人教版八年级上册《4.4 光的折射》2023年同步练习卷
一、填空题
1.一束光从空气中斜射到水面上时发生了反射和折射,入射光线与水面成30°角,则入射角的大小为 ,反射角的大小为 ,折射角 (选填“等于”“大于”或“小于”)入射角。
二、作图题
2.如下图,光从空气射入玻璃中时,完成折射光路图。
3.如图所示水面上方有一发光点A,水中另有一发光点B,
人眼在P点看到B在水中的位置就是A在水中的像的位置。画出:
①A发出的光经水面反射进入人眼的光路图;
②B发出的光进入人眼的光路图。
三、解答题
4.如果折射现象中光路是可逆的话,光从水中斜射入空气中时,折射角应大于入射角;光从水中垂直射入空气中时,传播方向不变。如何验证折射现象中光路可逆?
5.生活中还有哪些因光的折射而使眼睛受“骗”的事例?请举例说明。
四、综合能力题
6.光从一种介质入射到另一种介质的界面时,同时发生反射和折射。反射光线跟入射光线是轴对称的,折射的情况会怎样呢?
(1)一束光由空气斜射入水中,如图1所示,观察光在水中的径迹。图2中已经画出入射光线,请按下面的步骤画出折射光线。
①画出法线。
②大致画出该入射光线进入水中的折射光线。
(2)用虚线把入射光线顺向延长,折射光线相对于原来入射光线的方向,是靠近了法线还是远离了法线? 。
(3)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角。怎样定义折射角? 。
(4)在图2中标出入射角i和折射角r。折射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。
(5)只凭一次实验,我们不能得出“光从空气斜射入水中,折射角一定小于入射角”的结论。为了进一步探究这一结论是否成立,我们应该怎样做? 。
7.光线从空气斜射入水中(如图),若入射角为30°,则折射角是大于30°还是小于30°?在图中画出折射光线的大致方向。
8.如图所示,从刻度尺上A点发出的光线斜射向空气时发生偏折,请在图中画出折射光线和反射光线,由图可推知,潜水员在A点看岸上的树,会感觉树的像比实际的树位置 (选填“升高”或“下降”)了。
9.如图所示,从A点发出的两条光线AB和AC射到了水面。
(1)画出AB进入空气的光路,此时折射角的大小为 。
(2)大致画出AC的折射光路,并标出入射角i和折射角r。此时折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
10.小王在研究光的有关规律时,根据实验现象画出了如图所示的a、b二图。根据图中所示的现象,回答下列问题。
(1)光从空气斜射入两介质的交界面时,会同时发生 。
(2)由图的a、b两图可得出:光从空气斜射入水中时,折射光线相对于入射光线传播的方向是 (选填“靠近法线”或“远离法线”)的,当入射角增大时,折射角 (选填“增大”或“减小”)。
(3)根据小王的研究,请在图c中画出光以32°的入射角从水中斜射进空气的反射光线和折射光线,并在图上标出反射角和折射角的角度。
11.如图,一泳池底光源S(图中未画出)的一束光从池底的水中射入空气,经过水面O点,在泳池一侧的墙壁上形成两个光点A和B。已知A在水面上1.50m处,B在水面下2.00m处。
①请在图中画出折射光线及反射光线;
②请在图中画出该入射光线,并确定光源S的位置;
③折射光斑通过水面成像在A′;
④则A′与A的距离为 m。
12.一束红光沿AO射到半圆玻璃砖的表面(O为圆心),如图所示。
(1)在图中画出光在玻璃砖上表面的反射光OC。
(2)在图中标出光在玻璃砖中的折射角r;此时折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”) 60°。
(3)现有一支激光笔,请设计实验验证在折射现象中,光路是可逆的。你的实验操作是 。
人教版八年级上册《4.4 光的折射》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、填空题
1.一束光从空气中斜射到水面上时发生了反射和折射,入射光线与水面成30°角,则入射角的大小为 60° ,反射角的大小为 60° ,折射角 小于 (选填“等于”“大于”或“小于”)入射角。
【解答】解:
(1)由图知入射光线与水面成30°角,而入射光线与法线的夹角为入射角,
故入射角的大小为:90°﹣30°=60°;
