃昏會(huì)透過玻璃看到明亮室
內(nèi)的綠色植物,導(dǎo)致其貿(mào)然飛往撞擊受傷,鳥兒在如圖所示位置所見情景,是因?yàn)樵诓?/p>
C.光的反射,光的反射D.光的折射,光的折射
【答案】A
【分析】(1)光在傳播到不同物質(zhì)時(shí),在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)
象;
(2)折射現(xiàn)象是指光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象;
(3)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
【解答】解:鳥兒白天會(huì)將玻璃幕墻看成藍(lán)天白云,這是因?yàn)檫h(yuǎn)處的藍(lán)天白云反射的光
在玻璃與空氣分界處發(fā)生了反射進(jìn)入了鳥的眼睛,是光的反射現(xiàn)象;
鳥兒在黃昏時(shí)會(huì)透過玻璃看到明亮室內(nèi)的綠色植物,這是室內(nèi)綠色植物反射的光通過玻
璃與空氣分界處發(fā)生了折射進(jìn)入了鳥的眼睛,是光的折射現(xiàn)象。
故選:Ao
2.(2023?興寧區(qū)校級(jí)四模)如圖所示的四種情景中,屬于光的折射現(xiàn)象的是()
【答案】A
【分析】解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手:
(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影
子的形成、日食和月食等;
(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的
倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;
(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的
折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、漁民看見水里的魚,是光的折射形成的,符合題意。
B、貓?jiān)阽R中的像,是平面鏡成像,是光的反射形成的,不符合題意。
C、倒映在江中的“橋”是倒影,倒影是平面鏡成像,是光的反射形成的,不符合題意。
D、透過樹林的陽光,是光的直線傳播形成的,不符合題意。
故選:Ao
3.(2022秋?沐陽縣期末)面對(duì)清澈見底、看起來不過齊腰深的池水,不會(huì)游泳的人千萬不
要貿(mào)然下去,因?yàn)槿藗兛吹降某厮疃群退膶?shí)際深度并不相同,下面四幅圖能正確解
釋此現(xiàn)象的是()
【答案】C
【分析】光的折射定律:折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi);折射光線與入射光
線分居法線兩側(cè);當(dāng)光從空氣斜射入水里或其它透明介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏
折,折射角小于入射角。
【解答】解:
ABD、人們?cè)诎渡峡吹匠厮疃群退膶?shí)際深度并不相同,是因?yàn)楣饩€從水中斜射入空
氣中,折射光線進(jìn)入人的眼睛,圖ABD的光線都是由空氣射入水中,故不合題意;
C、圖中表示的是光從水中斜射入空氣,在水面處發(fā)生了折射,折射角大于入射角,折射
光線進(jìn)入人眼,人只能沿直線過去,所以逆著折射光線看到的是變淺的池底的虛像,故
C符合題。
故選:Co
4.(2023?吉林模擬)下列四種情景中,屬于光的折射現(xiàn)象的是()
A.水中的倒影B.日食的形成
C.露珠下葉脈的像D.手影游戲
【答案】C
【分析】(1)光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。影子、日食、月食、小孔成像等都
屬于光的直線傳播。
(2)光射到物體的表面會(huì)改變傳播方向回到原來介質(zhì)中的現(xiàn)象叫光的反射。平面鏡成像、
水中景物的倒影都屬于光的反射。
(3)光從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向通常會(huì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫光的折
射。水中“折筷”、海市蜃樓、池水變淺都屬于光的折射。
【解答】解:A.水中的倒影,屬于平面鏡成像,是光的反射現(xiàn)象,故A不正確;
B.日食的形成,是光沿直線傳播現(xiàn)象,故B不正確;
C.露珠相當(dāng)于凸透鏡,露珠下葉脈的像,是光的折射現(xiàn)象,故C正確;
D,手影游戲,是光沿直線傳播現(xiàn)象,故D不正確。
故選:Co
5.(2023春?萊西市校級(jí)月考)(多選)下列屬于光的折射的是()
A.樹蔭下地上有很多光斑
B.人在河邊看到“白云”在水中飄動(dòng)
C.奇妙的“海市蜃樓”景觀
D.從側(cè)面看魚瓶中的魚
【答案】CD
【分析】(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影
子的形成、日食和月食等;
(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的
倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;
(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的
折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子看起來變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、樹蔭下地上有很多光斑,屬于小孔成像,是由光的直線傳播形成的,故
A錯(cuò)誤;
B、人在河邊看到“白云”在水中飄動(dòng),屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故B
錯(cuò)誤;
C、海市蜃樓是由光的折射形成的,故C正確;
D、從側(cè)面看魚瓶中的魚,屬于凸透鏡成像,是由光的折射形成的,故D正確。
故選:CDo
6.(2023?炎陵縣模擬)(多選)在神農(nóng)湖邊,小明看到了平靜的湖水中金魚游弋于藍(lán)天白云
之間,他看到的()
A.金魚是經(jīng)水面折射而成的像,且像在實(shí)際位置上方
B.金魚是經(jīng)水面折射而成的像,且像在實(shí)際位置下方
C.白云是經(jīng)水面反射而成的像,且像到水面的距離大于湖水深度
D.白云是經(jīng)水面反射而成的像,且像到水面的距離等于湖水深度
【答案】AC
【分析】(1)我們看到水中的物體,其實(shí)看到的是物體的虛像,是由光的折射形成的;
(2)平面鏡成像是由于光的反射形成的,像和物體到鏡面的距離相等。
【解答】解:AB.因?yàn)榻痿~是在水中的實(shí)際物體,是由于光線從水中通過空氣折射進(jìn)入
了人的眼睛,我們看到水中的魚,看到的是魚的虛像,是由光的折射形成的,且像在實(shí)
際位置上方,故A正確、B錯(cuò)誤;
CD.水中的白云,所以“白云”是在水中形成的像,即平面鏡成像,故看到水中的白云
