北师大版物理八年级上册《5.4 光的折射》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)如图所示的四种现象中,由光的折射形成的是
A. 甲、丁 B. 丙、丁 C. 乙、丙 D. 甲、乙
2.(3分)如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是
A. 手在墙上形成手影
B. 钢勺好像在水面处折断了
C. 景物在镜中成像
D. 山在水中形成“倒影”
3.(3分)如图所示,下列四个现象中,能用光的折射解释的是
A. 放大的字 B. 小孔成像
C. 手影 D. 倒影
4.(3分)下列现象中属于光的折射现象的是
A. 路灯下,地面上出现人的影子
B. 平静的水面映出桥的“倒影”
C. 筷子插入装水的玻璃杯中,看上去折了
D. 白天,浓密的树阴下出现很多圆形光斑
5.(3分)下列现象中属于光的折射现象的是
A. 人民大礼堂水中的倒影 B. 筷子被“折断”
C. 小孔可以成像 D. 皮影戏
6.(3分)面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,下面四幅图能正确解释此现象的是
A. B.
C. D.
7.(3分)如图所示的四种现象中属于光的折射的是
A. 通过玻璃观赏白鹤梁水下奇观
B. 小鸭在水中看见自己的像
C. 阳光透过树林时留下树的影子
D. 岸边植物的倒影
8.(3分)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为
A. ① B. ② C. ③ D. ④
9.(3分)如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?
A. 看到的鱼的前方 B. 看到的鱼的方向
C. 看到的鱼的上方 D. 看到的鱼的下方
二 、计算题(本大题共4小题,共48分)
11.(12分)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.(12分)如图是研究光的折射规律的实验原理图,下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角
折射角
请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据,对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结补充完整:
折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧。
______、______。
13.(12分)五一时候,小明到沙湖去玩,他向湖水中看去,发现好像不太深,但是看到湖边有一块牌子上面写有“水深危险,严禁下水游泳”,他想,是不是有人在吓唬别人?你利用所学知识帮他解释一下其中原因。
14.(12分)阅读下文,回答后面的问题
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,平晚我们看见太阳时,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。
根据文中内容可知光散射遵循的规律:光散射的强度与光______有关,波长越短,被散射出去的______越多。
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______和______遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的______和______,于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了。
三 、填空题(本大题共3小题,共12分)
15.(4分)光从一种介质______另一种介质中时,光线发生偏折的现象,称为光的折射。如图所示光的折射光路图中,折射角是______选填“”或“”,界面上方的介质是______选填“空气”或“水”。
16.(4分)光从一种介质进入另一种介质时,可同时发生反射和折射。下图是光从空气进入水中的光路图,但没有标明光的传播方向,图中入射光线应该是______填“”“”“”;以“”界点为分界线,______侧为水,填“上”“下”“左”“右”
17.(4分)在下图中,是介质和的分界面,其中之一是空气,一束光从介质入射到介质,入射角为_______度,折射角为____________度,其中_______介质是空气。
四 、作图题(本大题共1小题,共6分)
18.(6分)如图所示,一束光从空气斜射入水中,根据折射光线画出入射光线大致方向。
五 、简答题(本大题共1小题,共6分)
19.(6分)在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置如图所示;接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
要实现探究目标,他们应选择图中的______选填字母序号两图示实验;
实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是为了______。
某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,______对光的偏折本领较大。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:甲、三棱镜分解白光,是光的色散现象,属于光的折射;
乙、水面上山的“倒影”,是水面成像,属于光的反射现象;
丙、手影,是光的直线传播形成的;
丁、笔在水面处“折断”,是光的折射现象。
因此由光的折射形成的是甲、丁。
故选:。
光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
本题列举了四个常见的光现象,综合了光学知识,要求判断哪个是由于光的折射形成的,这需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。
2.【答案】B;
【解析】解:、手在墙上形成手影,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播。故本选项不符合题意;
B、根据光的折射,当光从空气斜射入水中或者其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,出现了钢勺好像在水面处折断了的现象,如同插入水中的筷子向上弯折的道理是一样的。
C、汽车观后镜,是利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野,是光的反射原理,故本选项不符合题意。
D、平静的水面相当于平面镜,山在水中形成“倒影”是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射,故本选项不符合题意。
故选:。
