2022-2023学年八年级上册物理讲义(鲁科版)——3.4 光的折射(原卷+解析卷)

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2022-2023学年八年级上册物理讲义(鲁科版)——3.4 光的折射(原卷+解析卷)

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第三章 光现象
3.4 光的折射
目录
1
3
5
6
10
光的折射特点
1. 光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。如图所示,当光从一种透
明物质斜射入另一种透明物质时,在两种物质的分界面上,光的传播方向要发生改变,其中一部分光发生反射,同时还有一部分光进入另一种物质里并且光的传播方向发生了改变。
2.对光的折射的理解
(1)光从一种介质垂直射入另一种分质时,它的传播方向不会发生改变。如图所示。
(2)如果同种介质的疏密不均匀,光在其中传播时,也会发生折射现象,如神秘的海市蜃楼现象。
【重点提示】
星光在大气中传播时,大气的疏密不断变化,星光时而传到我们眼中,时而被大气反射或折射,于是我们时而看到星星,时而看不到星星,就有了星星一闪一闪的感觉,像是在“眨眼睛”。
二、光折射规律
1.基本概念
2.折射规律
光发生折射现象时,折射光线跟入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;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向编折,折射角小于入射角。当入射角增大时折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光人空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。
【重点提示】
(1)光的折射光路也是可逆的,根据可逆性原理,如果光线从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
(2)无论光是从空气斜射入其他介质中,还是光从其他介质中斜射入空气中,总是在空气中的角大于在其他
介质(真空除外)中的角。
3.对折射规律的理解
(1)法线既是界面的垂线,又是作图时画入射角和折射角的标准。
(2)折射角随入射角的增大而增大,叙述时应先说折射角后说入射角。
(3)当光垂直射到界面时,光的传播方向不发生改变,此时折射光线、入射光线、法线重合,折射角、入射角都为0。
(4)折射现象中,光路是可逆的。
三、生活中的折射现象
1、光的折射规律
由于同种物质不同位置的疏密程度不同,不同物质的疏密程度不同,光射入这些物质后传播方向就会发生偏折,这就是光的折射现象。光的折射规律可以概括为:三线共面、两线分居、空气角大(光在空气和其它透透明质中发生折射)。
【例1】(2020春 奉化区期中)如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:
   是入射光线,折射角为   ,玻璃在   (选填“CD面的左方”、“CD面的右方”、“AB面的上方”或“AB面的下方”)。
2、生活中的折射现象
1.从空气看水中:水中的鱼、石头等物体的位置变高,池底位置变高,池水变浅。
2.从水中看岸上:岸上的树、楼等位置变高。
3.海市蜃楼:光在穿过密度不均匀的介质中时传播路径发生偏折造成的。
4.星星闪烁:由于大气层密度不稳定,星星的光在穿过大气层时折射光线方向不断发生改变,是我们看到的星星的位置不停的晃动形成的。
5.透过玻璃砖看到铅笔“错位”,插入水中的筷子向上“弯折”等。
【例1】(2020 丹东)如图,下列光现象及应用中,能够用光的直线传播来解释的是(  )
A.凸面镜扩大视野 B.海市蜃楼
C.手影 D.自行车的尾灯
【例2】(2020春 襄垣县月考)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,因为它的实际深度会超过你看到的深度。请你作图说明,为什么池水看起来比实际的浅。图中,A点为实际位置,A'点为看到的位置。
【常考1】光的折射现象
【例1】(2020 重庆)如图所示,由于光的折射形成的是(  )
A.倒立的“烛焰” B.变幻的“手影”
C. “折断”的铅笔 D.金色的“日环”
【常考2】利用光的折射规律作图
【例2】(2020 东营)如图所示,一束光从水中斜射向空气中,同时发生折射和反射,试在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。
1.(2020 呼和浩特)每一种经历都像一幕美丽的风景,就像每一幕美景的背后都有很多美丽的故事一样。在这些美的背后,都包含着深奥的科学哲理。下面关于光现象的美景描述,原理属于光直线传播的是(  )
A.匡衡凿壁偷光 B.洞庭水月一色
C.沙漠海市蜃楼 D.雨后七色彩虹
2.(2020 宜昌模拟)小明在平静的湖边看到图所示“云在水中飘,鱼在云上游”美景,对于这一有趣现象的形成,下列说法不正确的是(  )
A.云和鱼都是虚像 B.云是虚像,鱼是实像
C.云是由光的反射形成的 D.鱼是由光的折射形成的
3.(2020 徐汇区模拟)光线从空气斜射入水中,入射角是30°,则折射角可能是(  )
A.0° B.25° C.30° D.45°
4.(2020春 杭州期中)光从空气射向水面的过程中,下列光路正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2021秋 蚌埠期末)如图所示,一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃,MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是(  )
