2018-2019学年八年级物理上册 4.4光的折射习题（含解析）（新版）新人教版

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.光的折射本节知识学习的重点是光的折射规律，难点是正确确定折射角、入射角，根据两角的大小关系判断介质的种类，以及用光的折射规律解释一些生活现象。中考命题多以光的折射现象辨析、光的折射规律计算为主。近年来，各地中考对光的折射作图的考查呈上升趋势，题型以选择题、填空题、作图题为主。一、光的折射1．光的折射的概念光从一种物质斜射人另-一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。2．基本概念一点：人射点O，人射光线与界面的交点；两角：人射角，人射光线与法线的夹角；折射角，折射光线与法线的夹角；三线：人射光线，折射光线，法线（通过人射点与界面垂直的直线）。3．深化理解从“发生条件”“传播方向”和“传播速度”三个方面理解光的折射现象：a．光发生折射的条件是光从一种物质斜射入另一种物质。b．当光从一种物质斜射入另一种物质中时，在两种物质的分界面上，光的传播方向通常会发生偏折。光垂直射到两种物质的分界面上时，光的传播方向不变。3．光从一种物质射入另一种物质，光的传播速度会发生改变。二、探究光的折射定律1．实验器材：激光手电筒，水槽，水，可转折光屏，玻璃砖22．实验步骤及分析：（图甲所示）a．观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系(折射光线、入射光线与法线在同平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧)。b．比较折射角与入射角的大小(折射角小于入射角)。c．改变入射角的大小，观察折射角的变化情况(折射角随着入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大；入射角减小时，折射角也减小)。d．换用玻璃砖代替水槽，将上面的实验过程重复次(得到的实验现象与在水中的实验现象相同)e．如果让光逆着折射光线OB的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到，射入空气中的折射光线也逆着入射光线AO的方向射出，此时的入射角α'=γ，折射角γ'=α，如图乙所示，也就是说，在折射时光路是可逆的，这时折射角(γ')大于入射角(α')。3．实验结论(光的折射规律)：光折射时，折射光线、入射光线与法线在同平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。光从空气斜射入水中或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角，如图甲所示;光从水、玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角，如图乙所示。当垂直入射到两种介质的分界面上时传播方向不变，如图丙所示。4．注意事项a．实验中的光源最好使用激光电筒,光线粗细均匀且更醒目，水中加入少量牛奶后搅拌均匀，显示光路。b．实验中的背景最好使用白纸屏，一是可使光线发生漫反射，便于从各个角度观察；二是可使光线醒目。三、光的折射现象８31．岸上看水中物体我们能够看见物体是由于物体表面有光发出(或表面反射光)射入我们的眼睛里。假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼，根据光的直线传播，我们感觉光好像是从A'点发出射人我们眼睛里的，水中的A点看起来变浅了。2．水中看岸上物体若从水中观察岸上的物体,正好出现与上述现象相反的现象,水面上的P点位置将会升高(如图所示)3．总结无论是岸上看水中物体，还是从水中看岸上物体，我们看到的都是升高了的虚像。光折射时，我们看到的都不是物体本身，而是物体的虚像，如海市蜃楼。重难点01光的折射如图所示，水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2，人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置。画出：4（1）A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图；（2）A2发出的光进入人眼的光路图。【参考答案】见解析图【详细解析】（1）根据平面镜成像的特点作出A1关于水面的像点A1′，连接A1′与人眼，交于水面一点O，过O点垂直水面作出法线，A1到O为入射光线，O到人眼为反射光线，如图；（2）A2到O为入射光线，O到人眼为折射光线，如图：【名师点睛】做题时把握以下几点：（1)发生光的反射时，光线始终是在同一介质中，只是传播方向发生了改变，而发生光的折射时，光线要从一种介质进入另一种介质，所以识别反射和折射时关键要看光是在同种介质中还是在不同介质中传播。(2)看到岸上的物体在水中的像，是光的反射光线的反向延长线会聚而成的;在岸上看到本身就在水中的物体，是光的折射光线的反向延长线会聚而成的。(3)在作图时，虚像、入射点或折射点、人眼一定在同一条直线上。1．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面AB上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出）。下列说法中正确的是A．入射角为60º，界面AB的左边是玻璃5B．EO是入射光线，OG是折射光线C．GO是入射光线，OE是折射光线D．FO是入射光线，OE是反射光线【参考答案】B【详细解析】由图可知，∠BOE=60°，所以∠COE=90°–60°=30°，而∠COF=30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线。入射角∠COE=30°，折射角∠GOE=45°，所以界面AB的左边是玻璃，故可判断只有选项B正确。故选B。2．小李同学用一只新买的激光笔照射平静的水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，其中A点形成的原因是光的（选填“反射”或“折射”），B点形成的原因是光的（选填“反射”或“折射”），如图所示，现保持入射点O的位置不变，欲使亮点A下移至A1处，应使入射光线MO绕着点O沿方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”），同时观察到另一亮点由B点可能会移到点（选填“B1”或“B2”）。【参考答案】反射折射顺时针B1【详细解析】由题图示可知，A点与入射光线在同一种介质中，所以是由于光的反射形成的；B点在水面以下，是由于光透过水面后发生了折射形成的；现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1处，根据反射角等于入射角，则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动（图中蓝色光线标注）；同时观察到另一亮点由B点可能会移到B1点。