是由光的反射形成的與物體等大的虛像,像到水面的距離等于白云到水面的距離,大于
湖水深度,故C正確、D錯(cuò)誤。
故選:ACo
7.(2023春?攸縣月考)(多選)下列詞語中涉及的物理現(xiàn)象和對(duì)它的解釋相符的是()
A.清澈見底一一光的反射B.坐井觀天一一光的折射
C.海市蜃樓一一光的折射D.波光粼粼一一光的反射
【答案】CD
【分析】光在自然界中存在三種光現(xiàn)象:
(1)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形
成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;
(2)當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來,例如:平面鏡成像、水中倒影
等;
(3)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)偏折,發(fā)生折射現(xiàn)象,如:看水
里的魚比實(shí)際位置淺等。
【解答】解:A、池底反射的光線穿過水面,在水面處發(fā)生折射,折射角大于入射角,即
人眼逆著折射光線的方向看去,看到的是池底經(jīng)水面折射所成的虛像,且虛像在實(shí)際池
底的上方,所以池水看起來比實(shí)際的淺。即清澈見底--光的折射,故A錯(cuò)誤;
B、坐井觀天指在井中看到的天空只有井口那么大,這是光的直線傳播造成的,故B錯(cuò)
、口
沃;
C、海市蜃樓是光在密度不均勻的大氣層中傳播時(shí),方向發(fā)生偏折形成的,這是光的折射
現(xiàn)象,故c正確;
D、陽光下,微風(fēng)吹拂的河面,波光粼粼,光在兩種介質(zhì)表面?zhèn)鞑r(shí)會(huì)發(fā)生反射,這是光
的反射現(xiàn)象,故D正確。
故選:CDo
8.(2022秋?萍鄉(xiāng)期末)2022年4月18日,我國某地出現(xiàn)了“日暈”奇觀(如圖),它是由
于氣溫低,云中的水滴變
成六棱柱狀的小冰晶,此過程發(fā)生了凝固(物態(tài)變化名稱),太陽光穿過云層即在
小冰晶上發(fā)生折射(選填“折射”或“反射”或“光沿直線傳播”),看上去在太陽
的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈,由內(nèi)而外呈光譜色,這就是“日暈
【答案】凝固;折射。
【分析】液態(tài)水變成固態(tài)的小冰晶屬于凝固;太陽光穿過云層進(jìn)入人的視野發(fā)生折射。
【解答】解:由于氣溫低,云中的水滴變成六棱柱狀的小冰晶,是由液態(tài)變成固態(tài),叫
凝固;
太陽光穿過云層進(jìn)入人的視野發(fā)生折射,使人看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈一一這
就是“日暈”。
故答案為:凝固;折射。
9.(2023?濮陽t模)春天的金堤河濕地公園,鳥語花香、水清見魚,是濮陽人游玩的好去
處。游人聽到的“鳥語”是通過空氣傳播的:看到水中的“魚”是由于光的折
形成的魚的像。
【答案】空氣;折射。
【分析】聲音的傳播需要介質(zhì),聲音能在固體、液體和氣體中傳播;光在兩種介質(zhì)表面
會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象;光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,據(jù)此解答。
【解答】解:游人聽到的“鳥語”是通過空氣傳播的。
魚是在水中的實(shí)際物體,是由于魚反射的光從水中通過空氣折射進(jìn)入了人的眼睛,我們
看到水中的魚,是逆著折射光線看過去,其實(shí)看到的是魚的虛像。
故答案為:空氣;折射。
10.(2023?蓬江區(qū)模擬)小明在家為弟弟表演了一個(gè)“變硬幣”的魔術(shù),如圖所示,將不透
明的杯子放在弟弟面前,弟弟看到杯中無硬幣。然后緩慢向杯中注入水,弟弟驚訝地看
到了“硬幣”。弟弟看到的“硬幣”是由于光的折射(選填“直線傳播”、“反射”
或“折射”)形成的虛(選填“實(shí)”或“虛”)像,像的位置比實(shí)際硬幣的位置
(選填“深”或“淺”)。
【答案】折射;虛;淺。
【分析】光的折射規(guī)律:當(dāng)光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向
偏折,折射角小于入射角;光從水或者其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射光線向遠(yuǎn)離法線
的方向偏折,折射角小于入射角。
【解答】解:緩慢向杯中注入水,硬幣反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí),在水面處發(fā)
生折射,折射角小于入射角,折射光線遠(yuǎn)離法線方向,人眼逆著折射光線看去,看到的
是變淺的硬幣的虛像。
故答案為:折射;虛;淺。
11.(2023?全椒縣一模)如圖所示,一支固定好的激光筆向空水槽底部固定點(diǎn)O打出一束
激光。向水槽內(nèi)加水使水面上升至A點(diǎn),此時(shí)光斑在O點(diǎn)左側(cè)(選填“左”或“右”),
這是因?yàn)榘l(fā)生了光的折射現(xiàn)象(選填“光沿直線傳播”、“光的反射”或“光的折射”)。
【分析】根據(jù)光的折射現(xiàn)象可知,光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向一定
發(fā)生改變;光從空氣中斜射入水中時(shí),折射角小于入射角。
【解答】解:水槽內(nèi)沒有注水時(shí),光沿直線傳播,照射到O點(diǎn);當(dāng)向水槽內(nèi)注入適量的
水后,光從空氣斜射入水中發(fā)生折射,折射角小于入射角,折射光線偏向法線,因此水
槽底部光斑移動(dòng)到O點(diǎn)的左側(cè),該現(xiàn)象屬于光的折射現(xiàn)象。
故答案為:左;光的折射。
12.(2022秋?武侯區(qū)期末)閱讀下面材料,完成小題
海市蜃樓
海市蜃樓是一種奇幻的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生原因是太陽使地面溫度上升后形成的一種氣溫
梯度,由于空氣密度不同,光線會(huì)在氣溫梯度分界處發(fā)生折射,形成的自然現(xiàn)象。
海市蜃樓最易形成在平靜的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方。遠(yuǎn)處的
物體發(fā)出的光線射向空中時(shí),由于不斷被折射,越來越偏離法線方向,進(jìn)入上層的入射
角不斷增大,以致發(fā)生全反射,光線反射回地面,人們逆著光線看去,就會(huì)看到遠(yuǎn)方的
景物懸在空中。沙漠里的行人常被這種景象所迷惑,以為前方有水源而向前去,但總是
可望而不可及。
(1)海市蜃樓產(chǎn)生的原因是太陽使地面溫度上升后形成的一種氣溫梯度,由于空
氣密度不同,光線發(fā)生折射,形成的自然現(xiàn)象。
(2)結(jié)合材料分析,早晨看到太陽在地平線附近,此時(shí)看到的是太陽的虛(選填
“虛”或“實(shí)”)像,而太陽實(shí)際位置在地平線下方。
