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探究光的折射規(guī)律 學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________ 一．選擇題（共10小題） 1．（xx?揚州）能正確反映水中的筷子看起來向上偏折的光路是（　?。? A． B． C． D． 2．（xx?東營）面對清澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會游泳的人千萬不要貿(mào)然下去，因為人們看到的池水深度和它的實際深度并不相同，下面四幅圖能正確解釋此現(xiàn)象的是（　?。? A． B． C． D． 3．（xx?海南）光從空氣斜射入玻璃中，入射角為60，則折射角可能（　?。? A．等于 0 B．小于 60 C．等于 60 D．大于 60 4．（xx?西寧）下列實例中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（　?。? A．日食和月食的形成 B．利用紅外遙感技術(shù)監(jiān)視森林火災(zāi) C．注水后的游泳池看起來池底變淺 D．用平面鏡改變光的傳播方向 5．（xx?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 6．（xx?荔城區(qū)校級一模）如圖所示的現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（　?。? A．沙灘上鴿子的影子 B．汽車觀后鏡中的景物 C．水面上“折斷”的筷子D．鏡子中的燈籠和燈 7．（xx?浦東新區(qū)三模）光從空氣斜射入玻璃中時，入射角是40，折射角可能是（　　） A．0 B．27 C．40 D．60 8．（xx?桓臺縣一模）如圖所示的現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（　?。? A．樹蔭下的光斑B． 手影 C． 月亮的“倒影”D． 筆“折斷”了 9．（xx?伊金霍洛旗模擬）下列有關(guān)光現(xiàn)象的解釋不正確的是（　　） A．雨后睛朗的夜晚，背著月光行走，為了不踩著地上的積水應(yīng)該不走亮處 B．“潭清疑水淺，荷動知魚散”句中的水淺是由于光的折射造成的錯覺 C．“井底之蛙”是由于光的直線傳播才造成的“坐井觀天，所見其小” D．“云在水中飄，魚在云上游”是既有光的反射也有光的折射形成的現(xiàn)象 10．（xx?云陽縣二模）如圖所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的“影”是（　　） A． 手影B． 倒影 C． 攝影D． 皮影 　 二．填空題（共8小題） 11．（xx?眉山）一束光從空氣斜射到某液面上同時發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成37角，如圖所示。若反射光線與折射光線的夾角為83，則反射角的大小為　 　，折射角的大小為　 　。 12．（xx?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　 ?。ㄟx填“甲”或“乙”）的位置。 13．（xx?綿陽二模）如圖所示是光從玻璃斜射入空氣中時，所發(fā)生的反射和折射的情況（其中∠1=∠2），由此可判斷出　 ?。ㄌ钭帜福檎凵涔饩€，空氣在界面的　 　方（選填“上”、“下”、“左”或“右”）。 14．（xx?臨沂模擬）如圖所示，一束光線斜射入容器中，并在容器底處形成一光斑，這時往容器中逐漸加水，則光斑的位置將　 　。（填序號①慢慢向右移動、②慢慢向左移動、③慢慢向水面移動、④仍在原來位置不動） 15．（xx?陸豐市校級模擬）如圖所示，魚缸中只有一條小魚，而眼睛從圖中位置可以觀察到兩條，一條魚的位置變淺，另一條魚變大。前者是由于　 　形成的　 ?。ㄟx填“實”或“虛”）像；后者是由于魚缸的右側(cè)部分等效于凸透鏡而形成的　 　（選填“實”或“虛”）像。 16．（xx?寧津縣二模）如圖所示，涵涵同學(xué)將一枚硬幣放在容器底部，眼睛在A處恰好看不到硬幣。這是因為光是沿　 　傳播；沿容器邊緣緩緩向容器中加水，涵涵同學(xué)又在A處看到了硬幣，這是利用了光的　 　現(xiàn)象。 17．（xx?鹽城模擬）如圖所示研究光的折射規(guī)律，激光筆射出的光從空氣中斜射入半圓形玻璃磚。