專題4.1 光的折射 帶解析

蘇科版八年級上物理同步提高必刷題訓(xùn)練第4章光的折射透鏡4.1光的折射◆要點1折射現(xiàn)象（1）定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射。（2）相關(guān)概念：=1\*GB3①入射光線：從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的光線。=2\*GB3②折射光線：進入另一種介質(zhì)的光線。=3\*GB3③法線：過入射點與界面垂直的直線。=4\*GB3④入射角：入射光線與法線的夾角。=5\*GB3⑤折射角：折射光線與法線的夾角。◆要點2折射的特點（1）特點：=1\*GB3①折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；=2\*GB3②折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)；=3\*GB3③入射角增大時，折射角也隨之增大，反之亦然；=4\*GB3④光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角；=5\*GB3⑤光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角；（2）注意1：光垂直界面入射時，傳播方向不變，即折射角等于零。（3）注意2：在折射現(xiàn)象中，光路可逆。（4）注意3：在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。（5）注意4：光的折射看到的是物體的虛像?！粢c3生活中折射現(xiàn)象（1）筷子“彎折”：紅、綠、藍。按照不同的比例可以混合成各種不同的色光。（2）池水變淺：紅、黃、藍。按照不同的比例可以混合成各種不同的顏色。（3）海市蜃樓：由它透過的色光決定。Δ基礎(chǔ)題系列◆1.（2019·泰安）如圖所示的現(xiàn)象，屬于光的折射的是（）A．水中筷子“彎折”B．地上的身影C．水中荷花的倒影D．墻上手影【答案】A【解析】A.水中筷子“彎折”是由于水中的筷子發(fā)出的光線在射入空氣時發(fā)生了折射，屬于折射現(xiàn)象，故符合題意；B.地上的身影是由于光線直線傳播過程中，受到人身體的遮擋所形成的無光區(qū)，不合題意；C.水中荷花的倒影是由于荷花在水面上發(fā)射了反射，即平面鏡成像，不合題意；D.墻上的手影是由于光的直線傳播過程中，受到手的遮擋，形成的無光區(qū)?！?.秋高氣爽的夜里,當(dāng)我們仰望天空時會覺得星光閃爍不定,這主要是因為（）A.星星在運動B.地球在自轉(zhuǎn)C.地球在繞太陽公轉(zhuǎn)D.星光經(jīng)過大氣層時發(fā)生了多次折射【答案】D【解析】當(dāng)繁星發(fā)出或反射的光線穿過大氣層時,因為大氣層的運動,疏密不斷變化,大氣層對星光折射的折射光線的方向也在不斷變化,也就是說星光經(jīng)過大氣層時發(fā)生了多次折射,所以當(dāng)我們仰望天空時會覺得星光閃爍不定，所以D選項是正確的?！?.山東電視臺拍攝到的“海市蜃樓”實況,實際上是一種光現(xiàn)象,人們觀察到的“景物”是實際物體經(jīng)過（）A.反射后形成的正立的虛像B.折射后形成的正立的虛像C.反射后形成的倒立的虛像D.折射后形成的倒立的實像【答案】B【解析】“海市蜃樓”是因為一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象,是因為光在密度不均勻的物質(zhì)中傳播時,發(fā)生折射而引起的；人們觀察到的“景物”是實際物體經(jīng)過折射后形成的正立的虛像,所以B選項是正確的?！?.（2019·德州）下列詩句中有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．“綠樹陰濃夏日長”，樹蔭是光的反射形成的 B．“樓臺倒影入池塘”，樓臺倒影是光的折射形成的 C．“瀑水噴成虹”，彩虹是光的直線傳播形成的 D．“潭清疑水淺”，水淺是光的折射形成的【答案】D【解析】A.樹蔭是樹木的影子,由于光的直線傳播,光射到不透明物體上,在不透明物體后面形成影子,A錯誤；B.樓臺的倒影屬于平面鏡成像,是光的反射形成的虛像,B錯誤；C.彩虹是光的色散形成的,光的色散的實質(zhì)是光的折射,C錯誤；D.“潭清疑水淺”,水底反射的光斜射出水面時發(fā)生折射,看水底是逆著光的傳播方向看的（即逆著折射光線看）,由于我們認為光是沿直線傳播的,所以看到的位置比實際位置淺,D正確。故選D?！?.潛入水中工作的潛水員在水中看見岸上的路燈，符合實際的光路示意圖是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】本題考查光的折射；根據(jù)光的折射定律，當(dāng)路燈的光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，折射光線向法線方向偏折，故C正確。故本題答案為C?！?.學(xué)校新建成一個噴水池,在池底的中央安裝一只射燈.經(jīng)過連續(xù)幾天觀察,曉霞同學(xué)發(fā)現(xiàn):池內(nèi)無水時,射燈發(fā)出的一束光照在池壁上,在S點形成一個亮斑,如圖所示；池內(nèi)水面升至a位置時,她在池旁看到亮斑的位置在P點；水面升至b位置時,她看到亮斑的位置在Q點.則（）A.P點在S點的下方,Q點在S點的上方B.P點在S點的上方,Q點在S點的下方C.P點在S點的上方,Q點在S點的上方D.P點在S點的下方,Q點在S點的下方【答案】A【解析】（1）往池內(nèi)注水,水面升至a位置時,發(fā)生折射,根據(jù)折射定律,P點如下圖所示:（2）水面上升至b位置時,光線先在水池壁反射,再折射出水面,根據(jù)反射定律和折射定律,Q點如下圖所示:通過畫圖可以知道:P點在S點的下方,Q點在S點的上方.所以A選項是正確的?！?.一束與液面成50°夾角的光線從空氣斜射入某液體中時，折射角為30°，當(dāng)入射光向法線靠攏10°時，則折射角為（）A．大于30°小于40°B．大于40°C．大于20°小于30°D．30°【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)入射角等于40°時，折射角等于30°；當(dāng)入射光線向法線靠攏10°時，入射角等于30°；根據(jù)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角隨入射角的增大而增大，因此當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角的變化量小于入射角的變化量，即折射角大于20°?！?.游泳池池邊有一位運動員甲可通過水面看到路燈的倒影，水下有一運動員乙正在潛水可通過水面看到岸上的路燈,當(dāng)運動員甲從A地走到B地,運動員乙從C地潛到D地,有關(guān)他們所看到燈的敘述正確的是（）A.甲看到燈的位置在變化乙看到燈的位置不變B.乙看到燈的位置在變化甲看到燈的位置不變C.兩人看到的燈的位置都不變D.

