同步作業(yè)：3.4探究光的折射規(guī)律（解析版）

學而優(yōu)教有方.4探究光的折射規(guī)律一、單選題1．（2022·陜西銅川·一模）世界因光而絢麗多彩，下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．我們通過潛望鏡看到的就是物體本身B．雨后天空的彩虹是因為光的直線傳播C．小孔成像原因是光通過小孔時發(fā)生了折射D．紅花呈紅色是因為能反射太陽光中的紅光【答案】D【解析】A．潛望鏡成像屬于平面鏡成像，成的是虛像，我們通過潛望鏡看到的就是物體的虛像，故A錯誤；B．雨后天空的彩虹是空氣中的小水珠對太陽光進行折射形成的色散現(xiàn)象，故B錯誤；C．“小孔成像”是光沿直線傳播形成的，故C錯誤；D．我們能看到紅色的花是因為紅花反射了太陽光中的紅光，吸收了其它色光，故D正確。故選D。2．（2022·湖南邵陽·模擬預測）下列現(xiàn)象不是光的直線傳播造成的是（）A．清澈的水潭實際上很深，而看起來卻很淺B．炎熱的夏天，樹蔭下會有很多的圓光斑C．在古代，有很多的計時儀器，其中就有日晷計時D．“天狗”吃月【答案】A【解析】A．清澈的水潭實際上很深，而看起來卻很淺，是由于光從空氣中斜射入水中發(fā)生折射形成的，故A符合題意；B．炎熱的夏天，樹蔭下會有很多的圓光斑，是小孔成像所形成的太陽的像，屬于光的直線傳播，故B不符合題意；C．日晷屬于光的直線傳播，故C不符合題意；D．月食，屬于光的直線傳播，故D不符合題意。故選A。3．（2022·遼寧營口·模擬預測）蟠龍山公園海拔158m，植被繁茂，始建于1914年，已有超過百年的歷史，因形似盤伏的巨龍而得名。十一期間，小紅跟家人去游玩，下列說法正確的是（）A．夜晚下的路燈、月亮都是光源B．太陽光下的“樹影”是由光的直線傳播形成的C．人在水中的倒影是光的折射現(xiàn)象D．游泳時看到泳池底部比實際池底要深，是光的折射現(xiàn)象【答案】B【解析】A．月亮本身不發(fā)光，但能反射太陽光，不是光源，故A錯誤；B．太陽光下的“樹影”是由于光的直線傳播形成的，故B正確；C．岸邊的人在水中所成的“倒影”是由于光的反射形成的，故C錯誤；D．池底反射的光線由水中斜射入空氣中時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，故D錯誤。故選B。4．（2022·浙江溫州·七年級期中）今年三月份全國多地出現(xiàn)日暈現(xiàn)象（如圖所示），該現(xiàn)象是由太陽照射在由冰晶構(gòu)成的卷層云后，陽光被分解成了紅、黃、綠、紫等多種顏色，這樣太陽周圍就出現(xiàn)一個巨大的彩色光環(huán)。據(jù)此推測“日暈”現(xiàn)象的原理與下列光學現(xiàn)象相同的是（）A．平面鏡成像 B．海市蜃樓C．雨后彩虹 D．日食形成【答案】C【解析】A．平面鏡成像，其形成原理是光的反射，故A不符合題意；B．海市蜃樓是光經(jīng)過不同密度的空氣層后發(fā)生折射，使遠處景物顯示在半空中或地面上的奇異幻景，不是光的色散現(xiàn)象，故B不符合題意；C．雨后天空出現(xiàn)彩虹，是由于太陽光照到空氣中的小水滴上，被分解為絢麗的七色光，是光的色散現(xiàn)象，故C符合題意；D．