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第08講光的折射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道光的折射現(xiàn)象,體驗折射引起的錯覺;2.理解光從空氣射入水中或其它介質(zhì)中時的偏折規(guī)律;3.理解光在發(fā)生折射時,光路的可逆性;4.會利用光的折射規(guī)律解決簡單的物理問題?!净A(chǔ)知識】一.光的折射現(xiàn)象光的折射: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、基本概念概念定義圖示入射光線照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO折射光線光進(jìn)入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線垂直于兩介質(zhì)分界面的直線MN入射角入射光線與法線的夾角i折射角折射光線與法線的夾角θ日?,F(xiàn)象:(1)筷子“彎折”;(2)池水變淺;(3)海市蜃樓。二.光的折射規(guī)律光的折射規(guī)律:(1)折射光線與入射光線、法線在同一平面上;(三線一面)(2)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);(兩線分居)(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射角小于入射角(折射光線向法線偏折);光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角;(4)入射角增大時,折射角也隨著增大;2、在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的?!究键c剖析】考點一:光的折射規(guī)律例1.(2021·安徽·馬鞍山外國語學(xué)校八年級期中)潛水時,水面下的潛水員與岸上的另一個人彼此能觀察到對方其中表示水中潛水員觀察到岸上人的光路是______,表示岸上人觀察到水中潛水員的光路是______(選填“甲、乙、丙、丁”)??键c二:光的折射作圖例2.(2021·廣東·深圳外國語學(xué)校九年級階段練習(xí))小明(O點)在平靜的湖面上看見樹上的小鳥恰好“落”水中的魚(B點)身上,試確定魚的大致位置(C點)、小鳥的位置(A點)及通過水面上看到小鳥的光路??键c三:實驗探究例3.(2021·江蘇·揚州市梅嶺中學(xué)八年級階段練習(xí))如圖甲所示,小明在探究光折射現(xiàn)象時,將一束入射角為50°的光線斜射入杯中,在杯底形成光斑,然后逐漸往杯中加水,觀察杯底光斑的位置變化。他對實驗中光偏折程度的差異產(chǎn)生了興趣.為了定量反映這種差異,他將“折射角與入射角的比值”定義為“偏折比”。根據(jù)所學(xué)知識和生活經(jīng)驗,小明對影響“偏折比”大小的因素提出如下猜想:猜想1:與液體深度有關(guān)猜想2:與液體種類有關(guān)猜想3:與入射光的顏色有關(guān)(1)圖甲實驗中,測得折射角為35°,則此時的“偏折比”為______。加水過程中,杯底光斑將向______(填“左”或“右”)移動。(2)你認(rèn)為猜想1______(選填“正確”或“不正確”),理由是:______。(3)為了探究猜想2,小明只將圖甲中的水換成油,當(dāng)油的深度小于水的深度(如圖乙所示),杯底光斑位置恰與圖甲實驗時光斑位置重合.對比可知:在相同條件下,油對光的“偏折比”比水對光的“偏折比”______(選填“大”或“小”)。(4)為了探究猜想3,小明用圖甲裝置先后入射紅、藍(lán)色激光,杯底光斑位置如圖丙所示,則______光的“偏折比”大。(5)將一束激光穿過如圖丁所示的玻璃磚,若光在玻璃磚上表面折射時的“偏折比”為0.8,則光在下表面折射時的“偏折比”為______。【真題演練】一、填空題1.