圖中的折射角是　 　度，當(dāng)入射角增大時，折射角將　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。在光屏上看到折射光線亮度　 ?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）入射光線亮度。 18．（xx?安徽二模）如圖所示，是光在空氣和玻璃之間發(fā)生折射的光路圖，從圖中可以看出，折射角的大小是　 　。 　 三．作圖題（共2小題） 19．（xx?射陽縣校級一模）如圖是光由空氣進入水中時的光路圖，請補畫出法線和界面位置，并請標(biāo)出折射角。 20．（xx?鎮(zhèn)平縣二模）如圖為一半圓形玻璃磚，水平面AOB不透光，只反射光，O表示半圓截面的圓心，一束光從玻璃磚的M點入射，從N點射出，請完成光路圖（虛線為經(jīng)過M、N兩點的法線） 　 四．實驗探究題（共2小題） 21．（xx?江漢區(qū)一模）如圖甲是學(xué)習(xí)光的折射的實驗情景，圖乙是示意圖。 （1）實驗前，點燃固定在盒蓋下方的蚊香，蓋上盒蓋，打開亮度較亮的激光，可清晰觀察到沿直線傳播的光路，在透明塑料盒的右側(cè)面上可看到一個亮點，之所以能夠看清光路是利用了光的　 　知識； （2）向塑料盒中逐漸加入摻有少量牛奶的水，達到一定高度后會觀察到在右側(cè)面原來亮點的上方出現(xiàn)一個亮點，這個亮點是因為光照射到水面時發(fā)生了光的　 　現(xiàn)象形成的，還有一個在原來亮點的下方，這是由于光在　 　處傳播方向發(fā)生改變而產(chǎn)生的； （3）保持入射光不動，繼續(xù)加水，會看到原來的兩個亮點移動的方向是　 　 A．兩個亮點都向上　　　　　　　　　　B．兩個亮點都向下 C．上面的亮點向上，下面的亮點向下　　D．上面的亮點向下，下面的亮點向上 （4）為了研究入射角增大時折射角的變化情況，結(jié)合圖乙說明，應(yīng)進行的操作是　 　，注意觀察的現(xiàn)象是　 　。 22．（xx?禹會區(qū)二模）小文在探究光的折射規(guī)律時，將光從空氣斜射入玻璃中，其實驗過程如下： ①將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤上，如圖所示； ②將一束激光從空氣射向玻璃磚圓心O處，激光在O處發(fā)生反射和折射，記錄入射角和折射角； ③逐漸增大入射角，重復(fù)步驟②， 分析表格中的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論： 實驗次數(shù) 1 2 3 入射角i 30 45 60 玻璃中的折射角γ 17 24 30 比值 1.73 1.73 1.73 （1）光從空氣斜射入玻璃中，折射角　 　入射角； （2）光從空氣斜射入玻璃中，折射角隨入射角的　 ?。? （3）　 　。 　  參考答案與試題解析 　 一．選擇題（共10小題） 1．解：（1）水中的筷子看起來向上偏折，是光線從水中射入空氣時，而BD圖都是光從空氣射向水里，故BD錯誤； （2）當(dāng)光從水中射入空氣時，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進入空氣中的折射光線向水面偏折，遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角， 而我們認(rèn)為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長線上，從而位置比實際位置偏高，看起來筷子向上彎折，而A圖折射角小于入射角。故C正確。 故選：C。 　 2．解：A、人們看到的池水深度和它的實際深度并不相同，是因為光線從水中斜射入空氣中，折射光線進入人的眼睛，而圖中表示的是光從空氣斜射入水里，當(dāng)光從空氣斜射入水里或其它透明介質(zhì)中時，折射角小于入射角，而圖中是折射角大于入射角，故A錯誤； BC、池底反射出的光，在水面處發(fā)生了折射，折射角大于入射角，人認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以逆著折射光線看上去，看到的是變淺的池底的虛像， 即池水的實際深度比看到的池底要深，而圖中池底的位置在看到的池底虛像的上方，故B錯誤，故C正確。 D、人們看到的池水深度和它的實際深度并不相同，是因為光線從水中斜射入空氣中，折射光線進入人的眼睛，而圖中表示的是光從空氣斜射入水里，故D錯誤。 