(2)根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射角的大小也为60°;
(3)当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
故答案为:60°;60°;小于。
二、作图题
2.如下图,光从空气射入玻璃中时,完成折射光路图。
【解答】解:图中是光从空气斜射入玻璃,根据折射规律知,折射角小于入射角,先画出法线,然后画出折射光线。如图所示。
3.如图所示水面上方有一发光点A,水中另有一发光点B,
人眼在P点看到B在水中的位置就是A在水中的像的位置。画出:
①A发出的光经水面反射进入人眼的光路图;
②B发出的光进入人眼的光路图。
【解答】解:由题可知,人在空气中看到B在水中的位置就是A在水中的像的位置,说明由于光的折射成像的位置与A通过水面成像的位置重合;具体作图方法如下:
①根据平面镜成像的特点作出A关于水面的对称点A′(即像点),连接A′与人眼P,交于水面一点O(即入射点),过O点垂直于水面作出法线,连接AO,则AO为空气中的入射光线,连接OP,则OP为反射光线,如图所示;
②B为水中的发光点,连接BO,则BO为水中的入射光线,连接OP,则OP为水中光线的折射光线,连线时注意连线的虚实和光线的传播方向,如图所示:
三、解答题
4.如果折射现象中光路是可逆的话,光从水中斜射入空气中时,折射角应大于入射角;光从水中垂直射入空气中时,传播方向不变。如何验证折射现象中光路可逆?
【解答】答:为了验证折射现象中光路是否可逆,可以用一束光沿原来的折射光线入射,若折射后光线沿原来的入射光线射出,则证明折射光路是可逆的。
5.生活中还有哪些因光的折射而使眼睛受“骗”的事例?请举例说明。
【解答】答:生活中还有哪些因光的折射而使眼睛受“骗”的事例有:海市蜃楼、池底变浅等。
四、综合能力题
6.光从一种介质入射到另一种介质的界面时,同时发生反射和折射。反射光线跟入射光线是轴对称的,折射的情况会怎样呢?
(1)一束光由空气斜射入水中,如图1所示,观察光在水中的径迹。图2中已经画出入射光线,请按下面的步骤画出折射光线。
①画出法线。
②大致画出该入射光线进入水中的折射光线。
(2)用虚线把入射光线顺向延长,折射光线相对于原来入射光线的方向,是靠近了法线还是远离了法线? 靠近 。
(3)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角。怎样定义折射角? 折射光线与法线的夹角叫折射角 。
(4)在图2中标出入射角i和折射角r。折射角 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。
(5)只凭一次实验,我们不能得出“光从空气斜射入水中,折射角一定小于入射角”的结论。为了进一步探究这一结论是否成立,我们应该怎样做? 可以改变入射角的大小,进行多次实验,得出相应折射角的大小,比较得出结论 。
【解答】解:
(1)画出折射光线的步骤:
①过入射点垂直水面画出法线(用虚线);
②根参考图1,在入射光线原来方向的下方画出进图水中的折射光线,如图所示:
;
(2)用虚线把入射光线顺向延长,折射光线相对于原来入射光线的方向,是靠近了法线;
(3)折射光线与法线的夹角叫折射角;
(4)入射角i和折射角r,如图所示:
由图可知折射角小于入射角;
(5)只凭一次实验,我们不能得出“光从空气斜射入水中,折射角一定小于入射角”的结论。可以改变入射角的大小,进行多次实验,得出相应折射角的大小,比较得出结论。
故答案为:(1)折射光线如图所示;
(2)靠近;
(3)折射光线与法线的夹角叫折射角;
(4)入射角i和折射角r,如图所示;小于;
(5)可以改变入射角的大小,进行多次实验,得出相应折射角的大小,比较得出结论。
7.光线从空气斜射入水中(如图),若入射角为30°,则折射角是大于30°还是小于30°?在图中画出折射光线的大致方向。
【解答】解:根据光的折射规律可知折射角小于入射角,所以折射角小于30°;
题中法线已作出,根据光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示:
8.如图所示,从刻度尺上A点发出的光线斜射向空气时发生偏折,请在图中画出折射光线和反射光线,由图可推知,潜水员在A点看岸上的树,会感觉树的像比实际的树位置 升高 (选填“升高”或“下降”)了。
【解答】解:
先过入射点O垂直于水面作出法线,根据反射角等于入射角在法线右侧的水中画出反射光线OB;光从水中斜射入空气中时,根据折射角大于入射角在法线右侧的空气中画出折射光线OC.如图所示:
潜水员在A点看岸上的树,树发出的光线斜射到水面发生折射,折射角小于入射角,树的像在折射光线的反向延长线上,树的虚像的位置在真实的树的上方,即会感觉到树的位置升高。
故答案为:光路图见解答;升高。
9.如图所示,从A点发出的两条光线AB和AC射到了水面。
(1)画出AB进入空气的光路,此时折射角的大小为 0° 。
(2)大致画出AC的折射光路,并标出入射角i和折射角r。此时折射角 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
【解答】解:(1)当光从水垂直射向空气中时,光的传播方向不变入射角为0°,折射角为0°,如下图所示:;
(2)由光的折射规律可知,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,当光从水斜射入空气中时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角,如下图:。
故答案为:(1)见解答;0°;(2)见解答;大于。
10.小王在研究光的有关规律时,根据实验现象画出了如图所示的a、b二图。根据图中所示的现象,回答下列问题。
(1)光从空气斜射入两介质的交界面时,会同时发生 反射和折射 。
(2)由图的a、b两图可得出:光从空气斜射入水中时,折射光线相对于入射光线传播的方向是 靠近法线 (选填“靠近法线”或“远离法线”)的,当入射角增大时,折射角 增大 (选填“增大”或“减小”)。
(3)根据小王的研究,请在图c中画出光以32°的入射角从水中斜射进空气的反射光线和折射光线,并在图上标出反射角和折射角的角度。
【解答】解:(1)光从空气斜射入另一种透明物质时,会同时发生反射和折射;
(2)a、b两图,都是光从空气斜射入水中,折射角均小于入射角,折射光线相对于入射光线传播的方向是;a的入射角大于b的入射角,则a的折射角大于b的折射角,可知:光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,且入射角增大,折射角也增大;
(4)由图b知,光从空气斜射入水中,入射角为45°,则折射角为32°,根据光路的可逆性,若光从水中斜射入空气中,入射角为32°,则折射角为45°;
根据光的反射定律,反射角等于入射角等于32°,如图所示:
。
故答案为:(1)反射和折射;(2)靠近法线;增大;(3)见上图。
11.如图,一泳池底光源S(图中未画出)的一束光从池底的水中射入空气,经过水面O点,在泳池一侧的墙壁上形成两个光点A和B。已知A在水面上1.50m处,B在水面下2.00m处。
①请在图中画出折射光线及反射光线;
②请在图中画出该入射光线,并确定光源S的位置;
③折射光斑通过水面成像在A′;
④则A′与A的距离为 3 m。
【解答】解:①水中的光源S发出的光线入射到O点,方向发生偏折,进入空气后入射到A点,则OA为折射光线;经水面反射到B点,OB为反射光线;
②过入射点O垂直水面画出法线,根据反射角等于入射角,在法线另一侧的水中画出入射光线,与泳池底的交点为光源S的位置;
③作折射光斑A关于水面的对称点,可得折射光斑通过水面成的像A′;
④A到水面的距离为1.5m,A的像A′到水面的距离也是1.5m,A′与A的距离为1.5m+1.5m=3m。
故答案为:①②③如图所示;④3。
12.一束红光沿AO射到半圆玻璃砖的表面(O为圆心),如图所示。
(1)在图中画出光在玻璃砖上表面的反射光OC。
(2)在图中标出光在玻璃砖中的折射角r;此时折射角 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”) 60°。
(3)现有一支激光笔,请设计实验验证在折射现象中,光路是可逆的。你的实验操作是 用绿色激光笔沿折射光线BO′的方向入射玻璃砖,并观察光路径是不是与红光重合 。
【解答】解:(1)做出法线,入射角等于90°﹣30°=60°,根据反射角等于入射角,反射角也为60°,反射光路如图所示:
(2)折射角是折射光线与法线的夹角,如图所示:
,
由图可知,此时折射角小于60°。
(3)要探究折射光路的可逆性,可利用用绿色激光笔沿折射光线BO′的方向入射玻璃砖,并观察光路径是不是与红光重合。
故答案为:(1)见上图;(2)见上图;小于;(3)用绿色激光笔沿折射光线BO′的方向入射玻璃砖,并观察光路径是不是与红光重合。