A.50°,空气 B.50°,玻璃 C.60°,空气 D.60°,玻璃
6.(2021秋 瑶海区期末)在研究光现象的实验时,小红在玻璃杯中放入一根木棒,从侧面观察到如图甲所示,当他倒入一定量水后,从同样的角度观察这根木棒时,图中最符合实际情况的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2020 大东区一模)近年来浑河水域得到很好治理,浑河水质和生态系统都得到了有效改善。春天已至,草长莺飞,如图所示,浑河岸边垂钓人群日益增多,垂钓者在岸边就可以看到水中的“鱼”,这是光的   现象,看到水中的“鱼”比实际的鱼位置要   (选填“深”或“浅”)。
8.(2021秋 曲阳县期末)请你用简洁的语言说明漫画系列图中蕴含的物理知识:   。
9.(2020 聊城)一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示,请在图中作出此光线的入射光线(注意标出法线)。
10.(2020 成都)如图所示,请画出激光束从三棱镜折射入空气时,法线的位置和折射光线的大致位置。
1.(2020 西华县二模)下列现象中,属于光的折射现象的是(  )
A.看到游泳池中水的深度比实际浅
B.日食和月食的形成
C.湖面上映出白云的“倒影”
D.教室里的同学能看到黑板上的字
2.(2020 溧阳市一模)如图所示,MN为水面,PQ为法线,水面下A处有潜水员,水面上方B、C处分别有小明和小红。他们分别通过水面观察对方的像,以下说法正确的是(  )
A.小明看到小红的像是由于光的折射形成的
B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的
C.小明观察小红的像对应的光路中,CO是入射光线,入射角为37°
D.潜水员观察小明的像对应的光路中,OA是折射光线,折射角为37°
3.(2020 苏州一模)一条鱼跃出水面捕捉鸟的说法听起来像是童话里的故事。然而,尽管这似乎听起来是不可能的,但这一非同寻常的场景首次被摄像师捕捉到了。拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上,一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是(  )
A.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方
B.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的下方
C.乌燕鸥的实像,像在鸟燕鸥的上方
D.乌燕鸥的实像,像在乌燕鸥的下方
4.(2020春 奉化区期中)如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门k,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,观察到的光斑的移动方向(  )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
5.(2021秋 满城区期末)当光从空气射向水中发生反射和折射时,下列说法不正确的是(  )
A.垂直入射时,入射角、反射角、折射角都是0°
B.如果入射角是45°,折射角是30°,则反射和折射光线的夹角为75°
C.当光从空气斜射向水中时,折射光线将会靠近法线折射
D.当入射角增大时,折射光线和反射光线的夹角变小
6.(2021秋 荔湾区期末)如图所示,一束光从空气斜射入水中,同时发生反射和折射,下列说法正确的是(  )
A.入射角为60o,AB是法线 B.折射角为50o,NM是界面
C.折射角为40o,AB是界面 D.反射角为30o,NM是法线
7.(2021秋 怀集县期末)填写下列光现象的成因。(1)鱼翔浅底:   ;(2)小孔成像:   ;(3)镜花水月:   ;
8.(2021秋 庐阳区期末)如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则:折射光线   (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转,且旋转角小于α。
9.(2020 洛阳一模)洛洛是一位游泳爱好者,当她潜入水中时(O点),看到站在游泳池边上阳阳(A点)变高了(B点)如图所示,请画出水下O处的洛洛看到阳阳的光路图,并根据平面镜成像特点画出阳阳(A点)通过水面所成的像(A′)。
10.(2020 厦门模拟)小夏探究光的折射规律,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 60° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
(1)分析数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角   入射角;当入射角逐渐减小时,折射角逐渐   。
(2)让光从水斜射向空气,入射角选用表中的折射角的度数,折射角恰好等于表中相应的入射角的度数,说明光路是   的。
(3)让光从水射向空气,不断增大入射角,折射角也随之增大,其中先接近90°的是   。由此猜想:继续增大入射角,可能出现的现象是   。第三章 光现象
3.4 光的折射
目录
1
3