故選：C。 　 3．解：根據(jù)從空氣斜射入玻璃中時，入射角為60，折射角小于入射角。故B正確、ACD錯誤。 故選：B。 　 4．解：A、日食和月食的形成，是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播產(chǎn)生的現(xiàn)象，故A不符合題意； B、利用紅外遙感技術(shù)監(jiān)視森林火災(zāi)，主要利用了紅外線的直線傳播，故B不符合題意； C、游泳池池底的光線由水中斜射入空氣時，在水面處發(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，會覺得池底變淺了，這是光的折射現(xiàn)象，故C符合題意。 D、用平面鏡改變光的傳播方向，屬于光的反射現(xiàn)象，故D不符合題意。 故選：C。 　 5．解：A、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。 　 6．解：A、沙灘上鴿子的影子，是光的直線傳播形成的，故A不符合題意； B、汽車的觀后鏡是凸面鏡，觀后鏡中的景物是光的反射形成的，故B不符合題意； C、水面上“折斷”的筷子，是筷子反射的光經(jīng)過水面時發(fā)生折射形成的，故C符合題意； D、鏡子中的燈籠和燈，屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故D不符合題意。 故選：C。 　 7．解：光從空氣斜射入玻璃時，折射光線會靠近法線，折射角小于入射角，所以折射角小于40，但不能為0，故B正確。 故選：B。 　 8．解：樹蔭下的光斑、手影都是光沿直線傳播形成的；月亮在水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，故屬于光的反射；筆“折斷”了屬于光的折射現(xiàn)象，故D正確。 故選：D。 　 9．解：A、當(dāng)我們迎著月光走時，鏡面反射的光正好射到我們的眼睛，所以看到的亮處是水。而當(dāng)我們背著月光走時，鏡面反射的光完全不能進入人眼，此時進入眼睛的只有地上漫反射的光，所以看到的暗處是水，故A錯誤； B、潭清疑水淺，是由于光從水中射入空氣中，在水面處發(fā)生光的折射而產(chǎn)生的現(xiàn)象，故B正確； C、坐井觀天，所見甚小，這是由于光的直線傳播形成的，故C正確； D、當(dāng)光遇到水面時會發(fā)生反射，此時水面相當(dāng)于一平面鏡，所以看見水中的“云”是由光的反射現(xiàn)象形成的虛像； 魚生活在水里，魚反射的光線由水中進入空氣時，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，就會覺得魚變高了，所以看到了魚的虛像，故D正確。 故選：A。 　 10．解：皮影、手影都是光沿直線傳播形成的；水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，故屬于光的反射；攝影利用的是凸透鏡成像，屬于光的折射，故C正確。 故選：C。 　 二．填空題（共8小題） 11．解：由題意知，入射光線與液面成37角，則入射角為90﹣37=53；反射角為53； 則折射光線與界面的夾角為：83﹣37=46，折射角為90﹣46=44。 故答案為：53；44 　 12．解：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。 　 13．解：由題和圖示可知，∠1=∠2，則∠AOM=∠COM，根據(jù)反射角等于入射角，所以MN為法線，EF為分界面； 而折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，則OB一定為折射光線； 根據(jù)折射角∠BON＞∠COM可知，右邊為空氣，左邊為玻璃。 故答案為：OB；右。 　 14．解：當(dāng)杯子內(nèi)逐漸加水時，光的折射程度不變，但入射點逐漸抬高且向左移動，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左移動。（可參考下圖） 故答案為：②。 　 15．