日食的形成，是光的直線傳播現(xiàn)象，故D不符合題意。故選C。5．（2021·江蘇蘇州·八年級期末）如圖所示，水池的寬度為L，在水池右側(cè)距離池底高度H處有一激光束，水池內(nèi)無水時恰好在水池的左下角產(chǎn)生一個光斑。已知L＝H，現(xiàn)向水池內(nèi)注水，水面勻速上升，則光斑（）A．勻速向右移動，且移動速度小于水面上升的速度B．勻速向右移動，且移動速度大于水面上升的速度C．減速向右移動，但速度始終大于水面上升的速度D．加速向右移動，但速度始終小于水面上升的速度【答案】A【解析】光由空氣斜射進入水中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；當水面上升時，折射光路的變化如圖：可見，水面上升，折射點右移，光斑右移。水面上升的距離h與光斑移動的距離s成正比，即（其中a為折射角）所以當水面勻速上升，光斑必然勻速移動，而不是變速運動。因為L＝H，所以激光與水面成45度角入射，所以由圖可知，光斑再怎么移也不可能和法線重合，所以速度比水面上升的速度小。故選A。6．（2022·陜西·西安市中鐵中學模擬預測）如圖所示，是西安奧體中心體育館正中心上方懸掛的斗屏，它是國內(nèi)乃至亞洲最大的一塊斗屏，在場館每一個座位上抬頭，都可以清晰地看到斗屏上播放的內(nèi)容，下列說法正確的是（）A．斗屏上豐富色彩的畫面是由紅、綠、藍三種色光混合而成的B．觀眾看到斗屏上比賽的畫面是因為光的反射C．觀眾能看到屏幕上方紅色的橫幅，是因為橫幅吸收了紅光D．觀眾可以在各個方向看到屏幕上畫面，是因為斗屏上的光可以不沿直線傳播【答案】A【解析】A．光的三原色是紅、綠、藍，所以斗屏畫面上的豐富色彩都是由紅、綠、藍這三種顏色的光混合而成的，故A正確；B．斗屏是光源，能發(fā)出光線，觀眾看到斗屏上比賽的畫面是因為光的直線傳播，故B錯誤；C．觀眾能看到屏幕上方紅色的橫幅，是因為橫幅反射了紅光，故C錯誤；D．觀眾可以在各個方向看到屏幕上畫面，是因為斗屏上的光可以射向各個方向，在傳播時，每一條光線都是沿直線傳播的，故D錯誤。故選A。7．（2022·江蘇常州·中考真題）鳥兒白天會將玻璃幕墻看成藍天白云，黃昏會透過玻璃看到明亮室內(nèi)的綠色植物，導致其貿(mào)然飛往撞擊受傷，鳥兒在如圖所示位置所見情景，是因為在玻璃與空氣分界面處分別發(fā)生（）A．光的反射，光的折射B．光的折射，光的反射C．光的反射，光的直線傳播D．光的直線傳播，光的折射【答案】A【解析】鳥兒白天將玻璃幕墻看成藍天白云，相當于平面鏡成像，是光的反射現(xiàn)象；黃昏透過玻璃看到明亮室內(nèi)的綠色植物，植物反射光透過玻璃，是光的折射現(xiàn)象，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、填空題8．（2022·江蘇江蘇·模擬預測）小明乘坐竹筏游覽常熟尚湖風景區(qū)水上森林，當船工用長直的竹篙斜插入水中撐行時，小明從側(cè)面觀察到了如圖所示的情景，小明依據(jù)所學的知識判斷出CO是由于光的________形成的________像（選填“實”或“虛“）。竹篙A點距水面的高度為4m，則AB兩點間的距離為________m?！敬鸢浮?/p>

