4.4 光的折射（解析版）

第四章光現(xiàn)象第4節(jié)光的折射1.如圖所示的四種現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A.手在墻上形成的手影B.水面處折斷的筷子C.汽車后視鏡中的景物D.樹木在水中的倒影【答案】B【解析】A.手在墻上形成的手影，光的直線傳播現(xiàn)象，A錯(cuò)。B.水面處折斷的筷子，光的折射現(xiàn)象，B正確。C.汽車后視鏡中的景物，光的反射現(xiàn)象，C錯(cuò)。D.樹木在水中的倒影，光的反射現(xiàn)象，D錯(cuò)。選B。2.下面哪一幅圖正確地表示了光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路（）【答案】C【解析】A、光從空氣斜射入玻璃中，折射角應(yīng)小于入射角，而圖中折射角卻大于入射角，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、折射光線與入射光線在法線的同側(cè)了，所以畫法錯(cuò)誤，不符合題意；C、光從空氣斜射入玻璃中，折射角小于入射角．故本選項(xiàng)正確．符合題意；D、光從空氣斜射入玻璃，光的傳播方向沒有變，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意；故選C。3.一束平行光從水中射入空氣，OP是其中的一條反射光線，如圖所示。能正確反映光線OP的光路圖是（）【答案】B【解析】由題知：OP是一束平行光從水中射入空氣時(shí)的一條反射光線，所以入射光線應(yīng)在法線右側(cè)的水中，因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，所以入射光線和反射光線與水平面的夾角也相等（均為60°）；折射光線應(yīng)在法線左側(cè)的空氣中，且折射角大于入射角；由以上分析可知，B圖正確。A圖中折射角小于入射角，A錯(cuò)。C圖中折射光線與入射光線在法線的同側(cè)，C錯(cuò)。D圖中反射角與入射角不相等，D錯(cuò)。選B。4.下列關(guān)于光的折射的說法中正確的是（）A．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向一定改變B．折射角就是折射光線與鏡面的夾角C．發(fā)生光的折射時(shí)，折射角總是大于入射角D．入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大【答案】D【解析】A、垂直入射時(shí)傳播方向不變，故A錯(cuò)誤；B、折射角是折射光線與法線的夾角，故B錯(cuò)誤；C、光由空氣斜射入其他介質(zhì)時(shí)折射角小于入射角，由其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，故C錯(cuò)誤；D、入射角增大，折射角也增大，故D正確。【總結(jié)升華】（1）光線傳播方向發(fā)生改變要注意：斜射入、一般會(huì)改變；（2）折射角隨入射角的增大而增大，但折射角不是一定大于入射角。5.一束光線斜射到兩種透明介質(zhì)的界面上，光線與界面的夾角為20°，反射光線與折射光線恰好垂直，則入射角和折射角分別是（）A．20°70°B．20°20°C．70°20°D．70°70°【答案】C【解析】光線與界面的夾角為20°，所以入射角為70°，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角等于70°，反射光線與界面的夾角為90°-70°=20°；又反射光線與折射光線恰好垂直，所以折射光線與界面的夾角為90°-20°=70°，則折射角為90°-70°=20°；故選C。6.光從空斜射入玻璃中，入射角為600，則射角可能（）A.等于00 B.小于600 C.等于600 D.大于【答案】B【解析】光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角。此時(shí)入射角為600，所以折射角小于600，B正確，選B。7．面對清澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會(huì)游泳的人千萬不要貿(mào)然下去，因?yàn)槿藗兛吹降某厮疃群退膶?shí)際深度并不相同，下面四幅圖能正確解釋此現(xiàn)象的是（）【答案】C【解析】人們看到的池水深度和它的實(shí)際深度先比變“淺”了，這是因?yàn)楣饩€從空氣斜射入水中時(shí)，折射光線向法線偏折的結(jié)果，即C圖所示。選C。8.站在岸上的人看到平靜的水面下有一靜止的物體，如圖，如他想用一束強(qiáng)光照亮物體，則應(yīng)瞄準(zhǔn)（）A．看到的物體B．看到的物體的下方C．看到的物體的上方D．看到的物體的前方【答案】A【解析】我們看到水中的物體，是物體的光經(jīng)水面折射以后進(jìn)入我們眼睛形成的，如果一束光照到此物體，根據(jù)光的傳播路徑的可逆性，只要逆著光傳播的方向照射就可以找到物體上。9.某校新建成一個(gè)噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內(nèi)無水時(shí)，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個(gè)亮斑，如圖所示?，F(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時(shí)，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點(diǎn)；如果水面升至b位置時(shí)，人看到亮斑的位置在Q點(diǎn)，則（）A．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方B．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方C．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方D．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方【答案】A【解析】（1）往池內(nèi)注水，水面升至a位置時(shí)，發(fā)生折射，根據(jù)折射定律，P點(diǎn)如下圖所示：

