1、4.4 光的折射一、选择题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)1. 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. 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
2、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
3、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.
4、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. 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
5、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.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
6、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.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
7、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
8、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
9、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。入射角i 1
10、0 20 30 40 50 60 70 80折射角r 6.7 13.3 19.6 25.2 30.7 35.1 38.6 40.6(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
11、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】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、 Pd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.Pa、P b、P c、P d B.Pd、P c、P b、P aC.Pc、P d、P a、P b D.Pb、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。