(2021·四川綿陽·中考真題)如圖所示,裝有水的長方體水槽水平放置,固定在左壁上的激光筆發(fā)出的一束紅光射到水面上的O點,紅光與水面夾角是45°,反射光射到右壁上的A點,折射光射到右壁上的B點,則A點到水面的距離_______(選填“大于”“小于”或“等于”)B點到水面的距離;往水槽內(nèi)注水,水面上升2cm,此時反射光射到右壁上的C點,則A、C之間的距離是_______cm。(點A、B、C未在圖中標(biāo)出)二、作圖題2.(2021·山東淄博·中考真題)“珍愛生命,注意安全”是我們應(yīng)具備的安全意識。由于光的折射,池水看起來比實際的淺,夏季要特別注意防范溺水事故。用A、A'分別表示池底和看到的“池底”,請在圖中畫出人眼看到的池底的光路圖。3.(2021·山東濱州·中考真題)如圖所示,光線AO與水面成45°角射在水面上,請在圖中畫出反射光線、折射光線的大致位置并標(biāo)出反射角的度數(shù)。三、單選題4.(2021·山東威?!ぶ锌颊骖})世界最早、距今約4700年的山西陶寺古觀象臺,由13根直立的夯土柱組成,呈半圓形,圖是其結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)考古研究推斷,先民們在觀測點通過土柱間的狹縫觀測日出方位,以此確定季節(jié)和節(jié)氣其利用的光學(xué)原理是()A.光的反射 B.光的折射 C.光沿直線傳播 D.光的色散四、實驗題5.(2021·山東威?!ぶ锌颊骖})小明同學(xué)在實驗室探究光的反射和折射規(guī)律。(1)小明將一束光射到白板上,只能在白板上看到一個亮點,不能看到光的傳播路徑。請幫小明想出在空氣中顯現(xiàn)光的傳播路徑的1種方法:______可從不同方向看到白板上的亮點,是因為光束中的部分光在白板上發(fā)生了______反射。(2)實驗中,小明將光從空氣射向水面,得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示。通過分析實驗數(shù)據(jù),你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律?______;______。(寫出兩條即可)(3)當(dāng)光從水中射向空氣,若入射角為22°,則光在空氣中的折射角為______。(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱鏡和遮光板將陽光中的紫光分離出來,如圖所示,三種遮擋方法最有可能得到紫光的是______。(選填“1”“2”或“3”)入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22°32°40°五、綜合題6.(2021·山東青島·中考真題)小文給同學(xué)們表演趣味小實驗,她將一塊厚玻璃磚豎立在桌面上,讓小明站在玻璃磚右側(cè)進(jìn)行觀察。小文將一枚硬幣緩慢移至玻璃磚左側(cè)某一位置時,小明驚奇地發(fā)現(xiàn),硬幣“進(jìn)入”了玻璃磚內(nèi)。(1)小明看到的是硬幣的________(選填“實”或“虛”)像。(2)A′點是A點的像點。請畫出從A點出發(fā)的一條光線,經(jīng)過玻璃磚進(jìn)入眼睛的完整光路。________【過關(guān)檢測】一、填空題1.(2021·江蘇·沭陽縣懷文中學(xué)八年級階段練習(xí))如圖所示,MN是物質(zhì)A和B的分界面,且其中之一是空氣,另一種是某種透明液體,一束光線從物質(zhì)A射到物質(zhì)B,則入射角為______度,折射角為______度,其中MN______(左側(cè)/右側(cè))物質(zhì)是空氣。當(dāng)入射角減小時,反射光線與折射光線的夾角將變______。2.(2021·安徽謝家集·八年級期中)為了探究“光的折射規(guī)律”,小東同學(xué)將一細(xì)光束從空氣斜射向玻璃,在空氣和玻璃的分界面既發(fā)生了折射現(xiàn)象,又發(fā)生了反射現(xiàn)象,如圖所示OB是反射光線。(1)請你在圖中畫出法線和入射光線,并大致畫出折射光線______;(2)實驗中可觀察到:當(dāng)入射角減小時,折射角將______(填“增大”或“減小”);(3)通過實驗還可以驗證,光折射時,光路是______(填“不可逆的”或“可逆的”)。3.