【答案】(1)氣溫梯度;折射;(2)虛;下。
【分析】(1)閱讀材料即可解答此題;
(2)光線在介質(zhì)不均勻時(shí),光路就會(huì)改變,由于大氣層的不均勻,所以我們?cè)绯靠吹降?/p>
太陽是由于折射形成的是虛像。
【解答】解:(1)由文中材料可知,海市蜃樓的產(chǎn)生原因是太陽使地面溫度上升后形成
的一種氣溫梯度,由于空氣密度不同,光線會(huì)在氣溫梯度分界處發(fā)生折射,形成的自然
現(xiàn)象;
(2)由于大氣層上疏下密,光線穿過不均勻的大氣連續(xù)發(fā)生折射,早晨當(dāng)陽光的折射光
線沿水平線進(jìn)入人眼時(shí),而此時(shí)的入射光線還在地平線以下,即雖然看到了太陽的虛像,
但真實(shí)的太陽還在地平線以下。
故答案為:(1)氣溫梯度;折射;(2)虛;下。
13.(2022秋?石阡縣期末)學(xué)生溺水死亡在學(xué)生突發(fā)危險(xiǎn)事件中占很大比例,學(xué)校和家長
在防溺水方面已經(jīng)多角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育。最近,喜歡冬泳的小明發(fā)現(xiàn)一些奇妙的
現(xiàn)象:(1)看起來水沒那么深,跳下去后竟然沒過了頭頂;(2)站在河邊,看著流動(dòng)的
河水,突然間感覺原本靜止的自己不斷地在向上游運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)用對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)解釋相關(guān)
問題:
(1)為什么河水實(shí)際很深看起來會(huì)“變淺”?
(2)為什么感覺原本靜止的自己不斷地在向上游運(yùn)動(dòng)?
【答案】(1)河底反射的光線從水中斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射
光線進(jìn)入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺得河水變淺;
(2)站在河邊,看著流動(dòng)的河水,以河水為參照物,人和河水的位置發(fā)生了變化,就會(huì)
感覺原本靜止的自己不斷地在向上游運(yùn)動(dòng)。
【分析】光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射,由此形成的現(xiàn)象有:雨后彩
虹、池水變淺、水中筷子折斷、海市蜃樓等;
判斷物體運(yùn)動(dòng)還是靜止,觀察物體和參照物之間的位置是否發(fā)生變化。
【解答】答:(1)河底反射的光線從水中斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射,折射角大于入射角,
折射光線進(jìn)入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺得河水變淺;
(2)站在河邊,看著流動(dòng)的河水,以河水為參照物,人和河水的位置發(fā)生了變化,就會(huì)
感覺原本靜止的自己不斷地在向上游運(yùn)動(dòng)。
【題型2光的折射規(guī)律的應(yīng)用】
14.(2023?涪城區(qū)一模)一束平行光從水中射入空氣,OP是其中的一條反射光線,如圖所
示。能正確反映光線OP的光路圖是(
【答案】B
【分析】光發(fā)生反射時(shí),反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線、入射
光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角。
光從水中斜射入空氣中,折射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè),折射角大于入射角。
【解答】解:由題知,OP是一束平行光從水中射入空氣時(shí)的一條反射光線,所以入射光
線應(yīng)在法線右側(cè)的水中,因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?,所以入射光線和反射光線與水平面的
夾角也相等(均為60°);根據(jù)光的折射規(guī)律,折射光線應(yīng)在法線左側(cè)的空氣中,且折射
角大于入射角;由以上分析可知,B圖正確。
故選:Bo
15.(2023?赫山區(qū)一模)如圖所示,MN為水面,PQ為法線,水面下A處有潛水員,水面
上方B、C處分別有小明和小紅。他們?nèi)硕纪ㄟ^水面相互觀察,以下說法正確的是
潛水員
A.小明看到小紅的像是由于光的折射形成的
B.潛水員看到小明的像是由于光的反射形成的
C.小明觀察小紅的像所對(duì)應(yīng)的光路中,B0是入射光線
D.潛水員觀察小明的像所對(duì)應(yīng)的光路中,折射角為37°
【答案】D
【分析】(1)當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來發(fā)生反射現(xiàn)象,例如:
平面鏡成像、水中倒影等。
(2)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)偏折,發(fā)生折射現(xiàn)象,如:看水
里的魚比實(shí)際位置淺等。
(3)入射角是入射光線與法線的夾角。
(4)折射角是折射光線與法線的夾角。
【解答】解:A、小紅反射的光線經(jīng)水面后發(fā)生反射后,射入小明的眼睛,所以小明看到
小紅的像,是由于光的反射形成的。故A錯(cuò)誤;
B、潛水員看到的是小明變高的虛像,是光的折射形成的。故B錯(cuò)誤;
C、小明觀察小紅的像對(duì)應(yīng)的光路中,CO是入射光線,.故C錯(cuò)誤;
D、潛水員觀察小明的像對(duì)應(yīng)的光路中,OA是折射光線,折射角為37°.故D正確。
故選:D。
16.(2023?自貢)一束光線由空氣斜射入水中,入射角為a,反射角為氏折射角為丫,貝1J()
A.a>p>yB.a<p<yC.a=P<yD.a=P>y
【答案】D
【分析】(1)在光的反射中,反射角等于入射角;據(jù)此可判斷入射角與反射角的關(guān)系;
(2)當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí),折射角小于入射角,據(jù)此判斷折射角與入射角的關(guān)系。
【解答】解:(1)一束光線由空氣斜射入水中時(shí),由光的反射定律可知,反射角等于入
射角,即0=凹
(2)當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí),由光的折射定律可知,折射角小于入射角,即y<a;
綜上所述,三個(gè)角之間的關(guān)系為:a=0>y,故D正確。
故選:D。
17.(2022秋?大埔縣期末)如圖所示,一束激光由空氣入射到空水槽底部O點(diǎn),形成一個(gè)
光斑。向水槽中注入適量水后,水槽底部光斑移動(dòng)到O點(diǎn)的左(選填“左”或“右”)
側(cè)。繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水,在此過程中,入射角不變,折射角不變(后兩
空選填“增大”“減小”或“不變”)。
激光筆
0
