课时提升作业(十六)

光的折射

(30分钟　40分)

一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)

1.(2013·天津中考)下列现象由光的折射形成的是(　　)

A.桥在水中形成“倒影”　　   B.手在灯光下形成影子

C.池水看起来比实际浅         D.汽车后视镜可扩大视野

【解析】选C。本题考查了光的折射现象。桥在水中形成“倒影”,是水面成像,属于光的反射现象;手在灯光下形成影子,是光的直线传播形成的;池水看起来比实际浅,是由光的折射造成的,看到的是变高了的池底的虚像;汽车后视镜是凸面镜,利用了凸面镜对光线的发散作用,扩大视野,属于光的反射现象。故选C。

2.(2013·泸州中考)已知玻璃的折射率大于空气的折射率,当一束激光AO由空气斜射入平行玻璃砖的上表面,经两次折射后从玻璃砖的下表面射出,下列所作的四个折射光路图中,可能正确的是(　　)

【解析】选B。本题主要考查折射定律。当光从空气斜射入玻璃时,根据光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更靠近法线;当光线从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线相对于入射光线要远离法线。故选B。

3.如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是(　　)

A.装水的池中标杆影子较长

B.未装水的池中标杆影子较长

C.两池中标杆影子长度相同

D.装水的池中标杆没有影子

【解析】选B。从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射,由于光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线比原来的光线(沿直线传播的情况)更靠近杆,故此时影子的长度会变小。故选B。

4.如图所示,有一束光线斜射入盛水的容器中,在容器底部形成光斑,保持入射光的方向不变,逐渐放掉容器中的水,容器底部的光斑将(　　)

A.向右移动　　　B.向左移动      C.保持不动        D.无法判断

【解析】选B。当水位在a处时,一束光线斜射入盛水的容器中,由光的折射定律可知,在容器底部形成一个光斑在P点,当打开阀门,容器里的水逐渐流出的过程中,入射点逐渐降低到b,由光的折射定律可知,在容器底部形成的光斑在P′点,所以在水逐渐流出的过程中,光斑将向左移动,如图所示。

5.(2013·上海中考)光从空气射入水中,入射角为0°,折射角为(　　)

A.0°　　　B.30°　　　C.45°　　　D.60°

【解析】选A。本题考查光的折射规律。当入射角为0°时,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,所以入射角、折射角都为0°。故选A。

二、填空题(本大题共2小题,每空1分,共4分)

6.(2013·吉林中考)如图所示,不透明的容器中有一只铁制玩

具青蛙,人的眼睛在S位置时刚好看不到青蛙,这是       

的缘故;向容器中注入适量的水,眼睛就能够看到青蛙了,这

是            造成的。

【解析】本题考查光的直线传播、光的折射。由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,玩具青蛙发出的光被容器的上边缘挡住,使人刚好看不到青蛙;当注入水,光在水面发生折射,使光能进入人的眼睛中,会看见青蛙。

答案：光的直线传播　光的折射

7.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为　　　,折射角的大小为　　　　。

【解析】本题考查光的反射和折射。光的入射角等于90°-30°=60°,根据反射定律,反射角等于入射角,所以反射角等于60°,故反射光线与液面的夹角为

30°;反射光线与折射光线的夹角为83°,折射光线与液面夹角为83°-30°=

53°,所以折射角是90°-53°=37°。

答案：60°　37°

三、作图题(本大题共2小题,共6分)

8.(3分)如图所示,一束光射向玻璃三棱镜,画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹(注意标出法线)。

【解析】当光从空气斜射入玻璃时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角;反之当光从玻璃斜射入空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。

答案：

9.(3分)(2013·哈尔滨中考)在碗底放一枚硬币S,向碗里倒水后,会观察到“硬币”上升,如图所示。请将眼睛看到硬币的像S′的光路图补充完整。

【解析】本题考查学生对光的折射知识的应用。当水升高到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光沿直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像S′。

答案：如图所示

四、实验探究题(本大题共2小题,共15分)

10.(7分)小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”。

(1)为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是

                                                                　。

实验中,　　　　　(选填“能”或“不能”)看见反射光线。

(2)实验的折射光路如图所示,可以判定折射角　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。增大入射角观察到折射角在　　　　(选填“增大”或“减小”)。若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是入射角到一定值时,

                                                                 　。

【解析】(1)由于水是无色的,光是看不见的,故可加入几滴红墨水,使水变成红色,就能看到水中的光路。因为光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射,所以实验中,能看见反射光线。

(2)入射光线与法线的夹角叫入射角,折射光线与法线的夹角叫折射角,从题图中可看出折射角大于入射角,当入射角增大时,折射角也增大,当入射角增大到一定值时只存在反射光线,折射光线消失。

答案：(1)滴入几滴红墨水　能

(2)大于　增大　折射光线消失

11.(8分)在探究“光从空气斜射入水和油中时,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(如图甲所示);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。

(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的　　　　(选填字母序号)两图实验。

(2)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

                                                              　。

(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置

如图丙所示,经分析可知：光从空气斜射入水和油中时,

　　　对光的偏折本领较大。

【解析】(1)做此探究实验时,水和油的深度要相同且入射角相同,所以选B和D。

(2)同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是得到光斑位置的准确的数据。

(3)从题图丙中可以看出,相对于空气中光斑的位置,在油中光斑的位置偏转得更大,所以油对光的偏折本领较大。

答案：(1)B、D　(2)测得光斑偏转的准确位置　(3)油

【变式训练】如图是研究光的折射规律的实验原理图;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。

(1)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(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)。

a.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;

b.　                                                           。

(2)请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面：

　                                                             。

【解析】本题考查光的折射规律及学生分析实验数据总结实验结论的能力。

(1)由表中数据可知,当光从空气斜射入其他透明介质中,入射角增大时,折射角也增大,但折射角总小于入射角;(2)对比前几组数据,当入射角增大几倍时,折射角也大致增大几倍,即入射角i与折射角r近似成正比关系;后几组数据中,入射角增大时,折射角也增大,但不再有正比关系。

答案：(1)入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角　(2)入射角较小时,入射角i与折射角r近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立

【培优训练】

(2013·宁波中考)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P_a、P_b、P_c、P_d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(　　)

A.P_a、P_b、P_c、P_d　          B.P_d、P_c、P_b、P_a

C.P_c、P_d、P_a、P_b            D.P_b、P_a、P_d、P_c

【解析】选A。本题考查了光的反射和光的折射现象。分别画出当水面处于a、b、c、d四个位置时的光路图是解答此题的关键。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P_a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P_b点上;当水面处于c、d时,先发生反射,再发生折射,射到左壁的P_c、P_d上,如图所示,故选A。