解：（1）當(dāng)我們在魚缸的斜上方看水中的魚時，水中魚的光斜射到水面時，會發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線遠(yuǎn)離法線進入我們的眼睛，由于錯覺，我們始終認(rèn)為光是沿直線傳播的，逆著折射光線看到了魚的虛像，虛像比魚的實際位置淺一些； （2）當(dāng)從魚缸側(cè)面看水中魚時，弧形魚缸和水正好構(gòu)成一個凸透鏡，由凸透鏡成像的規(guī)律，魚在1倍焦距以內(nèi)成正立放大的虛像。 故答案為：光的折射；虛；虛。 　 16．解：（1）涵涵看不到硬幣，是由于碗的邊緣部分擋住了來自硬幣的光線，光線進入不到眼鏡，所以眼鏡看不到硬幣，這說明了光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的； （2）當(dāng)沿碗壁緩緩向碗中加水時，來自硬幣的光線會從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射，當(dāng)折射光線進入人眼時，人眼逆著折射光線看去，看到的便是由于光的折射而形成的虛像（虛像的位置比物體的實際位置偏高），所以涵涵在A處也能看到硬幣的虛像，這是利用了光的折射現(xiàn)象。 故答案為：直線；折射。 　 17．解：（1）讀圖可知，光具盤的分度值為10，折射角是折射光線與法線的夾角，故折射角為30；根據(jù)折射規(guī)律可知，當(dāng)入射角增大時，折射角將增大。 （2）當(dāng)光通過水面發(fā)生折射時，會有一部分光被反射，所以折射光要比入射光暗。 故答案為：30；增大；小于。 　 18．解：由圖知：光線從左側(cè)射向右側(cè)，所以左側(cè)光線是入射光線，右側(cè)光線是折射光線；折射光線與法線的夾角叫做折射角，圖中所示折射角是90﹣55=35，入射角為90﹣30=60如圖所示； 圖中可以看出，折射角小于入射角。所以這是光從空氣斜射入玻璃的過程，即左側(cè)是空氣，右側(cè)是玻璃。 故答案為：35。 　 三．作圖題（共2小題） 19．解：光從空氣斜射入水時，在空氣與水的界面上，光會發(fā)生反射現(xiàn)象與折射現(xiàn)象，法線與界面垂直。 由光的反射定律知：入射光線與反射光線在界面的同側(cè)，在同一種介質(zhì)中，入射光線與反射光線位于法線的兩側(cè)， 入射光線射向界面，反射光線背離界面射出。由折射定律知：光從空氣斜射入水時，入射光線與折射光線在界面的兩側(cè)， 入射光線與折射光線位于法線的兩側(cè)，折射角小于入射角。由光路圖及以上光的反射及折射定律可確定法線及界面。如圖所示： 　 20．解：①首先作出入射M點的像點M′，然后連接M′N，和鏡面相交與O′點，則O′N為反射光線，再連接起MO′為入射光線，即第一次的折射光線。 ②已經(jīng)過玻璃磚右側(cè)的折射點N作出了法線，根據(jù)光從玻璃斜射入空氣時，折射角大于入射角作出空氣中的折射光線。如下圖所示： 　 四．實驗探究題（共2小題） 21．解：（1）煙是固體顆粒，光遇到空氣中小的固體顆粒發(fā)生漫反射，反射的光進入人的眼睛，人能看到光的傳播路線。 （2）向塑料盒中逐漸加入摻有少量牛奶的水，達到一定高度后會觀察到在右側(cè)面原來亮點的上方出現(xiàn)一個亮點，這個亮點是因為光照射到水面時發(fā)生了光的反射現(xiàn)象形成的，還有一個在原來亮點的下方，這是由于光在水面處發(fā)生折射傳播方向發(fā)生改變而產(chǎn)生的； （3）保持入射光不動，繼續(xù)加水，入射點向左移動，會看到上面的亮點向上移動，下面的亮點向下移動。 （4）為了研究入射角增大時折射角的變化情況，應(yīng)將AO繞O點逆時針旋轉(zhuǎn)，增大入射角，同時注意觀察折射角的變化。 故答案為：（1）漫反射；（2）反射；水面；（3）C；（4）增大入射角； 折射角的變化。 　 22．解：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知可知，當(dāng)入射角增大時，折射角也隨著增大，但折射角總小于入射角； （2）據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角增大時，折射角也隨著增大，即折射角隨入射角的增大而增大； （3）據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射入玻璃中時，入射角和折射角正弦的比值，即是不變的。 故答案為：（1）小于；（2）增大而增大；（3）光從空氣斜射入玻璃中時，入射角和折射角正弦的比值，即是不變的。