(2021·山西·太原師范學(xué)院附屬中學(xué)八年級階段練習(xí))小明和同學(xué)周末去汾河游玩,他們發(fā)現(xiàn)一只小鳥在離河面10米的上空飛行,則小鳥在湖里所成的像與它的距離是______m,又看到湖中的“魚”在“白云”中游來游去,他看到的“魚”的位置比實際魚的位置______(選填“深”或“淺”),看到的“白云”比實際白云更______(選填“亮”或“暗”)。4.(2021·江蘇·興化市樂吾實驗學(xué)校八年級階段練習(xí))小明給弟弟變了個魔術(shù),他將裝有一枚硬幣的碗放在弟弟面前,如圖所示,弟弟在A處看不到硬幣,這是因為_______傳播。小明向碗中緩緩注水后,弟弟能看到硬幣了,這是由光由_______傳到________時產(chǎn)生的折射現(xiàn)象,弟弟看到的是硬幣的________(選填“實”或“虛”)像。然后小明將一只鉛筆放入碗中,人從側(cè)面斜著看鉛筆,發(fā)現(xiàn)“水中鉛筆”看起來向________(選填“上”或“下”)“彎折”了。二、作圖題5.(2021·重慶·忠縣花橋鎮(zhèn)初級中學(xué)校八年級期中)(1)根據(jù)平面鏡的成像特點,作出如圖所示中物體AB在平面鏡中的像。(2)如圖所示,a、b是水中的一個發(fā)光點S發(fā)出的兩條光線.請畫出a、b的折射光線及從岸上看的點S在水中像的位置。(保留作圖痕跡)三、單選題6.(2021·湖北天門·八年級期中)在河岸上用手電筒斜射向平靜的河面,進(jìn)入水中的光()A.速度變小,光路彎折B.速度不變,光路彎折C.速度變小,傳播方向不變D.速度不變,傳播方向不變7.(2021·江蘇·無錫市太湖格致中學(xué)八年級階段練習(xí))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,下列操作使光斑向右移動的是()A.保持水面高度不變使激光筆向左平移 B.保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小C.保持激光射入角度不變使水面上升 D.保持水面高度和入射點不變使激光入射角增大8.(2021·江蘇儀征·八年級期中)夜晚的揚子公園,懸掛在高處的燈筒在地面上投射出紅花綠葉的美麗圖案,燈筒結(jié)構(gòu)如圖所示:不透明外殼內(nèi)有一白熾燈,燈筒底部為帶有彩色圖案的玻璃,若將燈筒內(nèi)白熾燈更換為綠色光源,燈筒將在地面上投射出()A.紅花黑葉 B.黑花綠葉 C.紅花綠葉 D.黑花黑葉9.(2021·黑龍江龍鳳·八年級期中)小紅在平靜的湖邊看到“鳥在水中飛,魚在鳥上游”,如圖所示,對畫面中的現(xiàn)象解釋正確的是()A.水中的“鳥”是由光的折射形成的B.水中的“鳥”是實像C.看到的“魚”比實際位置深D.看到的“魚”是虛像四、實驗題10.(2021·江蘇·泰州中學(xué)附屬初中八年級階段練習(xí))同學(xué)們探究“平面鏡成像特點”。(1)小華在豎直的玻璃板前A位置放置點燃的蠟燭,看到玻璃板后出現(xiàn)蠟燭的像,如圖甲所示,用一張不透明紙擋在玻璃板與像之間。她在圖甲所示位置觀察______(填“仍然能”或“不能”)看到蠟燭的像。這說明平面鏡所成像是由于光的______(填“直線傳播”或“反射”)形成的______(填“虛”或“實”)像;(2)撤去不透明紙,小華又拿另一支大小相同的蠟燭B放到玻璃板后像的位置,發(fā)現(xiàn)它跟像A′完全重合,由此可知平面鏡成______(填“等大”或“放大”)的像,記錄物和像的位置A、A'。此時他看見的蠟燭B是_______(填“反射形成的虛像”“折射形成的虛像”或“折射形成的實像”);(3)經(jīng)過三次實驗得到三組物、像位置點,如圖乙所示,由此可知,像與物到鏡面的距離______;(4)另一同學(xué)小明自備器材做該實驗,在玻璃板前放置一支點燃的蠟燭,看到玻璃板后出現(xiàn)蠟燭的兩個像,這是因為______;(5)小明又把平面鏡放在水平桌面上,再把一張紙板ENF______地立在平面鏡上,如圖丙所示,這是為了在紙板ENF上同時呈現(xiàn)入射光線和反射光線,把紙板NOF向前折或向后折,如圖丁所示,在紙板上不能看到反射光線,說明______。此時,反射光______(選填“依然存在”或“不存在”)。