折射

虛

8【解析】[1][2]如圖所示的情景，CO是由于光的折射形成的斜插入水中竹蒿的虛像。[3]水面相當于平面鏡，BO是由光的反射形成的竹蒿水上部分AO的虛像，竹蒿A點距水面的高度為4m，根據(jù)平面鏡成像時像與物到鏡面距離相等的特點可知，B點距水面高度也為4m，則AB兩點間的距離為4m+4m=8m9．（2021·河南許昌·八年級期末）愛思考的小明同學總結(jié)了實像和虛像的異同點，他發(fā)現(xiàn)；實像是由光會聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏，________用眼睛直接看到。虛像是由反射光線或折射光線的反向延長線相交而成的，________用光屏承接，能用眼睛直接看到（兩空均選填“能”或“不能”）。【答案】

能

不能【解析】[1]實像是由光會聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏，能用眼睛直接看到。[2]虛像是由反射光線或折射光線的反向延長線相交而成的，不能用光屏承接，能用眼睛直接看到。10．（2021·遼寧沈陽·八年級期末）如圖所示，小明讓一束太陽光照射到三棱鏡上，發(fā)現(xiàn)同一介質(zhì)對不同色光的折射程度不同，白光進入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，______光偏折程度最大；該色光之外人眼看不見的光是______，請舉一例該看不見的光在生活中的應用______?！敬鸢浮?/p>

紫

紫外線

驗鈔【解析】[1][2]由于不同顏色的光的波長不同，通過三棱鏡的折射程度不同，紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，紫光以外是紫外線，人眼看不見。[3]紫外線可以驗鈔、殺菌。11．（2022·河南·信陽市浉河中學模擬預測）如圖所示未灌水的水池內(nèi)豎直立一根比池深略長的標桿AB，射燈S斜照AB時在池底會出現(xiàn)AB的影子，現(xiàn)逐漸往水池內(nèi)灌水，標桿AB的影子將___________（選填“變短”、“變長”或“不變”）原因是：___________。【答案】

變短

光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角【解析】[1][2]如下圖，沒有裝水的情況下，光在同種均勻空氣中是沿直線傳播的，在不透明標桿的左面會形成標桿的影子；裝上水后，從標桿的頂端射來的光線到達水面處會發(fā)生折射，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，即折射光線更靠近近標桿，因此，此時影子的長度會變短，如下圖所示：12．（2022·江蘇泰州·中考真題）孤艷陽下的天德湖畔樹影婆娑，水中的鵝卵石清晰可見，湖面上的小鳥上下翻飛，景色美不勝收！其中地面上的樹影是由光的_______形成的，游人看到水中的鵝卵石是光的______形成的，小鳥從水面飛上樹梢，它在水中所成的像到水面距離的大小變化情況是_______?！敬鸢浮?/p>

直線傳播

折射

變大【解析】[1]地面上的樹影是光照射到不透明的物體，光照射不到的地方形成的黑暗區(qū)域，故是光的直線傳播形成的。[2]水中的鵝卵石反射的光線由水中斜射入空氣中時，在水面處發(fā)生折射，人眼逆著折射光線看過去，就看到了鵝卵石的像，故人看到鵝卵石是光的折射形成的。[3]小鳥在水中所成的像屬于平面鏡成像，像和物體到水面的距離相等，小鳥從水面飛上樹梢，物距增大，故像到水面的距離增大。13．（2022·上?！ぐ四昙墸┏啥继旄魳窂V場的噴泉池內(nèi)裝有射燈，人們從岸上看到的射燈的像在射燈實際位置的___________（選填“上方”或“下方”）；如圖所示，射燈發(fā)出的一束單色光照射到水與空氣的交界面，發(fā)生了反射和折射（反射光線和折射光線未畫出），當入射光線與界面夾角成時，折射光線與反射光線剛好垂直，此時折射角為___________度?！敬鸢浮?/p>

