学年粤沪版八年级上册物理 34探究光的折射规律 同步测试文档格式.docx
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”如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因(
A.
B.
C.
D.
5.下列关于光学现象的描述中不正确的是(
)
图甲中,树荫下的阴影是小孔成的像
图乙中,放大镜利用了光的折射
图丙中,桥在水中的倒影是光的反射现象
图丁中,三棱镜分解太阳光是光的色散现象
6.如图所示,水槽的右壁竖直放着一面平面镜。
无水时,射灯从S点发出的光经平面镜反射后,左壁上会出现一个光点P。
往水槽内加水,当水面处于a、b、c、d四个位置时,左壁上分别出现Pa、Pb、Pc、Pd四个光点(不考虑水面对光的反射)。
则四个光点在左壁上的排列从下往上依次为(
Pa、Pb、Pc、Pd
Pd、Pc、Pb、Pa
Pc、Pd、Pa、Pb
Pb、Pa、Pd、Pc
7.小明在东钱湖畔看到:
船儿在水面荡漾,鱼儿在白云中穿梭,青山在水中摇曳.小明看到的景物中,由于光的折射形成的是( )
船儿
鱼儿
白云
青山
8.将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况(
变得疏了
变得密了
一部分变疏一部分变密
疏密没有变化
二、填空题
9.插入水中的筷子在水中的部分斜看起来向________(选填“上”或“下”)弯折,都是由于光从________斜射向________时发生了折射的缘故.
10.小王同学在研究光的折射规律时根据实验现象画出了如图所示的a、b、c三图,根据图中所示现象,可以得到的初步结论是________
.
11.《康熙几暇格物编•蒙气》中记载:
“正如置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣.”这描述的是光的
________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象.当看到钱的像时,此时像的位置比物体的位置
________(选填“高”或“低”).
12.如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑.向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的
________(左/右)侧.继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角
________(增大/不变/减小)。
13.如图是一束光在玻璃和空气的分界面上发生折射的光路图.由图可知,光线是从
________射入
________中。
三、解答题
14.“海市蜃楼”是一种光现象,形成的主要原因的是什么?
四、实验探究题
15.阅读短文,回答问题
为了探究光的反射和折射规律,小名设计并进行了如图所示的实验:
把一束激光从某种玻璃中射向空气,保持入射点不动,改变入射角(每次增加10°
),观察反射光线和折射光线的变化,并记录了入射角α、反射角β、折射角γ.实验过程中小名发现了一个奇特的现象,当把入射角增大到45°
时,发现折射光线突然消失了,把入射角减小为40°
时折射光线又出现了.他以为是实验仪器发生了什么问题,经检查仪器一切正常.又试了几次结果还是一样,但又有了新的发现:
当折射光线消失后反射光线的亮度比有折射光线时明显增强.这是怎么一回事呢?
小名请教了物理老师,老师告诉他:
光从玻璃、水等介质射向空气,入射角增大时,折射光线离法线越来越远,而且越来越弱;
当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°
时,折射光线完全消失,发生这种现象时的入射角叫做临界角λ.听了老师的话,小名产生了浓厚的兴趣,他还想知道这种玻璃的临界角是多少,玻璃和水的临界角相等吗,于是他重新进行了实验(从40°
开始,入射角每次增加0.2°
).下面是小名的实验数据:
仔细考察小名的探究过程和实验数据,回答下列问题:
(1)请你针对“当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光线完全消失”这一物理现象,给它一个合适的名字叫光的________(全折射/全反射);
(2)根据实验数据,玻璃的临界角________水的临界角(大于/等于/小于).
(3)光从玻璃射向空气,入射角增大时(入射角小于临界角),反射光越来越________(强/弱);
(4)光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光线________(可能/不可能)完全消失;
(5)如图是一块玻璃三棱镜(等腰直角),周围是空气,一束光垂直于一个直角面射向三棱镜画出这束光的光路图________.
16.探究光的折射规律如图所示:
(1)当光从空气中斜射入水中,折射角________
入射角;
(2)当入射光线垂直于水面入射时,折射角为 ________
度;
(3)在某次实验中,一束光线斜射入水面并与水面成40度,且它的折射光线跟反射光线垂直,则它的反射角为 ________
度,折射角为 ________ 度。
五、综合题
17.红灯停,绿灯行
红灯停,绿灯行,这是人所共知的,能否将红绿灯的作用互换一下呢?