第08講光的折射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道光的折射現(xiàn)象,體驗折射引起的錯覺;2.理解光從空氣射入水中或其它介質(zhì)中時的偏折規(guī)律;3.理解光在發(fā)生折射時,光路的可逆性;4.會利用光的折射規(guī)律解決簡單的物理問題?!净A(chǔ)知識】一.光的折射現(xiàn)象光的折射: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、基本概念概念定義圖示入射光線照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO折射光線光進(jìn)入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線垂直于兩介質(zhì)分界面的直線MN入射角入射光線與法線的夾角i折射角折射光線與法線的夾角θ日?,F(xiàn)象:(1)筷子“彎折”;(2)池水變淺;(3)海市蜃樓。二.光的折射規(guī)律光的折射規(guī)律:(1)折射光線與入射光線、法線在同一平面上;(三線一面)(2)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);(兩線分居)(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射角小于入射角(折射光線向法線偏折);光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角;(4)入射角增大時,折射角也隨著增大;2、在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的?!究键c剖析】考點一:光的折射規(guī)律例1.(2021·安徽·馬鞍山外國語學(xué)校八年級期中)潛水時,水面下的潛水員與岸上的另一個人彼此能觀察到對方其中表示水中潛水員觀察到岸上人的光路是______,表示岸上人觀察到水中潛水員的光路是______(選填“甲、乙、丙、丁”)?!敬鸢浮慷∫摇窘馕觥縖1]潛水員在水中看岸上的人,所以入射光線應(yīng)該來自岸上的人,根據(jù)光的折射規(guī)律,光從空氣中斜射入水中時,折射角小于入射角,故潛水員觀察到岸上人的光路是丁。[2]人觀察到水中潛水員時,是潛水員反射的光線從水中斜射入空氣中,折射角大于入射角,故岸上人觀察到水中潛水員的光路是乙。考點二:光的折射作圖例2.(2021·廣東·深圳外國語學(xué)校九年級階段練習(xí))小明(O點)在平靜的湖面上看見樹上的小鳥恰好“落”水中的魚(B點)身上,試確定魚的大致位置(C點)、小鳥的位置(A點)及通過水面上看到小鳥的光路?!敬鸢浮俊窘馕觥坑深}意知,小鳥通過水面(此時的水面相當(dāng)于平面鏡)在水中的像的位置與B點重合,B點即是小鳥在水中所成像的位置,連接OB與水面的交點,就是在O點看到小鳥的入射點,入射點與O的連線,即為看到小鳥的入射光線在水面的反射光線。過B點作水面的垂線,再據(jù)平面鏡的成像特點:像與物到鏡面的距離相等,可確定小鳥的位置A點,連接入射點與A點,即為眼睛看到小鳥時的入射光線。B點是水中的魚由于光的折射所成的虛像的位置,所以入射點與O點的連線也為魚身上的光線從水斜射向空氣的折射光線。據(jù)光的折射定律:光從水中斜射向空氣中時,折射角大于入射角,大概確定對應(yīng)的入射光線,且水中的魚的實際位置要比像的位置深,進(jìn)而大概確定魚的位置C點。作圖如下:考點三:實驗探究例3.(2021·江蘇·揚州市梅嶺中學(xué)八年級階段練習(xí))如圖甲所示,小明在探究光折射現(xiàn)象時,將一束入射角為50°的光線斜射入杯中,在杯底形成光斑,然后逐漸往杯中加水,觀察杯底光斑的位置變化。他對實驗中光偏折程度的差異產(chǎn)生了興趣.為了定量反映這種差異,他將“折射角與入射角的比值”定義為“偏折比”。根據(jù)所學(xué)知識和生活經(jīng)驗,小明對影響“偏折比”大小的因素提出如下猜想:猜想1:與液體深度有關(guān)猜想2:與液體種類有關(guān)猜想3:與入射光的顏色有關(guān)(1)圖甲實驗中,測得折射角為35°,則此時的“偏折比”為______。