兩人看到燈的位置都在變化【答案】B【解析】（1）根據(jù)平面鏡成像特點:像與物關(guān)于平面鏡對稱,作出路燈的像,連線用虛線；在空氣中看去,光好像是從像點發(fā)出,連接人的眼睛與像點,與水面的交點即為入射點,同理做出運動員甲從A地走到B地時,看到路燈的光路圖,由此可以知道甲看到燈的位置不變；(2）根據(jù)光從水中斜射入空氣中時折射角大于入射角的規(guī)律,做出運動員乙在C點看到路燈的位置在E點,運動員乙從C地潛到D地,看到路燈的位置在F點,如圖所示:

由此可以知道,當(dāng)運動員甲從A地走到B地,運動員乙從C地潛到D地,乙看到燈的位置在變化甲看到燈的位置不變.所以B選項是正確的?！?.（2018?鹽城）有一圓柱形敞口容器，從其左側(cè)某一高度斜射一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個光斑O，如圖所示，下列操作使光斑向左移動的是（）A．保持水面高度不變使激光筆向右平移B．保持激光射入角度不變使水面上升C．保持激光射入角度不變使水面下降D．保持水面高度和入射點不變使激光入射角增大【答案】B?！窘馕觥緼.保持水面高度不變使激光筆向右平移，光斑右移，故A錯誤；BC、向水槽內(nèi)注水，水位升高；光的折射的光路圖分別如B.A圖所示：比較可知，水位升高，光斑向左移動，故B正確，C錯誤；D.保持水面高度和入射點不變使激光入射角增大，折射角變大，光斑右移，故D錯誤。故選：B。◆10.如圖所示,斜插在水中的筷子,看起來水下部分向彎折,這是由于光從進入