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10
光的折射特点
1. 光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。如图所示,当光从一种透
明物质斜射入另一种透明物质时,在两种物质的分界面上,光的传播方向要发生改变,其中一部分光发生反射,同时还有一部分光进入另一种物质里并且光的传播方向发生了改变。
2.对光的折射的理解
(1)光从一种介质垂直射入另一种分质时,它的传播方向不会发生改变。如图所示。
(2)如果同种介质的疏密不均匀,光在其中传播时,也会发生折射现象,如神秘的海市蜃楼现象。
【重点提示】
星光在大气中传播时,大气的疏密不断变化,星光时而传到我们眼中,时而被大气反射或折射,于是我们时而看到星星,时而看不到星星,就有了星星一闪一闪的感觉,像是在“眨眼睛”。
二、光折射规律
1.基本概念
2.折射规律
光发生折射现象时,折射光线跟入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;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向编折,折射角小于入射角。当入射角增大时折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光人空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。
【重点提示】
(1)光的折射光路也是可逆的,根据可逆性原理,如果光线从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
(2)无论光是从空气斜射入其他介质中,还是光从其他介质中斜射入空气中,总是在空气中的角大于在其他
介质(真空除外)中的角。
3.对折射规律的理解
(1)法线既是界面的垂线,又是作图时画入射角和折射角的标准。
(2)折射角随入射角的增大而增大,叙述时应先说折射角后说入射角。
(3)当光垂直射到界面时,光的传播方向不发生改变,此时折射光线、入射光线、法线重合,折射角、入射角都为0。
(4)折射现象中,光路是可逆的。
三、生活中的折射现象
1、光的折射规律
由于同种物质不同位置的疏密程度不同,不同物质的疏密程度不同,光射入这些物质后传播方向就会发生偏折,这就是光的折射现象。光的折射规律可以概括为:三线共面、两线分居、空气角大(光在空气和其它透透明质中发生折射)。
【例1】(2020春 奉化区期中)如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:
   是入射光线,折射角为   ,玻璃在   (选填“CD面的左方”、“CD面的右方”、“AB面的上方”或“AB面的下方”)。
【答案】EO ∠GOB CD面的左方
【解析】由图可知,∠FOC=60°,则∠FOA=90°﹣60°=30°,∠EOD=60°,则∠EOA=90°﹣60°=30°,所以∠FOA=∠EOA,故CD为分界面,AB为法线,则入射光线为EO,反射光线为OF,折射光线为OG,入射角∠EOA=30°;折射角为∠GOB=90°﹣45°=45°,又因为折射角大于入射角,所以是光从玻璃斜射入空气中,则玻璃在CD面的左方。
2、生活中的折射现象
1.从空气看水中:水中的鱼、石头等物体的位置变高,池底位置变高,池水变浅。
2.从水中看岸上:岸上的树、楼等位置变高。
3.海市蜃楼:光在穿过密度不均匀的介质中时传播路径发生偏折造成的。
4.星星闪烁:由于大气层密度不稳定,星星的光在穿过大气层时折射光线方向不断发生改变,是我们看到的星星的位置不停的晃动形成的。
5.透过玻璃砖看到铅笔“错位”,插入水中的筷子向上“弯折”等。
【例1】(2020 丹东)如图,下列光现象及应用中,能够用光的直线传播来解释的是(  )
A.凸面镜扩大视野 B.海市蜃楼
C.手影 D.自行车的尾灯
【答案】C
【解析】凸面镜扩大视野,利用的是光的反射,故A错误;海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。故B错误。手影是由光的直线传播形成的,故C正确。自行车尾灯由相互垂直的小平面镜组成,利用了光的反射原理。故D错误。故选:C。
【例2】(2020春 襄垣县月考)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,因为它的实际深度会超过你看到的深度。请你作图说明,为什么池水看起来比实际的浅。图中,A点为实际位置,A'点为看到的位置。
【答案】如图所示
【解析】A点反射的光由水中斜射入空气中到人眼,人逆着折射光线沿直线看到A的像A',先连接人眼与像A'的连接,与水面的交点为折射点,连接A与折射点的连线为入射光线,折射点与人眼的连线为折射光线。
【常考1】光的折射现象
【例1】(2020 重庆)如图所示,由于光的折射形成的是(  )
A.倒立的“烛焰” B.变幻的“手影”
C. “折断”的铅笔 D.金色的“日环”
【答案】C
【解析】倒立的“烛焰”属于小孔成像,是由光的直线传播形成的,故A错误;手在屏幕上形成的手影,是光的直线传播形成的,故B错误;铅笔好像在水面处折断,是铅笔反射的光从水中斜射入空气中发生光的折射造成的;故C正确;金色的“日环”,是光的直线传播形成的,故D错误。故选:C。
【常考2】利用光的折射规律作图
【例2】(2020 东营)如图所示,一束光从水中斜射向空气中,同时发生折射和反射,试在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。
【答案】 如图所示