加水過程中,杯底光斑將向______(填“左”或“右”)移動。(2)你認(rèn)為猜想1______(選填“正確”或“不正確”),理由是:______。(3)為了探究猜想2,小明只將圖甲中的水換成油,當(dāng)油的深度小于水的深度(如圖乙所示),杯底光斑位置恰與圖甲實驗時光斑位置重合.對比可知:在相同條件下,油對光的“偏折比”比水對光的“偏折比”______(選填“大”或“小”)。(4)為了探究猜想3,小明用圖甲裝置先后入射紅、藍(lán)色激光,杯底光斑位置如圖丙所示,則______光的“偏折比”大。(5)將一束激光穿過如圖丁所示的玻璃磚,若光在玻璃磚上表面折射時的“偏折比”為0.8,則光在下表面折射時的“偏折比”為______?!敬鸢浮?.7右不正確水面上升或下降時,入射角和折射角都不變小紅1.25【解析】(1)[1]“折射角與入射角的比值”定義為“偏折比”,圖甲實驗中,測得折射角為35°,已知入射角為50°,則偏折比為[2]當(dāng)容器內(nèi)逐漸加水時,光的折射程度不變,但入射點逐漸抬高且向右移動,由光的折射規(guī)律作出的折射光線照射在容器底的光斑會逐漸向右移動。(2)[3][4]猜想1不正確。由圖可知,水面上升或下降時,入射角和折射角都不變,則折射角與入射角的比值即偏折比也不變,由此說明偏折比與液體深度無關(guān),故猜想1不正確。(3)[5]將圖甲中的水換成油,當(dāng)油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰與圖甲實驗時光斑位置重合,如圖1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,則在相同條件下,油對光的“偏折比”比水對光的“偏折比”小。(4)[6]光線的入射角和入射點不變,紅、藍(lán)色激光的折光線如圖2所示,由圖2可知:紅色激光的折射角大于藍(lán)色激光的折射角,由于入射角相同,則根據(jù)“偏折比”的定義可知:紅光的“偏折比”大。(5)[7]將一束激光穿過如圖丁所示的玻璃磚,若光在玻璃磚上表面折射時入射角為r,折射角為i,如圖3所示,此時“偏折比”為0.8,即當(dāng)光在下表面折射時,如圖3中,則此時入射角為r′,折射角為i′,根據(jù)幾何知識可知∠r′=∠i∠i′=∠r所以,光在下表面折射時的“偏折比”為【真題演練】一、填空題1.(2021·四川綿陽·中考真題)如圖所示,裝有水的長方體水槽水平放置,固定在左壁上的激光筆發(fā)出的一束紅光射到水面上的O點,紅光與水面夾角是45°,反射光射到右壁上的A點,折射光射到右壁上的B點,則A點到水面的距離_______(選填“大于”“小于”或“等于”)B點到水面的距離;往水槽內(nèi)注水,水面上升2cm,此時反射光射到右壁上的C點,則A、C之間的距離是_______cm。(點A、B、C未在圖中標(biāo)出)【答案】小于4【解析】[1]當(dāng)光在水面上反射時,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,即折射光線向法線靠近,光斑下移,故A點到水面的距離小于B點到水面的距離。[2]如下圖所示,往水槽內(nèi)注水,入射角為45°,由于法線垂直于液面,兩液面也相互平行,三角形為等腰直角三角形,當(dāng)水面上升2cm,則OD為4cm,由于法線與容器壁都垂直于液面,則OD平行于AC,兩液面也相互平行,故四邊形ODCA為平行四邊形,故二、作圖題2.(2021·山東淄博·中考真題)“珍愛生命,注意安全”是我們應(yīng)具備的安全意識。由于光的折射,池水看起來比實際的淺,夏季要特別注意防范溺水事故。用A、A'分別表示池底和看到的“池底”,請在圖中畫出人眼看到的池底的光路圖?!敬鸢浮俊窘馕觥垦劬τ^察到的池底A'點在池底A點的正上方,連接眼睛與A'點和水面的交點為折射點O,在圖中A'點是A點的像,光由A點發(fā)出,經(jīng)水面射入空氣中時發(fā)生折射,折射角大于入射角而射入人眼。A'就在折射光線的反向延長線上。如圖所示3.(2021·山東濱州·中考真題)如圖所示,光線AO與水面成45°角射在水面上,請在圖中畫出反射光線、折射光線的大致位置并標(biāo)出反射角的度數(shù)。