（2）水面上升至b位置時(shí)，光線先在水池壁反射，再折射出水面，根據(jù)反射定律和折射定律，Q點(diǎn)如下圖所示：通過畫圖可知：P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方。10.插人水中的鉛筆看起來彎折了．這是光的現(xiàn)象?！敬鸢浮空凵洹窘馕觥坎迦怂械你U筆看起來彎折了，是水中筷子反射的光線進(jìn)入水面時(shí)發(fā)生折射形成的。11.詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實(shí)詩人觀察到的落日并非太陽的實(shí)際位置（如圖所示），而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了所成的像，太陽實(shí)際在圖中（選填“甲”或“乙”）的位置?！敬鸢浮空凵湟摇窘馕觥刻柭渖綍r(shí)，太陽的實(shí)際位置在地平線下面，但太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層時(shí)發(fā)生了折射，通過折射我們看見了太陽的虛像（即觀察到的落日），此時(shí)，太陽的實(shí)際位置在圖中的乙位置。12.如圖是小明和爺爺一起坐船在河中插魚的情景，小明站在船上看到河水中的魚比魚的實(shí)際位置要（選填“深”或“淺”）些，這是由于光從中射向時(shí)發(fā)生折射的緣故。【答案】淺；水；空氣【解析】在岸上看水中的魚，看到的魚的位置比實(shí)際位置淺，這是由于光從水中進(jìn)入空氣時(shí)，在水面上發(fā)生折射光造成的；故答案為：淺；水；空氣。13.一束光從空氣斜射到某液面上同時(shí)發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成37°角，如圖所示。若反射光線與折射光線的夾角為83°，則反射角的大小為，折射角的大小為。【答案】53°44°【解析】由圖可知：入射光線與水面的夾角為37度，所以入射角為900—370=530。又因?yàn)榉瓷涔饩€與折射光線的夾角為83°，所以折射角與界面的夾角等于830—370=460，折射角等于900—460=440。14.圖中的A、B兩架飛機(jī)，一架是實(shí)際飛機(jī)，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機(jī)的像，則：（填字母）是實(shí)際飛機(jī)，并作光路圖示意?！敬鸢浮緽【解析】如圖飛機(jī)的光線由空氣中斜射入水中時(shí)，在水面上發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線進(jìn)入潛水艇觀察者眼里，觀察者逆著折射光線的方向看去，就會(huì)覺得飛機(jī)變高了，所以B架是實(shí)際飛機(jī)，A架是飛機(jī)的像。15.小柯分別探究了光從空氣射入水中和從水射人空氣中的折射規(guī)律，并記錄了表一，表二兩組數(shù)據(jù)。（1）表一中“？”處的數(shù)據(jù)是______________。（2）表二中“？”處的數(shù)據(jù)模不清，請綜合分析兩個(gè)表格中的數(shù)據(jù)，判斷出這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該是______________?！敬鸢浮浚?）0（2）40【解析】（1）入射角為00時(shí)，光線垂直入射，由光的折射規(guī)律可知：光線垂直入射時(shí)，傳播方向不改變，所以折射角為00。（2）由光的折射規(guī)律可知：折射時(shí)，光路是可逆的，所以當(dāng)入射角為400時(shí)，折射角為290；當(dāng)入射角為290時(shí)，折射角為400。16.研究光進(jìn)入玻璃和從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)的傳播規(guī)律。選用如圖的圓盤形量角器作光屏，半圓形玻璃磚及激光器等器材。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤上，使二者的圓心重合；②如圖甲，將一束激光從A射向圓心O，激光在O處發(fā)生折射，射向B；讀出入射角和折射角的大小，入射角大小為度，折射角大小為度；③減小入射角再次實(shí)驗(yàn)，如圖乙，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中可以得出的結(jié)論是，采用半圓形玻璃磚來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一明顯的好處是；④根據(jù)光路可逆原理，如果讓光從半圓表面斜射入玻璃中，可能發(fā)生的情況是，此時(shí)一組可能的任意的入射角和折射角是：度；度?！敬鸢浮空凵浣谴笥谌肷浣腔蛲耆环瓷浠貋恚?0度；45度?！窘馕觥竣谌肷浣菫锳O與OO法線的夾角，此夾角為：45度；折射角為BO與OO法線的夾角，此夾角為：30度；故答案為：45度，30度。③由圖可知，當(dāng)光線垂直于界面入射時(shí)，折射方向不變，故答案為：當(dāng)光線垂直于界面入射時(shí)不發(fā)生折射；因半圓形的玻璃磚截面是水平的，便于測量角度的大小；故答案為：便于測量角度的大小。④因當(dāng)光從水中或其它介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，故答案為：折射角大于入射角或完全被反射回來；30度；45度。17.如圖所示的是光從玻璃斜射入空氣時(shí)入射光的光路情況，請?jiān)趫D中畫出該入射光線的折射光線的大致位置?！敬鸢浮俊窘馕觥咳肷涔饩€在玻璃中，所以反射光線在空氣中。由折射規(guī)律可知：當(dāng)光線由其它介質(zhì)射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，所以折射光線向界面偏折，如圖所示。18.如圖所示，S是點(diǎn)光源，作出入射光線SO的反射光線和大致的折射光線?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)的空氣中畫出反射光線；根據(jù)折射角小于入射角在法線右側(cè)水中畫出折射光線。如圖所示。19.如圖所示，光源S發(fā)出的一條光線射向水中，在水面發(fā)生折射后，經(jīng)過P點(diǎn)。請你在圖中大致作出入射光線和折射光線?！敬鸢概c解析】連接SP交水面于點(diǎn)A，從點(diǎn)P向水面引垂線，交水面于點(diǎn)B，在A、B兩點(diǎn)間取一點(diǎn)O；過O點(diǎn)垂直水面作出法線，連接SO畫出入射光線，連接OP畫出折射光線，如圖所示：20.從空氣射向水面的入射光線，在水面發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，如圖所示，給出了反射光線，請你在圖中畫出入射光線和大致的折射光線。【答案】【解析】先過反射點(diǎn)O垂直水面作出法線，根據(jù)反射角等于入射角，在法線左側(cè)的空氣中畫出入射光線，然后再根據(jù)折射角小于入射角在水中畫出折射光線，如圖所示。21.如圖，光源S發(fā)出的一東光經(jīng)墻上的平面鏡反射后，射入游泳池中。請畫出它經(jīng)平面鏡發(fā)生反射及進(jìn)入水中發(fā)生折射的光路圖。【答案】【解析】先根據(jù)光的反射定律，作出反射光線；反射光線斜射入水中時(shí)，折射光線