6重难点02探究光的折射定律小明同学和小华同学利用如图所示仪器进行光的折射规律的探究实验。（1）实验前，小华问了一个问题：光从空气中斜射入水中时，折射角和入射角一定不相等吗？小明说，如果相等，那么折射光线和入射光线将会_______________。（2）在实验中，小明认为，水里最好加几滴牛奶，这样做的好处是______________。（3）在探究折射光线的位置时，小华将一光屏放入装置中，发现只有入射光线出现在光屏上，为了使折射光线也出现在光屏上，小华应保持让入射光线出现在光屏上的同时，让光屏垂直于______。（4）在光从空气斜射入水中时，折射角和入射角的数据关系如下表所示：总结得到结论：折射角随入射角的增大而增大，折射角和入射角_____正比关系（填“是”或“不是”）。【参考答案】（1）在一条直线上（2）便于显示出折射光线（3）液面（4）不是【详细解析】（1）光从空气中斜射入水中时，折射角和入射角应该是不相等的，如果相等，那么折射光线和入射光线将会在一条直线上。（2）在实验中，水里加几滴牛奶，这样做能较明显地显示光路，使实验现象更容易观察。（3）因为光在折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，将一光屏放入装置中，发现只有入射光线出现在光屏上，为了使折射光线也出现在光屏上，应保持让入射光线出现在光屏上的同时，让光屏垂直于水面。（4）两个量成正比的含义是它们的比值始终不变，分析表中数据可知，虽然折射角随入射角的增大而增大，但它们的比值并不是不变的，故二者不是成正比的。71．如图是小张和小李两位同学利用光具盘等工具探究光的折射规律时分别观察到的两种光路情况。并记录了如下数据：（1）实验中，光具盘除具有知道入射角和折射角大小的作用外，还有____作用（仅说一条）。（2）根据表格中的数据，写出一条关于折射的规律：_____。（3）当光线从30°的入射角从玻璃射向空气时，其折射角是____。（4）如果光从水中斜射入玻璃，其折射角____（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。【参考答案】（1）显示光路（或验证折射光线与入射光线共面）（2）光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角（或向法线偏折）（3）60°（4）小于【详细解析】（1）实验中，光具盘除具有知道入射角和折射角大小的作用外，还有显示光路的作用。（2）根据表格中的数据，可知：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。（3）因为折射光路是可逆的，当光线从30°的入射角从玻璃射向空气时，其折射角是60°。（4）如果光从水中斜射入玻璃，其折射角小于入射角。2．某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：（1）分析表中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：___________，且折射角____（填“大于”、8“等于”、“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点_________。（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？答：____（填“是”、“否”）；请简要说明理由：________________________。【参考答案】（1）折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小）小于光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角，当光从空气垂直射到水面时传播方向不变，折射角等于零（2）是探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验【详细解析】（1）分析表中数据，可知光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大。且折射角小于入射角。总结得出光的折射特点：光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角，当光从空气垂直射到水面时传播方向不变，折射角等于零。（2）从实验过程可以看出该同学的探究存在不足。探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。重难点03光的折射作图乐乐用鱼叉叉水中的鱼，这种光现象可以用下列哪个光路图来解释？A．B．C．D．【参考答案】B【详细解析】A、图中光从水中斜射入空气中发生折射时，光的传播方向没有发生改变，故A错误；BC、水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角应大于入射角，折射光线应远离法线偏折，故B正确，C错误；D、图中光由空气射入水中，不合题意，故D错误。故选B。1．如图所示，将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，请画出这束光线在水中行进、最后射出水面的光路图。9【参考答案】如图所示【详细解析】先画出光线垂直射入水中，此时光线方向不变。接着画光在平面镜上的反射：先画法线，然后反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。最后画光从水中射入空气中：先画法线，然后入射光线和折射光线分居法线的两侧，且折射角大于入射角。如图所示。2．如图所示，一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖，已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。【参考答案】如图所示【详细解析】首先过入射点O点作玻璃砖下表面垂线即法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线。再根据光线从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线更远离法线作出折射光线。如图所示。1．如图所示，下列成语与其物理知识相符的是10A．凿壁偷光--光的折射B．井底之蛙--光的反射C．猴子捞月--光的折射D．杯弓蛇影--光的反射【答案】D2．物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的