【答案】【解析】過入射點O點作垂直界面的法線,由圖可知,入射光線與界面的夾角為45°,則入射角為90°-45°=45°根據(jù)反射角等于入射角的關(guān)系,在法線右側(cè)的空氣中作出反射光線,標(biāo)出反射角45°;根據(jù)光從空氣射入水中時,折射角小于入射角,在法線右側(cè)水中作出大致的折射光線。如圖所示:三、單選題4.(2021·山東威?!ぶ锌颊骖})世界最早、距今約4700年的山西陶寺古觀象臺,由13根直立的夯土柱組成,呈半圓形,圖是其結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)考古研究推斷,先民們在觀測點通過土柱間的狹縫觀測日出方位,以此確定季節(jié)和節(jié)氣其利用的光學(xué)原理是()A.光的反射 B.光的折射 C.光沿直線傳播 D.光的色散【答案】C【解析】太陽光通過土柱間的狹縫進(jìn)入人眼,人可以通過土柱間的狹縫觀測日出方位,利用光的直線傳播的原理。故選C。四、實驗題5.(2021·山東威?!ぶ锌颊骖})小明同學(xué)在實驗室探究光的反射和折射規(guī)律。(1)小明將一束光射到白板上,只能在白板上看到一個亮點,不能看到光的傳播路徑。請幫小明想出在空氣中顯現(xiàn)光的傳播路徑的1種方法:______可從不同方向看到白板上的亮點,是因為光束中的部分光在白板上發(fā)生了______反射。(2)實驗中,小明將光從空氣射向水面,得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示。通過分析實驗數(shù)據(jù),你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律?______;______。(寫出兩條即可)(3)當(dāng)光從水中射向空氣,若入射角為22°,則光在空氣中的折射角為______。(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱鏡和遮光板將陽光中的紫光分離出來,如圖所示,三種遮擋方法最有可能得到紫光的是______。(選填“1”“2”或“3”)入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22°32°40°【答案】利用煙霧、利用水霧、利用白板、利用紙板漫在反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角在折射現(xiàn)象中,折射角隨入射角的增大而增大30°3【解析】(1)[1]顯示光路可以借助煙霧、水霧、白板、紙板等來顯示。將光穿過煙霧或者水霧來顯示光路,也可以讓光沿著白板或者紙板表面投射,來顯示光路。[2]可從不同方向看到白板上的亮點,是因為白板表面粗糙,光束中的部分光在白板上發(fā)生了漫反射。(2)[3][4]從表格中數(shù)據(jù)可以看出,反射角與入射角相等;入射角增大,折射角也跟著增大。即在反射中,反射角等于入射角。在折射中,折射角隨著入射角增大而增大。(3)[5]從表格中數(shù)據(jù)可得,當(dāng)空氣中的入射角為30°時,水中的折射角為22°。由光路可逆得,當(dāng)光從水中射向空氣,若入射角為22°,則光在空氣中的折射角為30°。(4)[6]太陽光是由七色光合成的復(fù)色光,在同一種介質(zhì)中,紅色光的折射程度最小,紫色光的折射程度最大,折射程度從小到大依次為:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。圖中1位置接到的是七色光組成的白光,太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后,會出現(xiàn)色散現(xiàn)象,紅光在最上面,紫光在最下面,因此3位置會擋住其它色光,分離出紫光,使紫光射到平面鏡上。五、綜合題6.(2021·山東青島·中考真題)小文給同學(xué)們表演趣味小實驗,她將一塊厚玻璃磚豎立在桌面上,讓小明站在玻璃磚右側(cè)進(jìn)行觀察。小文將一枚硬幣緩慢移至玻璃磚左側(cè)某一位置時,小明驚奇地發(fā)現(xiàn),硬幣“進(jìn)入”了玻璃磚內(nèi)。