光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用;
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
3.【答案】A;
【解析】解:、用放大镜看物体,发生的是光的折射现象,故A符合题意;
B、小孔成像是光的直线传播现象,故B不符合题意;
C、手影是光的直线传播现象,故C不符合题意;
D、倒影是光的反射现象,故D不符合题意;
故选:。
折射现象是指光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折的现象。
正确理解光的折射现象,反射现象,直线传播现象是解决这类问题的基础和关键。
4.【答案】C;
【解析】解:、夜晚路灯下的人影是光沿直线传播现象。故A不符合题意;
B、平静的水面映出桥的“倒影”,平面镜成像,属于光的反射原理。故B不符合题意;
C、筷子插入装水的玻璃杯中,看上去折了,是由于光的折射作用。故C符合题意;
D、白天,浓密的树荫下出现很多圆形光斑,是因为大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙。太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像。像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像。故D不符合题意;
故选:。
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;
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;
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。
该题考查了光沿直线传播现象的应用、光的反射现象的应用以及光的折射现象的应用,都是基础知识,要求学生应熟练掌握。
5.【答案】B;
【解析】解:、倒影是平面镜成像,是光的反射,故A错误;
B、筷子在水中的部分反射的光,从水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射现象,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,感觉筷子偏高了,故B正确;
C、小孔成像是光沿直线传播形成的,故C错误;
D、皮影戏属于光沿直线传播的现象,故D错误。
故选:。
光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
光在传播的过程中遇到障碍,就会发生光的反射,平面镜成像的原理就是光的反射,我们能够看到不发光的物体也是由于光的反射;
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。光折射的实例还有:筷子变折、池水变浅、彩虹、海市蜃楼等等。
应掌握光的传播规律,熟悉常见光现象的形成原因,有助于我们分析解答此类光学题。
6.【答案】C;
【解析】解:、人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,是因为光线从水中斜射入空气中,折射光线进入人的眼睛,而图中表示的是光从空气斜射入水里,当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射角小于入射角,而图中是折射角大于入射角,故A错误;
、池底反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的池底的虚像,
即池水的实际深度比看到的池底要深,而图中池底的位置在看到的池底虚像的上方,故B错误,故C正确。
D、人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,是因为光线从水中斜射入空气中,折射光线进入人的眼睛,而图中表示的是光从空气斜射入水里,故D错误。
故选:。
要解决此题,需要掌握光的折射定律:折射光线与入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
此题是光的折射现象的具体运用,所以夏天当你站在水池边,看着清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免发生危险。这是由于光从水中斜射到空气中时发生折射,使池水看起来比实际的浅。
7.【答案】A;
【解析】解:、通过玻璃观赏白鹤梁水下奇观是光线从一种介质进入另一种介质发生的折射现象,故A符合题意;
B、小鸭在水中看见自己的像是光的反射造成的,故B不符合题意;
C、阳光透过树林时留下树的影子是光的直线传播造成的,故C不符合题意;
D、岸边植物的倒影是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选:。
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。
该题考查了学生对光的折射现象的区分,注重折现象的特点是解答该题的关键,属于光学基础知识的考查。
8.【答案】A;
【解析】解:光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,就图而言,所在的直线即法线,进入气泡球的折射光线可能为①。
故选:。
根据光的折射定律可知光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,据此判断进入气泡球的折射光线。
此题主要考查光的折射定律的应用,知道对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线是解答该题的关键。
9.【答案】D;
【解析】解:、树荫下的光斑是光的直线传播形成的现象,不属于光的折射现象;
B、景物在水中形成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;
C、白鸽在沙滩上形成的影子是由光的直线传播形成的,不属于光的折射现象;
D、白光经过三棱镜形成彩色光带,是光的色散现象,属于光的折射现象。
故选:。
光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
10.【答案】D;
【解析】解:叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼。这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空气时,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,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方;如下图所示:
故选:。
渔民在叉鱼时,是对着看到的鱼的下方叉,这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故。