【答案】左;不變;不變。
【分析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),光的傳播方向發(fā)生改變,稱為光的折射。
光從空氣斜射入水中時(shí),折射角小于入射角。
【解答】解:當(dāng)向水槽內(nèi)注入適量的水后,光從空氣斜射入水中發(fā)生折射,折射角小于
入射角,因此光線移動(dòng)到0點(diǎn)左側(cè);繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水,折射光線逐漸向左偏折,
但是入射角不變,折射角和反射角的大小也不變。
故答案為:左;不變;不變。
18.(2022秋?承德縣期末)如圖所示是一束光從空氣斜射入玻璃時(shí)的光路圖,其中光線OB
是折射光線,反射角是60°,界面是MM',界面的左(選填“上”、
“下”、“左”或“右”)邊是空氣。
【答案】折射;60;MM';左。
【分析】首先根據(jù)反射角和入射角相等,找出法線,從而確定界面,然后根據(jù)折射光線
和入射光線的關(guān)系確定出折射光線、入射光線、反射光線以及折射角的度數(shù),根據(jù)折射
角和入射角的關(guān)系確定那邊是空氣。
【解答】解:由圖可知,ZAOM'=30°,則/AON=90°-30°=60°,所以NAON
=/CON=60°,根據(jù)反射角等于入射角可知,NN為法線,MM,為界面;
折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè),則OB一定為折射光線,AO為入射光線,OC
為反射光線;
/AON是入射角,/CON是反射角,/BON'是折射角,
折射角為/BON=90°-60°=30°,根據(jù)折射角小于入射角可知,界面MM,的左邊是
空氣,右邊是玻璃。
故答案為:折射;60;MM';左。
19.(2022秋?盧龍縣期末)一束光從空氣斜射到某液面上同時(shí)發(fā)生反射和折射,入射光線
與液面成37°角,如圖所示。若反射光線與折射光線的夾角為83。,則入射角的大小為
53°反射角的大小為53°,折射角的大小為44°
【答案】53°;53°;44°o
【分析】根據(jù)光的反射定律和折射的規(guī)律作圖,先求得入射角,然后可知反射角的大小,
再根據(jù)反射光線與折射光線的夾角為93。,可求得折射角的大小。
【解答】解:根據(jù)光的反射定律和折射的規(guī)律作圖。
設(shè)入射角為a,折射角為0,則NAOD=/DOB=a。
由題意知,入射光線與液面成37°角,則反射角等于入射角a=90。-37。=53°;
則折射角0=180°-53°-83°=44°。
故答案為:53°;53°;44°。
20.(2023?紫金縣校級(jí)開學(xué))閱讀短文,回答問題。
光纖的奧秘
光纖電纜是本世紀(jì)最重要的發(fā)明之一、發(fā)明光纖電纜的,就是被譽(yù)為“光纖之父”的華
人科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者一一高銀。光纖電纜利用玻璃清澈、透明的性質(zhì),使用光來
傳送信號(hào)。光可以從彎曲的玻璃光纖的一端傳到另一端,而不會(huì)“溜”出玻璃光纖,這
是為什么呢?原來,光從玻璃射入空氣時(shí),折射角大于入射角(如圖1甲)。當(dāng)入射角增
大時(shí),折射角也增大(如圖1乙)如果讓一束激光從某種玻璃中射向空氣(如圖2
所示),保持入射點(diǎn)不動(dòng),改變?nèi)肷浣牵看卧黾?.2。),當(dāng)入射角增大到41.8°時(shí),折
射光線消失,只存在入射光線與反射光線,發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)的入射角叫做這種物質(zhì)的臨
界角。當(dāng)入射角大于臨界角時(shí),只發(fā)生反射,不發(fā)生折射,這種現(xiàn)象叫做光的全反射(如
圖1丙)。這樣光就在玻璃中傳播,而不會(huì)“溜”出玻璃光纖(如圖3),它只有在折射時(shí)
折射角是大于入射角的現(xiàn)象中才可能發(fā)生。所以,一般彎曲的光學(xué)纖維(簡稱光纖),只
要它的玻璃芯的透明高度、均勻,并且芯與外皮層之間大的銅“線”,為目前的信息高速
公路奠定了基礎(chǔ),數(shù)以萬計(jì)的光學(xué)纖維構(gòu)成的光學(xué)纖維束,它不僅能傳導(dǎo)光能,也能將
圖象從一端傳到另一端。能傳光的纖維束稱傳光束,同時(shí)能傳圖象的纖維束稱傳像束。
(1)完成上文中的空格。
(2)上述玻璃的臨界角是41.8°o
(3)折射光線消失后反射光線的亮度會(huì)增強(qiáng),其原因是折射光消失后,入射光幾乎全部
變?yōu)榉瓷涔狻?/p>
(4)當(dāng)光從空氣射向玻璃,不會(huì)(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生光的全反射現(xiàn)象。
(5)一個(gè)三棱鏡由上述玻璃構(gòu)成,讓一束光垂直于玻璃三棱鏡的一個(gè)面射入(如圖4所
示),請(qǐng)?jiān)趫D中完成這束入射光的光路圖。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)在光的折射中,折射角隨入射角的增大而增大;
(2)由題意知光從玻璃射向空氣時(shí)入射角與反射角、折射角的關(guān)系,可知當(dāng)入射角為
41.8°時(shí),折射光線消失了。
(3)根據(jù)光的反射和折射規(guī)律可以判斷,當(dāng)光從小于臨界角向臨界角靠近時(shí),其光線強(qiáng)
弱的變化。
(4)根據(jù)折射角和入射角的關(guān)系進(jìn)行分析,即當(dāng)折射角大于入射角時(shí),并且入射角又等
于臨界角時(shí),才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。
(5)當(dāng)光從一種透明介質(zhì)垂直射入另一種透明介質(zhì)時(shí),傳播方向不變。若入射角大于等
于玻璃的臨界角,則會(huì)發(fā)生全反射,若入射角小于玻璃的臨界角,則根據(jù)光的折射規(guī)律
畫出其折射光線,據(jù)此畫出光路圖。
【解答】解:(1)在光的折射中,入射角增大時(shí),折射角會(huì)增大。
(2)由題可知,當(dāng)入射角增大到41.8°時(shí),折射光線消失,因此該玻璃的臨界角為41.8。。
(3)折射光線消失,也就是所有的光線都經(jīng)過反射變成反射光線,所以其亮度會(huì)增強(qiáng)。
(4)光只有從水或玻璃射向空氣時(shí),才會(huì)發(fā)生全反射,所以光從空氣射向玻璃,入射角
增大,折射光不可能完全消失;
(5)光垂直于玻璃三棱鏡的一個(gè)面射入時(shí)傳播方向不變,當(dāng)入射光射向三棱鏡的斜邊時(shí),
因?yàn)槿肷浣?5。>41.8°時(shí),所以,由題意可知此時(shí)折射光線消失,只存在入射光線與
反射光線,根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線,又因?yàn)榇藭r(shí)的反射光線與三棱鏡的底
邊垂直,則它的傳播方向不變,如下圖所示:
故答案為:(1)增大;(2)41.8°;(3)反射光;(4)不會(huì);(5)見解答。
【題型3探究光折射的特點(diǎn)】
21.(2022秋?如皋市期末)如圖所示,將透明的薄壁(厚度可忽略不計(jì))方形水槽水平放
置,固定在水槽底部的激光筆沿圖示方向發(fā)出一細(xì)光束,只通過緩慢改變水槽中的水量
來探究光的折射現(xiàn)象。水槽中未注水時(shí)可在側(cè)壁上A處得到一個(gè)光點(diǎn),注入一定量的水
后,光點(diǎn)移至B處,此時(shí)入射角小于(大于/等于/小于)角仇為使B處的光點(diǎn)移
至C處,則應(yīng)使水槽中的水量增加(增加/減少/不變),若BC間距離為3cm,則水
面高度的變化量Ah大于(大于/等于/小于)3cm。
激光筆
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】根據(jù)光的折射現(xiàn)象可知,光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向一定
發(fā)生改變;光從水中斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角。折射角隨入射角的改變而改
變;
要使B點(diǎn)的光移到C處,則應(yīng)使水槽內(nèi)的水量增加,若BC間距離為3cm,由幾何關(guān)系
可知水面高度的變化量應(yīng)大于3cm。
【解答】解:水槽中未加水時(shí),由于光的直線傳播,激光射到側(cè)壁上的A點(diǎn),當(dāng)水槽中
加水時(shí),光點(diǎn)下移到B點(diǎn)位置,這是由于光的折射現(xiàn)象引起的,當(dāng)光從水中射入空氣中
時(shí),折射角大于入射角,此時(shí)入射角小于角8;
因入射角和折射角都不變,要使B處的光點(diǎn)向上移到C處,則應(yīng)使水槽中的水量增加;
若BC間距離為3cm,因兩次折射光線是平行的,如下圖所示,根據(jù)幾何知識(shí)可知,水
面高度的變化量大于3cm。
激光筆
22.(2023?長沙模擬)如圖是研究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理圖;下表中記錄了不同的入射角
和對(duì)應(yīng)的折射角的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。
入射角i10°20°30°40°50°60°70°80°
折射角Y6.7°13.3°19.6°25.2°30.7°35.1°38.6°40.6°
請(qǐng)你結(jié)合圖,以光從空氣進(jìn)入到玻璃中的情況為例,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(光從空氣進(jìn)入其他
透明介質(zhì)中也可得到具有相同規(guī)律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)),對(duì)光從空氣進(jìn)入其他透明介質(zhì)中的折射
規(guī)律加以總結(jié):
a.折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi),并且分別位于法線兩側(cè);
b.入射角增大,折射角增大(選填“增大”、“減小”或“不變”):但折射角總是小
于入射角(選填“大于”、“小于”或“等于”)。
N
【分析】光從空氣進(jìn)入到玻璃中,折射角隨著入射角的增大而增大,但折射角總小于入
射角;分析表格中的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論。
【解答】解:由折射規(guī)律可知,入射光線、法線、折射光線在同一平面內(nèi),折射光線和
入射光線分別位于法線兩側(cè),當(dāng)光線從空氣斜射入其它透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;
并且折射角隨著入射角的增大而增大,但折射角總小于入射角;所以當(dāng)光線從空氣斜射
入其它透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;折射角隨著入射角的增大而增大,但總小于入
射角。
故答案為:增大;小于。
23.(2023?安化縣二模)如圖是小宇“探究光的反射與折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。通過多次實(shí)
驗(yàn)得到如表數(shù)據(jù):
入射角0°15°30°45°60°
反射角0°15°30°45°60°
折射角0°11°22°32°40°
(1)多次實(shí)驗(yàn)表明:在光的反射過程中,反射角等于入射角(選填“大于”“小于”
或“等于”);
(2)當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí),折射角隨入射角的增大而增大(選填“增大”“減
小”或“不變”);
(3)小宇讓一束光沿著圖中BO方向入射向水面時(shí),發(fā)現(xiàn)光線沿著OA方向折射進(jìn)入空
氣,這表明:光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的:
(4)小宇接著又完成了光從空氣斜射進(jìn)玻璃和從玻璃斜射入空氣的實(shí)驗(yàn),他這樣進(jìn)行多
次實(shí)驗(yàn)的目的是為了B(選填序號(hào))。
A.減小誤差
B.尋找普遍規(guī)律
G
【答案】(1)等于;(2)增大;(3)可逆;(4)Bo
【分析】(1)在光的反射中,反射角等于入射角。
(2)在光的折射中,折射角隨入射角的增大而增大。
(3)在光的反射和折射中,光路是可逆的。
(4)在研究光的折射規(guī)律中,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律。
【解答】解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,在光的反射過程中,反射角始終與入射角相等。
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí),隨著入射角的增大折射角也在增大。
(3)讓一束光沿著圖中BO方向入射向水面時(shí),發(fā)現(xiàn)光線沿著0A方向折射進(jìn)入空氣,
此時(shí)光路和從A0射入水中的光線重合,因此可以說明:光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆
的。
(4)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?,是為了探究反射角與入射角,折射角與入射角的大小關(guān)系,
避免偶然性,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性,故選B。
故答案為:(1)等于;(2)增大;(3)可逆;(4)Bo
24.(2023?赤峰)探究光折射時(shí)折射角與入射角的關(guān)系,如圖所示,使一束光從甲介質(zhì)斜射
入乙介質(zhì),測(cè)量并記錄入射角和折射角大?。桓淖児馐湎騉點(diǎn)的角度,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),