(1)小明看到的是硬幣的________(選填“實”或“虛”)像。(2)A′點是A點的像點。請畫出從A點出發(fā)的一條光線,經(jīng)過玻璃磚進(jìn)入眼睛的完整光路。________【答案】虛【解析】(1)[1]小明通過玻璃磚看到硬幣是由于光的折射形成的虛像。(2)[2]連接A′點和人眼相交于B點,光從玻璃斜射入空氣時發(fā)生折射,折射角大于入射角,畫出入射光線CB,連接AC得到A點出發(fā)的一條光線,如圖所示:【過關(guān)檢測】一、填空題1.(2021·江蘇·沭陽縣懷文中學(xué)八年級階段練習(xí))如圖所示,MN是物質(zhì)A和B的分界面,且其中之一是空氣,另一種是某種透明液體,一束光線從物質(zhì)A射到物質(zhì)B,則入射角為______度,折射角為______度,其中MN______(左側(cè)/右側(cè))物質(zhì)是空氣。當(dāng)入射角減小時,反射光線與折射光線的夾角將變______。【答案】4060右側(cè)大【解析】[1]已知MN是界面,根據(jù)反射角與入射角的關(guān)系和箭頭方向可確定反射光線和入射光線,則反射角為90°-50°=40°因為在光的反射定律中,反射角等于入射角,所以入射角也為40°。[2][3]根據(jù)折射光線與入射光線之間的關(guān)系,可以確折射光線。折射角為90°-30°=60°由此可知,折射角大于入射角,所以右側(cè)是空氣。[4]由光的反射定律和折射規(guī)律可知,當(dāng)入射角變小時,反射角變?。ǚ瓷涔饩€靠近法線),折射角也會減?。ㄕ凵涔饩€也靠近法線),所以結(jié)合圖示可知反射光線與折射光線的夾角將變大。2.(2021·安徽謝家集·八年級期中)為了探究“光的折射規(guī)律”,小東同學(xué)將一細(xì)光束從空氣斜射向玻璃,在空氣和玻璃的分界面既發(fā)生了折射現(xiàn)象,又發(fā)生了反射現(xiàn)象,如圖所示OB是反射光線。(1)請你在圖中畫出法線和入射光線,并大致畫出折射光線______;(2)實驗中可觀察到:當(dāng)入射角減小時,折射角將______(填“增大”或“減小”);(3)通過實驗還可以驗證,光折射時,光路是______(填“不可逆的”或“可逆的”)?!敬鸢浮繙p小可逆的【解析】(1)[1]首先做出法線,根據(jù)反射角等于入射角做出入射光線AO;光從空氣中斜射入玻璃中,折射角小于入射角,所以折射光線將靠近法線,據(jù)此做出折射光線OC,如下圖所示:(2)[2]實驗可觀察到:當(dāng)入射角減小,折射角也會隨之減小。(3)[3]通過實驗還可以驗證,光折射時,光路是可逆的。3.(2021·山西·太原師范學(xué)院附屬中學(xué)八年級階段練習(xí))小明和同學(xué)周末去汾河游玩,他們發(fā)現(xiàn)一只小鳥在離河面10米的上空飛行,則小鳥在湖里所成的像與它的距離是______m,又看到湖中的“魚”在“白云”中游來游去,他看到的“魚”的位置比實際魚的位置______(選填“深”或“淺”),看到的“白云”比實際白云更______(選填“亮”或“暗”)。【答案】20淺暗【解析】[1]湖面相當(dāng)于平面鏡,小鳥在湖里所成的像是平面鏡所成的虛像,平面鏡所成像與實物到平面鏡的距離是相等的,所以像到湖面的距離為10米,則像到實物的距離為20米。[2]看到湖中的“魚”在“白云”中游來游去,他看到的“魚”是由于光從水中進(jìn)入空氣折射形成的虛像,此像的位置比實際魚的位置淺。[3]看到的“白云”是由于光的反射形成的虛像,故比實際白云更暗。4.(2021·江蘇·興化市樂吾實驗學(xué)校八年級階段練習(xí))小明給弟弟變了個魔術(shù),他將裝有一枚硬幣的碗放在弟弟面前,如圖所示,弟弟在A處看不到硬幣,這是因為_______傳播。小明向碗中緩緩注水后,弟弟能看到硬幣了,這是由光由_______傳到________時產(chǎn)生的折射現(xiàn)象,弟弟看到的是硬幣的________(選填“實”或“虛”)像。然后小明將一只鉛筆放入碗中,人從側(cè)面斜著看鉛筆,發(fā)現(xiàn)“水中鉛筆”看起來向________(選填“上”或“下”)“彎折”了?!敬鸢浮抗庋刂本€水空氣虛向上【解析】[1]光沿直線傳播,碗沿?fù)踝×擞矌?,所以弟弟看不到硬幣。