此题主要考查光的折射现象,理解掌握光的折射规律是解决此类折射问题的关键;有时可以利用折射时光路可逆帮助解题,属于基础题。
11.【答案】折射 高 ;
【解析】解: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。
故答案为:折射; 高。
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。
该题考查光的折射现象,水里物体反射的光进入空气时,发生折射,由于折射,使人感觉到水里物体的像变高了。
12.【答案】入射角增大,折射角也增大 但折射角总是小于入射角 ;
【解析】解:表格中入射角从逐渐增大到,折射角随之从逐渐增大到,而且对应的折射角总是小于入射角。所以得出的结论:入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角。
故答案为:入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角。
分析表格中入射角大小变化时,折射角随入射角的变化情况,并比较它们的大小,得到入射角和折射角的大小变化规律。
经过本实验的探究得到的折射规律是:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内;折射光线、入射光线分居法线两侧;当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;折射角随入射角的增大而增大。
13.【答案】答:站在水面上方看水池底部变浅,是因为光从水中斜射入空气中发生折射,偏离法线,人看起来光是从它的反向延长线射出,所以会感到水底的位置比实际位置要高一些,因此人盲目跳入水中遇到危险。;
【解析】
池底的光线由水中斜射到空气中时,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,就会觉得池底变浅了。
本题是光的折射现象的具体运用,所以夏天当你站在水池边,看着清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免发生危险。
14.【答案】波长;能量;蓝色;深蓝色;散射;反射;
【解析】解: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;
大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。
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。
故答案为:波长;能量;蓝色;深蓝色;散射;反射。
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”。
太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成,这七种颜色的光,波长各不相同,从红光到紫光,波长逐渐变短,长波的穿透能力最强,最容易被水分子吸收,短波的穿透能力弱,容易发生反射和散射。
本题是一道阅读理解的题目,考查学生分析问题,解决问题的能力,从短文中获得对解题有用的信息是答题的关键。
15.【答案】斜射入 ; ∠1 ; 空气 ;
【解析】解:
当光从一种介质斜射入另一种介质中时,光线会发生偏折即传播方向改变,这种现象叫做光的折射;
图中法线是,折射光线是,折射光线与法线的夹角为折射角,因此折射角是;
图中折射光线靠近法线,属于光从空气斜射入水或其他介质,折射角小于入射角,则界面的上方是空气,下方是水或玻璃等其他介质。
故答案为:斜射入;;空气。
要解决此题,需要掌握光的折射规律:
入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;并且折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总小于入射角。
此题主要考查了对光的折射定律的理解,关键是熟练掌握光的折射定律的内容,搞清折射角与入射角的关系。
16.【答案】BO ; 下 ;
【解析】解:利用光的反射定律,入射光线、反射光线必在同一种介质内,并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角;根据光的折射定律知:和在同一种介质中,故或一个是入射光线,一个是反射光线,与的角平分线是法线;根据“入射光线和折射光线分居法线的两侧”知是入射光线,则是反射光线;在另一种介质中,故一定是折射光线,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故为折射光线,故以“”界点为分界线,下侧为水。
故答案为:;下。
光的折射定律:折射光线、入射光线和法线都在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,而当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
知道入射光线、反射光线和折射光线的关系,会根据光路图识别入射光线、反射光线或折射光线。
17.【答案】;
【解析】
根据反射定律确定入射光线和反射光线,并且根据角之间的关系求出入射角的大小;在利用折射角定义求出折射角的大小,由入射角与折射角的大小关系判定哪是空气。
此题主要考查了光的反射和折射定律的应用.在此题中,关键搞清入射光线、反射光线、折射光线.并掌握入射角、反射角、折射角的概念。
已知是界面,根据反射角与入射角的关系和箭头方向可确定反射光线和入射光线, 则入射角为。 折射角为折射角大于入射角,所以侧是空气。
故答案为:;;
18.【答案】;
【解析】
折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
画光的反射光线或折射光线,主要是依据反射定律和折射定律,注意角度的大小和箭头的方向。
19.【答案】B、D 记录每一次光斑的位置 油 ;
【解析】解:根据控制变量法的思想,要探究水和油对光的偏折本领大小,必须控制入射角和液面的高度相同,符合条件的有、两图;
在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置,比较液体对光的偏折程度,体现了转换法的思想;
根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大。
故答案为:、;
记录每一次光斑的位置;
油。
实验的目的是探究水和油对光的偏折本领,因此需要控制入射角和液面的高度相同;
为了把液体对光线的偏折程度体现出来,需要在水槽底部贴上刻度尺,记录折射光线照射在水槽底部的光斑的位置;
通过记录的位置,和空气中照射点光斑相比较,距离空气中光斑越远,说明对光的偏折本领越大。
本实验采用了控制变量法和转换法的思想,容易出错的地方是控制入射角和液面的高度;
入射角相同时,液面高度不同,光斑位置也不同,因为液面变化,入射点也随之变化,导致光斑位置变化。