數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234
入射角10°20°30°40°
折射角15.1°30.7°48.6°73.8°
(1)光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),折射角大于入射角;折射角隨著入射
角的增大而增大。
(2)做完第4次實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們又使一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì),
測(cè)得折射角恰好為40°,這說明在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
【答案】(1)大于;增大;(2)光路是可逆的。
【分析】(1)分析表格數(shù)據(jù)回答問題;
(2)將折射光線和入射光線的位置互換進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察折射光線與原來入射光線的關(guān)系
得出光路的可逆性。
【解答】解:(1)分析表格數(shù)據(jù),得出結(jié)論是:光從甲介質(zhì)斜射入乙介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),
折射角大于入射角;折射角隨著入射角的增大而增大;
(2)使一束光從乙介質(zhì)中以73.8°的入射角射入甲介質(zhì),測(cè)得折射角恰好為40°,對(duì)照
表格數(shù)據(jù)可說明在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
故答案為:(1)大于;增大;(2)光路是可逆的。
25.(2023?新民市校級(jí)模擬)在探究光的折射規(guī)律時(shí),從水面上方看水中的物體變淺了,為
了確定水中物體所成像的位置,某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究:
A.把一個(gè)小燈泡a放在水中某處,觀察燈泡所成像的位置。
B.將另一個(gè)相同的小燈泡b放在水面上方,調(diào)整其位置,使它的像與燈泡a的像重合。
C.用刻度尺測(cè)量燈泡b到水面的距離。
(1)測(cè)量時(shí),把刻度尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)燈泡b,水面處對(duì)應(yīng)的刻度如圖甲所示,則燈泡
b到水面的距離為81.2mm。
(2)燈泡a的像到水面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等,依據(jù)是平面鏡所成的像
CO
A.是虛像B.和物體大小相等
C.和物體到鏡面的距離相等D.和物體的連線與鏡面垂直
(3)測(cè)量時(shí),如果直接將刻度尺豎直插入水中,使看到的零刻度線與燈泡a的像重合,
則刻度尺在水面處的示數(shù)表示燈泡a到水面的距離。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)根據(jù)刻度尺的分度值讀出燈泡b離水面的距離,注意估讀到分度值的下一
位;
(2)平面鏡成正立、等大的虛像,像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離相等;
(3)像到平面鏡的距離稱為像距。
【解答】解:(1)根據(jù)圖甲可知,燈泡b到水面的距離為8.12cm=81.2mm;
(2)在水面上方觀察到燈泡b的像是由光的反射形成的,觀察到燈泡a的像是光從水斜
射入空氣中發(fā)生折射形成的,此時(shí)燈泡b的像與燈泡a的像重合,光路圖如下;由平面
鏡成像的特點(diǎn)可知,像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離相等,所以燈泡a的像到水
面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等;故選C;
(3)測(cè)量時(shí),如果直接將刻度尺豎直插入水中,使看到的零刻度線與燈泡a的像重合,
此時(shí)真實(shí)的零刻度線與燈泡a的實(shí)際位置也是重合的,所以刻度尺在水面處的示數(shù)表示
燈泡a到水面的距離;
故答案為:(1)81.2;
(2)C;
(3)燈泡a。
26.(2022秋?平遙縣期末)某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn),如圖是光從空氣射入水中
時(shí)的光路,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光
線分別位于法線的兩側(cè)。通過實(shí)驗(yàn)還得到如表數(shù)據(jù):
(1)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:光從空氣斜射到水中時(shí),折射角小于(大于、
等于、小于)入射角。
(2)當(dāng)光從水斜射入空氣,入射角為11.3°時(shí),則折射角為1水。
(3)細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn),光從空氣斜射到水面時(shí),光不但會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,還會(huì)發(fā)生反
射現(xiàn)象,反射角等于(大于、等于、小于)入射角。
入射角a0°15°30°45°60°
反射角00°15°30°45°60°
折射角Y0°11.3°22.1°35.4°40.9°
【答案】(1)小于;(2)15°(3)反射;等于。
【分析】(1)分析表格數(shù)據(jù)填空;
(2)光折射時(shí)光路是可逆的;
(3)光從空氣斜射到水面時(shí),將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。
【解答】解:(1)由表格數(shù)據(jù)可知,光從空氣斜射到水中時(shí),折射角小于入射角;
(2)光折射時(shí)光路是可逆的。由圖可知,當(dāng)光從空氣斜射入水中,入射角為15°時(shí),折
射角為11.3°,則當(dāng)光從水斜射入空氣,入射角為11.3。時(shí),則折射角為15°;
(3)光從空氣斜射到水面時(shí),同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣恰?/p>
故答案為:(1)小于;(2)15°(3)反射;等于。
【題型4作光的折射光路圖】
27.(2023?鹽都區(qū)三模)將一枚硬幣放在空碗的底部,小明向后退到恰好看不到硬幣的位置,
小華向碗里緩緩注水,小明的眼睛、碗、硬幣的位置不移動(dòng),當(dāng)水面升高到AB位置時(shí),
小明看到硬幣的左邊緣;小華繼續(xù)加水到CD位置時(shí),小明又看到硬幣的右邊緣。下列
圖中虛線表示看到硬幣左邊緣的光路,能正確表示實(shí)際看到硬幣右邊緣的光路圖是
c\_____q__/D
c
c'D
D.
