4.4 光的折射 题型专练 (含解析) 教科版(新教材)八年级上册

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4.4 光的折射 题型专练 (含解析) 教科版(新教材)八年级上册

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教科版(2024)八年级上册 4.4 光的折射 题型专练
【题型1】光的折射现象
【典例】如图为小徽在湿地公园拍摄的天鹅静立在平静的水中捕鱼的情景。下列说法正确的是( )
A.水中天鹅“倒影”是光的折射形成的虚像
B.天鹅看到的水中鱼是光的折射形成的实像
C.天鹅向上飞离水面时,水中“倒影”变小
D.天鹅在水中“倒影”比白鹅本身要暗,是由于部分光发生了折射
【举一反三1】中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“举杯邀明月,对影成三人”,杯中的“明月”和实际的明月一样大
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射形成
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,月亮是自然光源
D.“楼台倒影人池塘”,倒影是由于光的直线传播形成
【举一反三2】日晕,又叫圆虹,是一种奇特的天气现象,在太阳周围形成内红外紫的彩色光环。日晕的形成是由于太阳光透过冰晶时会发生 (选填“折射”、“反射”或“光的直线传播”),从而形成了日晕现象。
【举一反三3】如图所示,小致透过玻璃砖观察一支钢笔时,发现看到笔的像“错位”了,造成这个现象的原因是光发生了 ,小致是在笔的 侧进行观察的。
【举一反三4】准备知识:光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时,它的路线不再是直线,而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时,由于大气密度分布不均匀,因而光的传播路线是弯曲的,如图1所示。因此,地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实,完成下面题目的有关要求:
在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水,然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后,让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹,如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。
(1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲;
(2)在A、B两点处发生了什么现象,并作图表示;
(3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。
【题型2】光的折射规律及其应用
【典例】如图,起初碗看起来是空的,但你当慢慢向碗里倒水时,发现了碗中原来还藏着一枚硬币,图中的光路图能正确解释此现象的是(  )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】如图所示,能正确描述光线从空气斜射到水中时发生反射和折射现象的是(  )
A. B. C. D.
【举一反三2】小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时 的位置;
②随后,他将玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离 (选填“会”或“不会”)影响成像位置;
(2)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录的数据如图戊所示;
①分析图戊的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是 cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会 (选填“靠近”或“远离”)观察者;
(3)从图戊的实验数据还可以得出∶玻璃的厚度越厚,像与物的距离越 ;
(4)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置 (选填“浅”或“深”)。
【举一反三3】一束光从一种介质射到另一种透明介质中时,光的传播方向 改变(均选填“一定”或“不一定”)。如图所示,折射光线OB与水面的夹角为50°,判断:折射角= 度;若已知两种介质分别为空气和水,则介质1为 (选填:空气或水)。
教科版(2024)八年级上册 第4章 光的世界 4 光的折射 题型专练(参考答案)
【题型1】光的折射现象
【典例】如图为小徽在湿地公园拍摄的天鹅静立在平静的水中捕鱼的情景。下列说法正确的是( )
A.水中天鹅“倒影”是光的折射形成的虚像
B.天鹅看到的水中鱼是光的折射形成的实像
C.天鹅向上飞离水面时,水中“倒影”变小
D.天鹅在水中“倒影”比白鹅本身要暗,是由于部分光发生了折射
【答案】D
【解析】A.水面相当于平面镜,水中的天鹅的倒影是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B.光线经过不同介质时会发生折射,天鹅看到的水中鱼是光的折射形成的虚像,故B错误;
C.天鹅飞飞离水面时,它的倒影是平面镜成像,成像大小与物体等大,倒影不会变小,故C错误;
D.天鹅反射的光射到水面时,一部分光发生折射进入了水中,所以倒影看起来比天鹅本身暗一些,故D正确。故选D。
【举一反三1】中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“举杯邀明月,对影成三人”,杯中的“明月”和实际的明月一样大
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射形成
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,月亮是自然光源
D.“楼台倒影人池塘”,倒影是由于光的直线传播形成
【答案】A
【解析】A.酒杯中的酒面相当于平面镜,月亮的倒影是光的反射形成的虚像,即杯中的“明月”和实际的明月一样大,故A正确;B.影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边形成的一个黑色的区域,故B错误;C.月亮自身不能发光,是反射太阳的光,所以月亮不是光源,故C错误;D.倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故D错误。故选A。
【举一反三2】日晕,又叫圆虹,是一种奇特的天气现象,在太阳周围形成内红外紫的彩色光环。日晕的形成是由于太阳光透过冰晶时会发生 (选填“折射”、“反射”或“光的直线传播”),从而形成了日晕现象。
【答案】折射