[2][3]小明向碗中緩緩注水后,來自硬幣的光在射向空氣時發(fā)生了折射,使得硬幣似乎變淺了,弟弟就看見了,弟弟看到的硬幣是硬幣的虛像。[4]“水中鉛筆”看起來向上“彎折”了,如下圖所示二、作圖題5.(2021·重慶·忠縣花橋鎮(zhèn)初級中學(xué)校八年級期中)(1)根據(jù)平面鏡的成像特點,作出如圖所示中物體AB在平面鏡中的像。(2)如圖所示,a、b是水中的一個發(fā)光點S發(fā)出的兩條光線.請畫出a、b的折射光線及從岸上看的點S在水中像的位置。(保留作圖痕跡)【答案】(1)(2)【解析】(1)作出端點A、B關(guān)于平面鏡的對稱點A′、B′,用虛線連接A′、B′即為物體AB的像,如圖所示(2)過兩入射點分別做出法線,然后根據(jù)“光從水中斜射入空氣中時折射角大于入射角”確定兩條折射光線的大致位置;折射光線進(jìn)入岸上人的眼睛,人逆著折射光線看去就能看到S的像,即兩折射光線的反向延長線的交點S'為像點,如下圖所示:三、單選題6.(2021·湖北天門·八年級期中)在河岸上用手電筒斜射向平靜的河面,進(jìn)入水中的光()A.速度變小,光路彎折B.速度不變,光路彎折C.速度變小,傳播方向不變D.速度不變,傳播方向不變【答案】A【解析】光由空氣中斜射入水中會發(fā)生折射,而發(fā)生折射的原因是光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。光在空氣中傳播速度大,在水中傳播速度?。桓鶕?jù)光的折射規(guī)律知道,光由空氣中斜射入水中時,折射角小于入射角,所以光路向下彎折。故選A。7.(2021·江蘇·無錫市太湖格致中學(xué)八年級階段練習(xí))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,下列操作使光斑向右移動的是()A.保持水面高度不變使激光筆向左平移 B.保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小C.保持激光射入角度不變使水面上升 D.保持水面高度和入射點不變使激光入射角增大【答案】D【解析】A.保持水面高度不變使激光筆向左平移,入射光線向左移動,入射光線的角度不變,折射光線的角度不變,故折射光線也向左移動,故光斑向左移動,故A不符合題意;B.保持水面高度和入射點不變使激光入射角減小,則折射角也變小,故光斑向左移動,故B不符合題意;C.保持激光射入角度不變使水面上升,入射點左偏,入射角度不變,折射的角度不變,故折射線也向左移動,故C不符合題意;D.保持水面高度和入射點不變使激光入射角增大,折射角度也變大,故光斑向右移動,故D符合題意。故選D。8.(2021·江蘇儀征·八年級期中)夜晚的揚子公園,懸掛在高處的燈筒在地面上投射出紅花綠葉的美麗圖案,燈筒結(jié)構(gòu)如圖所示:不透明外殼內(nèi)有一白熾燈,燈筒底部為帶有彩色圖案的玻璃,若將燈筒內(nèi)白熾燈更換為綠色光源,燈筒將在地面上投射出()A.紅花黑葉 B.黑花綠葉 C.紅花綠葉 D.黑花黑葉【答案】B【解析】由題意可知燈筒底部的玻璃圖案是紅花綠葉,白熾燈發(fā)出的是七種色光混合而成白光,照射到紅色的花上只透過紅光,照射到綠色的葉上只透過綠光,所以會出現(xiàn)紅花綠葉的圖案。當(dāng)白熾燈更換為綠色光源時,照射到紅色的花上會被吸收,所以能看到黑色的花;照射到綠葉上時,綠色光透過,所以葉仍是綠色,故ACD不符合題意;B符合題意。故選B。9.(2021·黑龍江龍鳳·八年級期中)小紅在平靜的湖邊看到“鳥在水中飛,魚在鳥上游”,如圖所示,對畫面中的現(xiàn)象解釋正確的是()A.水中的“鳥”是由光的折射形成的B.水中的“鳥”是實像C.看到的“魚”比實際位置深D.看到的“魚”是虛像【答案】D【解析】AB.看到水中的“鳥”屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的與物體等大的虛像,故AB錯誤;CD.水中的魚反射的光線斜射入空氣中時,發(fā)生折射,人逆著折射光線的方向看去,看到水中的魚比實際位置要淺一些
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