我们平时见到的太阳光是白光,它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的,白光叫复色光,各种颜色的光叫单色光.单色光的颜色是由频率决定的,红光频率最低,波长最长;
紫光频率最高,波长最短.光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物.当光照射到这些微小的障碍物上,障碍物会将光波的一部分能量散射出去,而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播,光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少,在相同条件下,红、橙光穿过的能量多,蓝、绿光被散射出去的能量多,早晚我们看见太阳时,见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光,所以朝阳、落日是红色的.晴朗的天空,见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光,所以天空呈蓝色.
正因为红光在空气中散射最弱,穿透能力强,可以传到较远的地方,使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备,所以用红灯表示停止和危险信号.雾天行车,车上要开黄色警示灯,也是这个道理.可见红绿灯的作用是不能互换的.
阅读上文,回答下列问题:
(1)请你概括指出光散射遵循的规律.
(2)试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
光线从空气射入水中,若入射角为0°
,说明光线垂直射向水面,此时光的传播方向不变,因此入射光线、折射光线与法线重合,则入射角、折射角都为0°
。
故答案为:
A。
【分析】光的折射规律:
光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;
折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;
入射角增大时,折射角也随着增大;
当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)
2.【答案】B
【解析】【解答】舞台激光束说明光是沿直线传播的,A不符合题意;
,是由于光的折射形成的现象,B符合题意;
汽车反光镜是凸面镜,利用的是光的反射,C不符合题意;
倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,D不符合题意,
B。
【分析】光从一种介质进入另一种介质会发生折射现象.
3.【答案】C
【解析】【解答】影子是由光的直线传播形成的,不属于光的折射现象,A不符合题意;
景物在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,不属于光的折射现象,B不符合题意;
人的腿在水中“变短”了是光线由水斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,向水面偏折,看起来腿在水中“变短”了,这是光的折射现象造成的,C符合题意;
皮影在幕布上的影子,由光的直线传播形成的,不属于光的折射现象,D不符合题意,
C。
【分析】当光从一种介质进入另一种介质时,光的传播方向会发生改变,即折射现象.
4.【答案】B
【解析】【解答】根据题意,河水看起来也就到小羊的下巴,河底反射出的光线从水中斜射到水中时,要发生折射,由于光从水中进入空气折射角大于入射角.所以折射光线的反向延长线的交点在物体的上方.即河水看起来要浅.
A、光的传播方向错误,A不合题意;
B、光由水中射入空气,且折射角大于入射角,B符合题意;
C、光的传播方向错误,且也不符合折射定律,C不合题意;
D、光由水中射入空气,但折射角小于入射角,D不合题意.
B.
【分析】水底将光线反射到岸上的小马的眼中,小马就可以看到水底了.光从水中斜射到空气中时,发生折射现象,光的传播方向会发生改变,变得向远离法线处偏折,小马看到的水底在折射光线的反射延长线上,看到的水较浅.
5.【答案】A
【解析】【解答】A、图甲中树荫下的阴影,是树的影子,不是小孔成像,是光沿直线传播形成的,A符合题意;
B、图中所示的透镜能起放大作用,放大镜利用了光的折射,可以矫正远视眼,B不符合题意;
C、桥在水中的倒影是桥在水面上成的像,属于光的反射,C不符合题意;
D、变方的太阳是光的色散现象,D不符合题意.
【分析】
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
6.【答案】A
【解析】【解答】往水槽内加水,当水面处于a时,光线经水面发生折射,此时折射角小于入射角,当折射光线射到右壁上,再发生反射,射到左壁的Pa点上,同理,当水面处于b时,光线经水面发生折射,此时折射角大于入射角,当折射光线射到右壁上,再发生反射,射到左壁的Pb点上,当光c、d两点时,先发生反射,再发生折射,射到左壁的Pc,Pd上,如下图所示:
A
7.【答案】B
青山、白云在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的.
我们看到船儿在水面荡漾是因为小船反射的光线进入我们的眼睛.
我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,综上所述由于光的折射形成的是选项B.
故选B.
【分析】要解决此题需要掌握:
(1)平面镜成像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
(2)我们看见本身不发光的物体,是因为物体反射的光线进入我们的眼睛.
(3)光的折射现象.我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的.
8.【答案】B
【解析】【解答】将刻度尺斜插入水中,从水中的尺子上反射出的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得尺子变短了,所以水中尺子的刻度看起来变得密了.
B【分析】光从水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,会造成从水面上看水中的物体变短了.