【答案】C
【分析】(1)當(dāng)我們用眼睛看水中物體時(shí),是物體所反射的光進(jìn)入到了我們的眼睛,才
看清物體;
(2)光的折射規(guī)律是當(dāng)光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折;
光從水或者其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射光線向遠(yuǎn)離法線方向偏折。
【解答】解:當(dāng)我們用眼睛看到水中的硬幣,是因?yàn)橛矌欧瓷涞墓膺M(jìn)入到了我們的眼睛
的緣故;根據(jù)光的折射規(guī)律的內(nèi)容知道,光從水斜射入空氣中時(shí),折射光線向遠(yuǎn)離法線
方向偏折,折射角大于入射角,人逆著光線看去看到的是硬幣的虛像,由于恰好再次看
到完整的硬幣,所以硬幣右側(cè)“射向”水面的光線折射后恰好通過碗的右邊緣,兩次的
折射光線位置不變,折射角不變,則對(duì)應(yīng)的入射角相同,因而看見左右邊緣的入射光應(yīng)
該平行,圖中只有C的兩個(gè)入射光平行。
故選:Co
28.(2023?常州)海洋公園內(nèi),北極熊站立在方形透明水族箱內(nèi),頭在水面上、身體在水面
下。水族箱外的游客居然看到了北極熊“身首異處”的奇異場(chǎng)景,如圖所示,游客看到
【答案】A
【分析】光從水中斜射入空氣中時(shí)發(fā)生折射,折射角大于入射角,據(jù)此分析。
【解答】解:游客看到熊身體是熊反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí)發(fā)生折射,折射角
大于入射角,人逆著折射光線看,看到的是熊的虛像。故A正確、BCD錯(cuò)誤。
故選:Ao
29.(2022秋?葉縣期末)如圖所示,魚在清澈的水中游動(dòng),可以看得很清楚,然而當(dāng)一同
學(xué)沿著看見魚的方向去叉魚時(shí),卻叉不到,在如圖所示的光路圖中,能正確說明叉不到
魚原因的是()
【答案】C
【分析】從魚身上反射出的光線由水中進(jìn)入空氣時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入
射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺得魚變淺了。
【解答】解:水中魚反射出的光,在水面處發(fā)生了折射,光由水斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射,
折射角大于入射角,人認(rèn)為光是沿直線傳播的,所以逆著折射光線看上去,看到的是變
淺的魚的虛像。所以有經(jīng)驗(yàn)的漁民應(yīng)該用魚叉瞄準(zhǔn)看到魚的下方位置,才能將魚叉到;
由此可知,A、D選項(xiàng)光的傳播方向錯(cuò)誤;B選項(xiàng)折射角小于入射角,故錯(cuò)誤;只有C
選項(xiàng)正確。
故選:Co
30.(2023?大冶市模擬)如圖所示,在清水池底水平放置一平面鏡,一束光射向水面的A
點(diǎn),經(jīng)水折射和平面鏡反射后射向水面的B點(diǎn),請(qǐng)作出該過程的光路圖。
【分析】光線由A點(diǎn)斜射入水中時(shí)發(fā)生光的折射,要使射到水底平面鏡的光反射后射向
水面B點(diǎn),根據(jù)反射光線的延長線一定過像點(diǎn),可選作A在平面鏡中的像點(diǎn),再連接像
與B的連接可得反射光線,再畫出經(jīng)A點(diǎn)的折射光線(射向平面鏡的入射光線)即可。
【解答】解:
過平面鏡做A點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)A',即A的像點(diǎn),連接A'B交平面鏡于一點(diǎn),連接這個(gè)交
點(diǎn)與B的連線,即為反射光線,連接A與交點(diǎn)的連線,即為折射光線(也是0B對(duì)應(yīng)的
入射光線),如圖所示:
31.(2023?高新區(qū)校級(jí)一模)在圖中畫出垂直于空心三角形玻璃磚的光線經(jīng)過玻璃磚射出的
【分析】由光的折射規(guī)律可知,折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),折射光線和
入射光線分居法線的兩側(cè),且當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí),折射角小于入射角,當(dāng)光垂
直從玻璃射入空氣中時(shí),方向不變。
【解答】解:當(dāng)光線射入玻璃磚時(shí),入射光線垂直于折射面時(shí)光的傳播方向不變,圖中
已經(jīng)畫出,當(dāng)光線從空氣斜射出玻璃磚時(shí),過入射點(diǎn)作出法線,折射光線向靠近法線方
向偏折,折射角小于入射角,當(dāng)光線從玻璃磚斜射入空氣時(shí),折射光線向遠(yuǎn)離法線方向
偏折,折射角大于入射角,如圖所示:
32.(2022秋?東洲區(qū)期末)池底A點(diǎn)射出的光線經(jīng)過水面折射進(jìn)入B點(diǎn)的人眼,C點(diǎn)是人
眼看到的池底A點(diǎn)像的位置。請(qǐng)你在圖中畫出入射光線、折射光線。
【分析】光的折射規(guī)律:折射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),折射光線、入射
光線分居法線兩側(cè),當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線偏
折,折射角小于入射角;當(dāng)光由水中或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時(shí),折射光線遠(yuǎn)離
法線偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:C點(diǎn)是人眼看到的池底A點(diǎn)像的位置,連接BC,與水面的交點(diǎn)O為入射
點(diǎn),連接AO為入射光線,OB為折射光線,如圖所示:
33.(2023?徐州一模)如圖所示,一束光從空氣射入水中,請(qǐng)?jiān)趫D中大致準(zhǔn)確的位置畫出折
射光線。
【答案】見解答
【分析】光的折射定規(guī)律:折射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),折射光線、入
射光線分居法線兩側(cè),當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時(shí),折射光線向靠近
法線方向偏折,折射角小于入射角;當(dāng)光由水中或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時(shí),折
射光線向遠(yuǎn)離法線方向偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:過入射點(diǎn)作法線,根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線,如下圖所示:
34.(2022秋?通許縣期末)如圖所示,一束激光從空氣中射到半圓形玻璃磚上(O為圓心),
發(fā)生了反射和折射,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反射光線和折射光線。
【分析】光的反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線與入射
光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角;
折射定律:折射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),折射光線、入射光線分居法線
兩側(cè),當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入玻璃中時(shí),折射光線靠近法線,折射角小于入射角。
【解答】解:圖中法線已經(jīng)畫出,根據(jù)反射角等于入射角,在法線上側(cè)的空氣中作出反
射光線;當(dāng)光由空氣斜射入玻璃中時(shí),根據(jù)折射角小于入射角,在法線上側(cè)的玻璃中作
出折射光線如圖所示:
【題型5光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究】
35.(2022秋?大興區(qū)期末)下列問題中,屬于可探究的科學(xué)問題的是()
A.凹透鏡對(duì)光線有什么作用?