【解析】过入射点先画出法线,在法线右侧的水中画出反射光线,注意反射角等于入射角;在法线的右侧空气中画出折射光线,注意折射角大于入射角。
1.(2020 呼和浩特)每一种经历都像一幕美丽的风景,就像每一幕美景的背后都有很多美丽的故事一样。在这些美的背后,都包含着深奥的科学哲理。下面关于光现象的美景描述,原理属于光直线传播的是(  )
A.匡衡凿壁偷光 B.洞庭水月一色
C.沙漠海市蜃楼 D.雨后七色彩虹
【答案】A
【解析】匡衡凿壁偷光利用的是光沿直线传播的原理,故A符合题意;洞庭水月一色属于平面镜成像,其原理是光的反射,故B不符合题意;海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射造成的,故C不符合题意;雨后彩虹是光的色散现象,其实质是光的折射,故D不符合题意。故选:A。
2.(2020 宜昌模拟)小明在平静的湖边看到图所示“云在水中飘,鱼在云上游”美景,对于这一有趣现象的形成,下列说法不正确的是(  )
A.云和鱼都是虚像 B.云是虚像,鱼是实像
C.云是由光的反射形成的 D.鱼是由光的折射形成的
【答案】B
【解析】
水中飘动的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到的水中的鱼,由于光的折射,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像;故ACD正确、B错误。本题选错误的;故选:B。
3.(2020 徐汇区模拟)光线从空气斜射入水中,入射角是30°,则折射角可能是(  )
A.0° B.25° C.30° D.45°
【答案】B
【解析】由光的折射定律可知:光从空气中斜射入水中时,折射角要小于入射角,入射角是30°,则折射角可能为25°;只有光垂直于界面入射时(入射角为0°),折射角才能为0°,所以此时的折射角不可能是0°,故只有B符合题意。故选:B。
4.(2020春 杭州期中)光从空气射向水面的过程中,下列光路正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题知,光从空气斜射向水表面,同时发生反射和折射;图中光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法线方向偏折了,图中折射角大于入射角,故A错误;图中光从空气斜射入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,并且反射角等于入射角,符合光的反射定律和折射定律,故B正确;
反射光线与入射光线分居法线两侧,但折射光线和入射光线在法线的同侧了,故C错误;反射角和入射角不相等,故D错误。故选:B。
5.(2021秋 蚌埠期末)如图所示,一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃,MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是(  )
A.50°,空气 B.50°,玻璃 C.60°,空气 D.60°,玻璃
【答案】D
【解析】已知MN是界面,过入射点O垂直于界面作出法线EF,如下图所示:
由图知,∠AOM=∠BON=40°,则∠AOF=∠BOF=90°﹣40°=50°,根据“反射角等于入射角、折射光线和入射光线分别位于法线EF的两侧”可知,BO是入射光线,OA为反射光线,OC为折射光线,折射光线CO与法线EF的夹角为折射角,则折射角∠COF=90°﹣30°=60°;由图可知,折射角∠COE大于入射角∠BOF,由光的折射规律可知,光是从玻璃斜射入空气,则介质甲是玻璃。故选:D。
6.(2021秋 瑶海区期末)在研究光现象的实验时,小红在玻璃杯中放入一根木棒,从侧面观察到如图甲所示,当他倒入一定量水后,从同样的角度观察这根木棒时,图中最符合实际情况的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】图甲所示,当他倒入一定量水后,木棒在水面处看起来变折了,这是由于木棒发出的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以木棒在水中的部分是向上弯折,人看到的是木棒的虚像,故A 正确。
7.(2020 大东区一模)近年来浑河水域得到很好治理,浑河水质和生态系统都得到了有效改善。春天已至,草长莺飞,如图所示,浑河岸边垂钓人群日益增多,垂钓者在岸边就可以看到水中的“鱼”,这是光的   现象,看到水中的“鱼”比实际的鱼位置要   (选填“深”或“浅”)。
【答案】折射 浅
【解析】鱼反射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,折射光线进入眼睛,而眼睛是逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,这实际上看到的是变浅的鱼的虚像。
8.(2021秋 曲阳县期末)请你用简洁的语言说明漫画系列图中蕴含的物理知识:   。
【答案】这人由于不懂光的折射知识,水看起来浅,其实很深,因为折射看到水底升高了
【解析】由于光的折射的原因,人逆着折射光线的方向看去,会看到折射光线的反向延长线所形成的池底的像,而由于折射所形成的像的位置比物体的实际位置要浅,所以看到的池底变浅了,才出现这人以为水的深度不过到胸口,结果却可以将他淹没。
9.(2020 聊城)一束光从水斜射入空气中,其折射光线如图所示,请在图中作出此光线的入射光线(注意标出法线)。
【答案】如图所示
【解析】过入射点作出垂直水面的法线,在法线左侧的水中画出入射光线,方向指向入射点,注意入射角小于折射角.