9.【答案】上;
水中;
空气
【解析】【解答】插入水中的筷子,筷子反射的光线,人们逆着折射光线会看到比实际位置偏高的筷子的虚像,所以看到筷子在水中的部分向上弯折。
上;
空气【分析】由水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,根据光的折射规律进行作图。
10.【答案】当光从空气斜射入透明介质时折射角小于入射角,且当入射角减小,折射角也减小
由(a)(b)(c)三幅图可知:
光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角都比入射角小;
当入射角减小时,折射角也跟着减小.
当光从空气斜射如透明介质时折射角小于入射角,且当入射角减小,折射角也减小.
【分析】入射角是入射光线与法线的夹角;
折射角是折射光线与法线的夹角.本题应分析入射角和折射角的关系,从而得出结论.
11.【答案】折射;
高
钱反射出的光线被碗侧壁挡住,人看不见钱了,倒入一些水后,钱反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线方向,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的钱的像.
折射;
高.
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
12.【答案】左;
不变
(1)水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;
(2)当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧O′点;
继续沿水槽壁缓慢注水,折射光线逐渐向左偏折,但是入射角不变,折射角的大小也不变。
左;
不变。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;
(2)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变,称为光的折射。
13.【答案】玻璃;
由图中光线的方向及α<β可知:
折射角大于入射角;
由光的折射定律:
当光从玻璃、水等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角的规律可知:
光线是从玻璃射入空气中的。
玻璃;
空气。
【分析】从图中光线的方向及光线与法线的夹角知,α为入射角,β为折射角,从α与β的大小关系根据光的折射定律可以判断光线的传播方向。
14.【答案】解:
因为不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率,而路面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;
远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到比物体实际位置高些的虚像.
【解析】【分析】光在不均匀的空气中传播时会发生折射现象,和人由于错觉总认为光是沿直线传播理论,来分析海市蜃楼现象即可
15.【答案】
(1)全反射
(2)小于
(3)强
(4)不可能
(5)解:
如图所示:
【解析】【解答】
(1)光从玻璃、水等介质射向空气并且当入射角增大到某一个值时折射光线突然消失时,说明光被全部反射回来了,这种现象叫做全反射。
(2)由表1可以知道,当入射角为42°
时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为42°
,由表2可以知道,当入射角为50°
时,折射光线消失了,所以水的临界角为50°
.由此可知,玻璃的临界角小于水的临界角;
(3)当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,所以反射光线要比入射光线暗一些,而当入射角增大到某一角度时,折射角达到90°
,折射光完全消失,只剩下反射光线时,发生了全反射,所以反射光线亮度增强了。
(4)光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;
(5)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;
当从玻璃中斜射入空气时,折射光线远离法线,其大致路径如下图:
【分析】当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,所以反射光线要比入射光线暗一些,而当入射角增大到某一角度时,折射角达到90°
,折射光完全消失,只剩下反射光线时,发生了全反射,光线从空气进入玻璃垂直照射时,方向不变.
16.【答案】
(1)小于
(2)0
(3)50;
40
(1)由光的折射规律可知,光由空气中斜射入其他介质中时,折射角小于入射角;
(2)当光由空气中垂直射入其他介质中时,传播方向不改变,入射角为0°
,折射角为0°
;
(3)入射光线与水面的夹角为50°
,则入射角为90°
﹣40°
=50°
,由于反射角等于入射角,所以反射角是50°
反射光线与界面的夹角是40°
,由反射光线与折射光线之间的夹角为90°
,可知折射光线与界面的夹角为90°
,所以折射角是90°
﹣50°
=40°
。
(1)小于;
(2)0;
40。
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)实验证明:
光由其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角,光由空气中斜射入其他介质中时,折射角小于入射角;
(2)当光垂直射到水或玻璃的表面时,在水和玻璃中的传播方向不变,此时入射角为0°
(3)在光的反射现象中,根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,由此可以根据入射角确定反射角的大小;
利用反射光线如折射光线之间的夹角,可以确定折射光线与界面的夹角,进而可以确定折射角的大小。
17.【答案】
(1)光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少
(2)我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛,射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射,于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了.
【解析】【解答】
(1)根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律:
光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少;
(2)我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛,射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光,被散射出去的能量较多,穿过的能量较少,见到的主要是阳光中被海水散射的蓝、紫光,所以人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了.【分析】
(1)解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少”。
(2)太阳光中各单色光的波长不相同,从红光到紫光,波长逐渐变短,波长较长的单色光穿透能力强,容易被水分子吸收,波长较短的单色光穿透能力弱,容易发生反射和散射.
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