上方

60【解析】[1]如下圖所示，光從水中斜射入空氣中，在界面處會發(fā)生偏折，折射角大于入射角，故折射光線比入射光線更偏離法線，人眼逆著折射光線的反向延長線看過去，發(fā)生像在物體的上方，故人們從岸上看到的射燈的像在射燈實際位置的上方。如圖所示[2]如圖所示，當入射光線與界面夾角成時，則反射光線與界面的夾角為60°，而折射光線與反射光線垂直，故折射光線與界面的夾角為30°，而折射角是折射光線與法線的夾角為折射折射角，故折射角為60°。三、實驗題14．（2022·全國·八年級課時練習）探究“光的折射規(guī)律”時，使用如下器材：兩支能發(fā)綠光的激光筆（帶有固定吸盤）、有機玻璃球殼制成的透明容器（上部正中央開有一孔）、牛奶、適量的水和圓形底座轉(zhuǎn)盤組裝為如圖所示的實驗裝置，并將該裝置于水平桌面上。請回答下列問題：（1）實驗時將水注入容器中，再滴入牛奶并攪拌均勻，目的是激光照射到水中時能夠呈現(xiàn)出______。接著打開位于圓球正中央的激光筆并使綠光垂直照射到O點，該束綠光充當法線。但此時無法看見液面上方的光束，為了解決這一問題，你將采取的辦法是______。（2）接著再打開右側(cè)的激光筆，此時可以觀察到光從空氣斜射入水中的過程中，光在兩種介質(zhì)的______上發(fā)生折射。隨后再沿圓球的外表面向下移動右側(cè)激光筆可以觀察到折射光逐漸遠離法線，由此可以得出的結(jié)論是______。（3）慢慢轉(zhuǎn)動底座轉(zhuǎn)盤，直至觀察到______的現(xiàn)象時，即可說明光在發(fā)生折射時折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?！敬鸢浮?/p>

明顯的光路

在玻璃球后面貼一張白紙作為背景

分界面

光在折射時，折射角隨入射角的改變而改變，入射角增大時，折射角也增大

右側(cè)的激光筆發(fā)出的光被正中央的激光筆發(fā)出的光擋?。床灰娪覀?cè)激光筆發(fā)出的光）【解析】（1）[1]實驗時將水注入容器中，再滴入牛奶并攪拌均勻，利用了光照在牛奶顆粒上發(fā)生了漫反射，呈現(xiàn)出激光照射到水中時明顯的光路。[2]根據(jù)題意知道，接著打開位于圓球正中央的激光筆并使綠光垂直照射到O點，該束綠光相當于法線。但此時無法看見液面上方的光束，為了解決這一問題，可以采取的辦法是：在玻璃球后面貼一張白紙作為背景。（2）[3]接著再打開右側(cè)的激光筆，此時可以觀察到光從空氣斜射入水中的過程中，光在兩種介質(zhì)上發(fā)生折射。[4]隨后再沿圓球的外表面向下移動右側(cè)激光筆，增大入射角，可以觀察到折射光逐漸遠離法線，即折射角在增大，由此可以得出的結(jié)論是：光在折射時，折射角隨入射角的改變而改變，入射角增大時，折射角也增大。（3）[5]光從空氣斜射入水中時，入射角增大，折射角也隨之增大，入射角增大到一定程度時，折射角先達到90。慢慢轉(zhuǎn)動底座轉(zhuǎn)盤，直至觀察到右側(cè)的激光筆發(fā)出的光被正中央的激光筆發(fā)出的光擋?。床灰娪覀?cè)激光筆發(fā)出的光）時，即可說明光在發(fā)生折射時折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。15．（2021·湖北武漢·八年級期末）在探究光折射時的特點的實驗中：（1）讓一束光從空氣斜射入水中，出現(xiàn)如圖甲所示的現(xiàn)象，可以看到光從空氣斜射入水中時會發(fā)生光的_____和光的折射現(xiàn)象，______（用字母表示）是折射光線，此時折射角______入射角。（2）當光從空氣垂直射入水中時，折射角是______度。（3）一束光從空氣斜射向這塊玻璃，并穿過玻璃在白紙上的A點形成光斑。請在圖乙中畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后射向A點的光線（要求標出法線）______。若僅將白紙往下移動一點，觀察到光斑將會______（填“仍在A點”、“在A點左邊”或“在A點右邊”）?！敬鸢浮?/p>

反射

OB

小于

0

在A點右邊【解析】（1）[1][2][3]讓一束光從空氣斜射入水中，出現(xiàn)如下圖所示的現(xiàn)象，可以看到光從空氣斜射入水中時會發(fā)生光的反射和光的折射現(xiàn)象，由圖可知過O點做法線NN′，看出∠AON＝∠BON，反射角等于入射角，根據(jù)光的折射定律可知，入射光線與折射光線分居法線的兩側(cè)，故OC是折射光線，在折