B.平面鏡成像的大小與哪些因素有關(guān)?
C.為什么經(jīng)常玩手機(jī)游戲會(huì)導(dǎo)致視力下降?
D.光在折射時(shí),折射角會(huì)隨入射角的增大而增大嗎?
【答案】D
【分析】科學(xué)問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題。一般而言,可以探究的科學(xué)問
題描述的是兩個(gè)或多個(gè)變量之間的關(guān)系。
【解答】解:A.凹透鏡對(duì)光線有什么作用,所提問題不具體,沒有明確的探究方向,不
屬于可探究的科學(xué)問題;
B.平面鏡成像的大小與哪些因素有關(guān),所提問題不具體,沒有明確的探究方向,不屬于
可探究的科學(xué)問題;
C.經(jīng)常玩手機(jī)游戲肯定會(huì)導(dǎo)致視力下降,探究的意義不大,且其中的變量并不是可以測(cè)
量的,不屬于可探究的科學(xué)問題;
D.光在折射時(shí),折射角會(huì)隨入射角的增大而增大嗎?角的大小是可以測(cè)量和觀察的,自
變量是入射角,因變量是折射角,實(shí)驗(yàn)可用簡單的器材探究得出,所以屬于可探究的科
學(xué)問題;
綜上可知,只有D項(xiàng)符合題意。
故選:D。
36.(2022秋?無錫期末)小明的書桌放在靠南的窗邊,冬日的暖陽斜射在玻璃圓鏡上,在
房間豎直雪白的墻壁上留下塊規(guī)則的光斑,他將一支鉛筆放在玻璃圓鏡正上方約10cm處,
墻上光斑中出現(xiàn)了兩個(gè)黑色的陰影。
(1)光斑的形成是因?yàn)楣獾姆瓷洌白拥男纬墒怯捎诠獾闹本€造成的。
(2)若想將光斑位置下移,應(yīng)使圓鏡沿水平方向靠近(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)
墻面。
(3)為什么墻上有兩個(gè)黑影呢?小明進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)如圖甲和乙所示,當(dāng)筆放在玻璃
圓鏡上時(shí),兩個(gè)黑影緊挨著,改變鉛筆和玻璃圓鏡的距離,兩個(gè)黑影距離增大,于是他
認(rèn)為兩個(gè)黑影中一個(gè)是鉛筆的影子,另一個(gè)是鉛筆通過平面鏡所成的虛像(選填“虛”
或“實(shí)”)。他的猜想是否有道理否。(選填“是”或“否”)
甲乙
【答案】(1)反射;直線;(2)靠近;(3)虛;否。
【分析】(1)光照射到鏡子上,鏡子反射的光照在豎直墻壁上,出現(xiàn)光斑;光在同種、
均勻介質(zhì)中沿直線傳播;
(2)在光的反射中,反射角等于入射角,根據(jù)光斑的位置變化分析鏡子的位置的變化;
(3)平面鏡成虛像,物像等大、物像等距、物像連線與鏡面垂直,虛像不能在光屏上呈
現(xiàn),實(shí)像能夠在光屏上成像。
【解答】解:(1)冬日的暖陽斜射在書桌玻璃臺(tái)板上,在房間豎直雪白的墻壁上留下一
塊規(guī)則的光斑,這個(gè)光斑是玻璃板反射的光照射在墻壁上形成的,屬于光的反射現(xiàn)象;
影子是光的直線傳播形成的。
(2)圓鏡沿水平方向移動(dòng)時(shí),入射光線與鏡面之間的夾角不變,入射角不變,反射角等
于入射角,反射角大小不變;光斑下移,這說明反射點(diǎn)靠近墻面,所以圓鏡應(yīng)沿水平方
向靠近墻面;
(3)兩個(gè)黑影都是鉛筆的影子,不可能是鉛筆通過平面鏡所成的像,因?yàn)槠矫骁R成的是
虛像,虛像是不能在光屏(白墻)上呈現(xiàn),所以猜想是沒有道理的。
故答案為:(1)反射;直線;(2)靠近;(3)虛;否。
37.(2023?海陵區(qū)校級(jí)三模)在“制作小孔成像觀察儀”活動(dòng)中,小明把制作好的圓筒插入
易拉罐中,如圖甲所示,圓筒的A端是半透明薄紙制成的光屏。
(1)在光屏上得到的像是倒立的,這說明了光光沿直線傳播;
(2)用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時(shí),小明移動(dòng)圓筒位置,增大光屏與小孔之間距
離,則光屏上像將變大(填“變大”、“不變”、“變小”);
(3)小明拿掉圓筒上的光屏,仍然像剛才那樣觀察,他能(選填“能”或“不能”)
觀察到像;
(4)若把圓形小孔換成大小差不多的正方形或長方形小孔,則像將沒有變化(選
填
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