發(fā)生造成的,我們所看到的水下部分的筷子其實是實際筷子的

（虛/實）像.【答案】水；空氣；折射；虛.【解析】插入水中的筷子,因為筷子反射的光線從水中斜射入空氣中時,傳播方向發(fā)生了偏折,遠離法線,折射角大于入射角,所以看到筷子在水中的部分是向上彎折.此時看到的像是筷子的虛像?！?1.如圖所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O點，形成一個光斑，向水槽中注入適量水后，水槽底部光斑移動到O點的_____（左/右）側(cè)。繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，在此過程中，折射角_____（增大/不變/減小）。【答案】直線傳播；左；不變；【解析】本題考查光在均勻介質(zhì)中直線傳播和光的折射規(guī)律。水槽內(nèi)沒有注水時，光沿直線傳播，照射到O點；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，因此光線移動到O點左側(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，折射角的大小也不變。Δ強化題系列◆12.（2018?棗莊）詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實詩人觀察到的落日并非太陽的實際位置（如圖所示），而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了所成的像，太陽實際在圖中（選填“甲”或“乙”）的位置?！敬鸢浮空凵洌灰?；【解析】太陽落山時，太陽的實際位置在地平線下面，但太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層時發(fā)生了折射，通過折射我們看見了太陽的虛像（即觀察到的落日），此時，太陽的實際位置在圖中的乙位置。故答案為：折射；乙?！?3.如圖所示，是光由玻璃射入空氣時發(fā)生折射的不完整的光路圖，在圖中，入射光線是

，折射光線是

，折射角是

，入射角為

，

是玻璃?！敬鸢浮縊A；BO；∠4；∠1；左；【解析】1.本題是關(guān)于光的折射的題目，解題的關(guān)鍵是知道光的折射規(guī)律；2.光的反射定律：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；3.根據(jù)光的反射定律和折射規(guī)律，確定出入射光線、反射光線和折射光線，以及法線與界面，就可以知道入射角、反射角和折射角。當(dāng)光從玻璃射向空氣時，折射角大于入射角，故OA入射光線BO是折射光線；∠4是折射角，∠1是入射角，分界面PQ左側(cè)是玻璃.故答案為：OA；BO；∠4；∠1；左.◆14.如圖所示,已知一光線從空氣射入水中,入射角為45°,折射角為30°,光線在水中折射到水平放置的平面鏡上后又被反射回來,其反射角是___；然后光線又折射回空氣中,其折射角是___?！敬鸢浮?0°；45°【解析】作出光路示意圖。光線入射到平面鏡上時的反射角

,

平面鏡反射時，反射角等于入射角，而光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，如圖所示,反射角：∠2=∠1=30°光從液體射向空氣時的入射角為∠3=∠2=30°根據(jù)光路的可逆性可知這時的折射角