【解析】日晕的形成是由于太阳光经过空气与冰晶发生的折射现象,从而形成了日晕现象。
【举一反三3】如图所示,小致透过玻璃砖观察一支钢笔时,发现看到笔的像“错位”了,造成这个现象的原因是光发生了 ,小致是在笔的 侧进行观察的。
【答案】折射 右
【解析】[1]钢笔错位是因为光从一种透明介质进入另一种透明介质时,光路的方向发生改变而形成的,故属于光的折射现象。[2]第一次折射:先过入射点垂直玻璃砖上表面作出法线,再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角;第二次折射:先过右侧入射点垂直玻璃砖下表面作出法线,再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃砖上侧的入射光线平行,如图所示:
故小致是在笔的右侧进行观察的。
【举一反三4】准备知识:光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时,它的路线不再是直线,而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时,由于大气密度分布不均匀,因而光的传播路线是弯曲的,如图1所示。因此,地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实,完成下面题目的有关要求:
在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水,然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后,让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹,如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。
(1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲;
(2)在A、B两点处发生了什么现象,并作图表示;
(3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。
【答案】(1)见解析
(2)在A、B两点处发生了反射现象,
(3)见解析
【解析】(1)因为在同种均匀介质中,激光是直线传播的。砂糖水溶液的密度不是均匀的,越深密度越大,所以激光传播时发生折射,传播路线是弯曲的。(2)O向上的半段液体的密度逐渐减小;后半段向下液体的密度逐渐增大,A点最大,当光线发生弯折后射到A点时,因容器底部是平的,相当于平面镜,所以要发生反射,同理,在B处也会发生反射现象,如下图所示:
(3)从O、A、B点反射的光方向是一样,同一深度液体密度是相同的,所以光传播规律一样,因此OA、AB、BC基本相似。
【题型2】光的折射规律及其应用
【典例】如图,起初碗看起来是空的,但你当慢慢向碗里倒水时,发现了碗中原来还藏着一枚硬币,图中的光路图能正确解释此现象的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】当慢慢向碗里倒水时,硬币反射的光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偏折,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【举一反三1】如图所示,能正确描述光线从空气斜射到水中时发生反射和折射现象的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】光线从空气斜射到水中时发生反射和折射现象。根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,且反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。在图中过入射点作出两种介质的法线,观察各图,在图AD中,反射角不等于入射角。当光线从空气斜射入水中时,折射光线会偏向法线,即折射角小于入射角。图B的折射光线远离法线。故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
【举一反三2】小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时 的位置;
②随后,他将玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离 (选填“会”或“不会”)影响成像位置;
(2)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录的数据如图戊所示;
①分析图戊的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是 cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会 (选填“靠近”或“远离”)观察者;
(3)从图戊的实验数据还可以得出∶玻璃的厚度越厚,像与物的距离越 ;
(4)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置 (选填“浅”或“深”)。
【答案】(1)像 不会 (2)2.13 靠近 (3)大/远 (4)浅
【解析】(1)当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,即白纸上标记的位置就是像的位置。将玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,即改变玻璃砖与物体的距离,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。(2)[1]由图戊可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离为2.13m。[2]由图戊可知,三次实验中,像都在观察者和物体之间,说明光在垂直入射时,像的位置会靠近观察者。(3)由图戊可知,玻璃砖从一块到三块,物体和像之间的距离从2.13cm增大到2.35cm,故可得:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越大。(4)由第二小题可知,光在垂直入射时,像的位置会靠近观察者,所以从竖直方向看到的池底比它的实际位置浅。
【举一反三3】一束光从一种介质射到另一种透明介质中时,光的传播方向 改变(均选填“一定”或“不一定”)。如图所示,折射光线OB与水面的夹角为50°,判断:折射角= 度;若已知两种介质分别为空气和水,则介质1为 (选填:空气或水)。
【答案】不一定 40 水
【解析】[1]光的折射现象中,若入射光线垂直射入,则传播方向不变,因此一束光从一种介质射到另一种透明介质中时,光的传播方向不一定改变。[2]折射角是折射光线与法线的夹角,则折射角为
[3]由图可知,光线在介质1中靠近法线,即入射角小,则说明光在介质1中传播速度慢,因此介质1是水。

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