10.(2020 成都)如图所示,请画出激光束从三棱镜折射入空气时,法线的位置和折射光线的大致位置。
【答案】如图所示
【解析】
激光束从三棱镜折射入空气时,此时的折射角要大于入射角,首先做出法线,根据折射角和入射角的关系做出折射光线.
1.(2020 西华县二模)下列现象中,属于光的折射现象的是(  )
A.看到游泳池中水的深度比实际浅
B.日食和月食的形成
C.湖面上映出白云的“倒影”
D.教室里的同学能看到黑板上的字
【答案】A
【解析】池底反射的光线由水中斜射入空气时,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,就会觉得池底变浅了,故A正确;日食和月食是由光的直线传播形成的,故B错误;湖面上映出白云的“倒影”属于平面镜成像,利用的是光的反射原理,故C错误;教室里的同学之所以能看到黑板上的字,是因为光线在这里发生了漫反射,故D错误。故选:A。
2.(2020 溧阳市一模)如图所示,MN为水面,PQ为法线,水面下A处有潜水员,水面上方B、C处分别有小明和小红。他们分别通过水面观察对方的像,以下说法正确的是(  )
A.小明看到小红的像是由于光的折射形成的
B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的
C.小明观察小红的像对应的光路中,CO是入射光线,入射角为37°
D.潜水员观察小明的像对应的光路中,OA是折射光线,折射角为37°
【答案】D
【解析】小红反射的光线经水面后发生反射后,射入小明的眼睛,所以小明看到小红的像,是由于光的反射形成的。故A错误;潜水员看到的是小明变高的虚像,是光的折射形成的。故B错误;小明观察小红的像对应的光路中,CO是入射光线,入射角为90°﹣37°=53°.故C错误;潜水员观察小明的像对应的光路中,OA是折射光线,折射角为37°.故D正确。故选:D。
3.(2020 苏州一模)一条鱼跃出水面捕捉鸟的说法听起来像是童话里的故事。然而,尽管这似乎听起来是不可能的,但这一非同寻常的场景首次被摄像师捕捉到了。拍摄BBC自然历史系列《蓝色星球Ⅱ》的工作人员听说在塞舌尔海岸附近人们看到了巨大的特瓦利鱼在捕猎海鸟。如图是在平静的海面上,一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是(  )
A.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方
B.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的下方
C.乌燕鸥的实像,像在鸟燕鸥的上方
D.乌燕鸥的实像,像在乌燕鸥的下方
【答案】A
【解析】特瓦利鱼在水中看见水面上方的乌燕鸥,是乌燕鸥反射的光斜射到水面时发生折射,由于折射角小于入射角,折射光线进入特瓦利鱼眼睛,特瓦利鱼逆着光的方向看到的是乌燕鸥变高了的虚像。故特利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方。故选:A。
4.(2020春 奉化区期中)如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门k,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,观察到的光斑的移动方向(  )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
【答案】B
【解析】当水位在a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K,容器里的水逐渐流出的过程中,但入射点逐渐降低到b时,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,光斑将向右移动,如图所示:
故选:B。
5.(2021秋 满城区期末)当光从空气射向水中发生反射和折射时,下列说法不正确的是(  )
A.垂直入射时,入射角、反射角、折射角都是0°
B.如果入射角是45°,折射角是30°,则反射和折射光线的夹角为75°
C.当光从空气斜射向水中时,折射光线将会靠近法线折射
D.当入射角增大时,折射光线和反射光线的夹角变小
【答案】B
【解析】垂直入射时,光线的传播方向不变,则入射角、反射角、折射角都是0°,故A正确;如果入射角是45°,反射角也是45°,折射角是30°,折射光线与水面的夹角为90°﹣30°=60°,反射光线与水面的夹角为:90°﹣45°=45°,则反射光线和折射光线的夹角为45°+60°=105°,故B错误;当光从空气斜射向水中时,折射角小于入射角,即折射光线将会靠近法线折射,故C正确;当入射角增大时,反射角和折射角都增大,则折射光线和反射光线的夹角变小,故D正确。故选:B。