∠4=45°故答案為：30；45?！?5.按要求作圖：（1）（2018·德州）如圖，光源S發(fā)出的一條光經(jīng)墻上的平面鏡反射后，射入游泳池中。請畫出它經(jīng)平面鏡發(fā)生反射及進入水中發(fā)生折射的光路?！敬鸢浮俊窘馕觥堪l(fā)生反射時,反射角等于入射角。當(dāng)光從空氣斜射入水中時,折射角小于入射角,據(jù)此作圖,光路圖如答案圖所示。（2）如圖所示，a，b為岸上燈泡S發(fā)出的光線射入潛水員眼睛的其中兩條，請作圖找出潛水員看到岸上燈泡的位置S′?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)光的折射定律可知，潛水員看到岸上燈泡的像的位置為兩條折射光線的反向延長線的交點，故答案如圖所示（3）畫出圖中人通過池塘中的水面看到對岸樹木頂端的光路圖,并大致畫出此時對應(yīng)的折射光線.【答案】【解析】根據(jù)平面鏡成像的原理,平面鏡所成的像是物體發(fā)出（或反射出）的光線射到鏡面上發(fā)生反射,由反射光線的反向延長線在鏡后相交而形成的,因此,反射光線的反向延長線必過像點,由此先根據(jù)平面鏡成像規(guī)律作出點S的像點S’,連接S’A,交鏡面于一點O,該點為入射點,當(dāng)光從空氣中斜射入水中時,折射角小于入射角,然后可作出入射光線和反射光線、折射光線,從而完成光路圖.◆16.（2019·玉林）為了探究“光折射時的特點”，如圖所示：（1）讓光束沿AO射入杯中時，光束進入水中后折射光線會向方向偏折；當(dāng)入射角增大時，折射角。（2）當(dāng)一束光射入杯中時，會在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變，，逐漸往杯中加水，觀察到杯底的光斑向（選填“左”或“右”）移動。（3）把一枚硬幣放入杯底，看到硬幣的位置比它實際的位置要偏（選填“高”或“低”）?！敬鸢浮浚?）法線；增大（2）左（3）高；【解析】（1）由光的折射規(guī)律可知，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，即折射光線向靠近法線方向偏折；若入射角增大，則折射角隨之增大；（2）若保持入射光束的方向不變，杯中的水增多，則入射點將左移光路如圖.當(dāng)水增多時，液面升高，入射角不變，折射角也不變，而光斑向左移動；（3）從硬幣發(fā)出的漫反射光經(jīng)過水面折射，折射光線遠離法線向下偏折，當(dāng)光線射入人眼，人憑光直線傳播的感覺，認為硬幣在折射光線的反向延長線上，其實，人看到的硬幣的虛像，比實際的位置要高。◆17.如圖水槽中裝有純凈水,一束紅色激光從空氣中以入射角射到水面上的O點,設(shè)入射光的強度為100%用光傳感器采集水底的折射光班的光強和光屏上采集到的反射光班的光強如下表:（1）觀察表中數(shù)據(jù)A應(yīng)填光從空氣射入水中同時發(fā)生反射和折射,隨著入射角的變大。（2）向水中加入粉塵攪拌均勻重復(fù)上述實驗,反射光的數(shù)據(jù)變化不大,但折射光班處采集的數(shù)據(jù)大幅下降是因為．【答案】（1）25%；反射光變強,折射光減弱；（2）光在折射途中被懸浮顆粒物反射或吸收掉了一些光?！窘馕觥浚?）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以知道,入射角從60°到45°,反射光的能量降低了25%；入射角從45°到30°,反射光的能量降低了15%；因此當(dāng)入射角從30°到20°,反射光的能量將降低5%,即A處數(shù)據(jù)為25%.并且光從空氣中射入水中,同時發(fā)生反射和折射,隨著入射角i由小變大,反射光變強,折射光減弱；（2）向純凈水里加些粉塵,則光在折射途中被懸浮顆粒物反射或吸收掉了一些光,所以折射光斑處采集到的數(shù)據(jù)大幅下降.◆18.（2019泰州）在“初識光的折射現(xiàn)象”和“探究光的折射特點”實驗中（1）如圖甲,小明將一束激光射至P點,形成一個光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,水槽底部光斑的位置將____（向左移動/向右移動/不動）,這說明光從空氣斜射入水中時,傳播方向____（會/不會）發(fā)生偏折.實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰,為解決此問題,他在水面上方噴了一些____。（2）如圖乙,小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點”,他使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了研究折射光線、入射光線和法線是否____.如圖丙,他將光沿著AO方向射向水面上的O點,光在水中沿著OB方向射出,調(diào)整激光筆使入射光逐步偏向法線,折射光也逐步偏向法線,說明光從空氣斜射入水中時,入射角減小,折射角隨之____（增大/減小/不變）.當(dāng)光沿著NO方向射入時會沿ON′方向射出,此時折射角為____度【答案】（1）.向左移動；會；煙霧（或水霧，合理即可）（2）.在同一平面；減?。?。【解析】本題主要考查光的折射現(xiàn)象與特點的實驗探究問題求解：（1）根據(jù)光的折射規(guī)律可知，光從空氣射入水中，折射角小于入射角，所以向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑的位置將向左移動；這個現(xiàn)象說明了光從空氣斜射入水中時，傳播方向會發(fā)生偏折；實驗中光在空氣中的傳播路徑并不清晰，可以通過在水面噴一些煙霧解決，光通過煙霧的水時會發(fā)生漫反射，便于清晰地觀察光線。（2）使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了研究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)；由小明的實驗現(xiàn)象可知，光從空氣斜射入水中時，入射角減小，折射角隨之減??；當(dāng)光沿著NO方向射入時會沿ON’方向射，即入射光線垂直入射時，折射光線與法線重合，所以此時折射角為0度。◆19.（2019·貴陽）光從空氣斜射入水和玻璃時都會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫出互相垂直的NN'和MM'兩條線段并相交于O點，如圖甲所示。（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點到