6.(2021秋 荔湾区期末)如图所示,一束光从空气斜射入水中,同时发生反射和折射,下列说法正确的是(  )
A.入射角为60o,AB是法线 B.折射角为50o,NM是界面
C.折射角为40o,AB是界面 D.反射角为30o,NM是法线
【答案】C
【解析】如下图所示,
∠DON=90°﹣30°=60°,根据反射角等于入射角,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,所以MN为法线,AB为界面,OE为折射光线;入射光线与法线的夹角为入射角,入射角∠CON=60°,反射光线与法线的夹角为反射角,反射角∠DON═60°,折射光线与法线的夹角为折射角,折射角∠EOM=90°﹣50°=40°。综上所述,选项C正确,ABD错误。故选:C。
7.(2021秋 怀集县期末)填写下列光现象的成因。(1)鱼翔浅底:   ;(2)小孔成像:   ;(3)镜花水月:   ;
【答案】(1)光的折射 (2)光沿直线传播 (3)光的反射
【解析】(1)小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的;(2)池里鱼反射的光线穿过水面,折射进入人眼,此时光线在水面处发生折射,是光的折射现象(3)镜花水月,属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
8.(2021秋 庐阳区期末)如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则:折射光线   (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转,且旋转角小于α。
【答案】顺时针
【解析】一束光线竖直向下照在水面上,折射光线不发生偏折,垂直入射,现保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,由图可知,则反射光线逆时针旋转,旋转角等于α;折射光线顺时针旋转,但旋转角小于α。
9.(2020 洛阳一模)洛洛是一位游泳爱好者,当她潜入水中时(O点),看到站在游泳池边上阳阳(A点)变高了(B点)如图所示,请画出水下O处的洛洛看到阳阳的光路图,并根据平面镜成像特点画出阳阳(A点)通过水面所成的像(A′)。
【答案】如图所示
【解析】由题知,潜水爱好者在水下O处看到阳阳的像为B,则连接OB与界面的交点即为入射点;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,则入射点与O的连线为折射光线,连接A与入射点并标上箭头即为入射光线,据此画出水下O处的人看到阳阳的光路图;根据平面镜成像特点可知,过界面作A点的对称点A′,即为阳阳通过水面所成的像A′.
10.(2020 厦门模拟)小夏探究光的折射规律,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 60° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
(1)分析数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角   入射角;当入射角逐渐减小时,折射角逐渐   。
(2)让光从水斜射向空气,入射角选用表中的折射角的度数,折射角恰好等于表中相应的入射角的度数,说明光路是   的。
(3)让光从水射向空气,不断增大入射角,折射角也随之增大,其中先接近90°的是   。由此猜想:继续增大入射角,可能出现的现象是   。
【答案】(1)减小 (2)可逆 (3)折射角 全反射
【解析】(1)据表格数据可知,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角;据光的折射规律的特点分析可知,不管是从哪种介质斜射向哪种介质,入射角发生改变,折射角也会发生改变,即入射角变大,折射角也会变大,入射角变小,折射角也会变小;(2)让光从水斜射向空气,入射角大小等于光从空气斜射入水中时折射角大小,根据实验结果可以说明在光的折射现象中光路是可逆的。(3)当入射角增大到某值时(小于90°),折射角会增大到90°.因此不断增大入射角,折射角也随之增大,其中先接近90°的是 折射角。若继续增大入射角,光线全部反射回玻璃,这种现象叫做光的全反射。

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