【物理】專項練習(xí)：光現(xiàn)象-探究光的折射規(guī)律-2024-2025學(xué)年蘇科版物理八年級上學(xué)期

試卷第=page66頁，共=sectionpages66頁試卷第=page11頁，共=sectionpages66頁八年級物理題型專項練習(xí)：光現(xiàn)象—探究光的折射規(guī)律一、實驗題1．如圖所示，這是“探究光從水斜射入空氣中規(guī)律”的實驗裝置。(1)實驗中，向裝置中噴煙霧是為了顯示光傳播的；(2)由圖中實驗現(xiàn)象可知，在光的反射（折射）現(xiàn)象中，反射（折射）光線和入射光線分別位于法線的；(3)改變?nèi)肷浣堑拇笮?，用量角器測得反射角和折射角的大小，實驗部分數(shù)據(jù)如表。分析實驗數(shù)據(jù)可知：①在光的反射現(xiàn)象中，入射角與反射角的大小關(guān)系是；②光從水中斜射入空氣中，折射角隨入射角增大而。入射角i/°113046反射角113046折射角r/°1540752．如圖甲所示，在“探究光的折射特點”實驗中：(1)光與水面成45°射入杯中時，會在杯底形成光斑，若入射光束AO沿逆時針方向轉(zhuǎn)動一定的角度，水中的折射角將變；保持入射光線不變，向杯中繼續(xù)注水，杯底的光斑將向（選填“左”或“右”）移動。(2)如圖乙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人會發(fā)現(xiàn)泳池里人的腿變短，能描述此現(xiàn)象的光路是圖丙中的（填序號），(3)分析數(shù)據(jù)可知：光從空氣斜射到水面時，小明多次實驗得出表中數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)可知：若入射角增大，折射角將；且折射角（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；實驗序號1234入射角15°30°45°60°折射角11°22°33°44°(4)當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射角等于度；(5)小明多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M行實驗的目的是。3．某同學(xué)做“探究光折射時的特點”實驗，圖是光從空氣斜射入水中時的光路。通過實驗還得到如下數(shù)據(jù)：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：(1)光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和現(xiàn)象；(2)光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的增大而（選填“增大”“減小”或“不變”），且折射角（選填“大于”“等于”或“小于”）入射角；(3)當(dāng)小聰將光線沿CO方向入射時，發(fā)現(xiàn)折射光線沿OA方向射出，說明在光的折射現(xiàn)象中光路是的；(4)為了驗證“光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射光線將偏向法線”這個結(jié)論，則該同學(xué)還需要進行探究的內(nèi)容是的情況。4．小光在做“探究光的折射特點”的實驗時，如圖是光從空氣射入水中時的光路。通過實驗得到如下數(shù)據(jù)：(1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生折射和現(xiàn)象；②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變大而，且折射角始終（選填“大于”“等于”或“小于”）入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射角等于（注意：填角度大小）；(2)拓展應(yīng)用：小光去游泳，觀察到深水區(qū)并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的（選填“實像”或“虛像”），在實際位置的上方。5．小明利用如圖所示的實驗裝置做“探究光的折射特點”的實驗。(1)向水槽中注水，使水面恰好通過背景屏的。將一束光從垂直于水面入射圓心O開始，逐次增大入射角，測量記錄如下表所示。入射角/°0153045607580折射角/°011223240.546.547.5(2)分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：①光從空氣垂直射到水中時，傳播速度將，傳播方向?qū)ⅲㄟx填“改變”或“不變”）。②光從空氣斜射入水中時，折射角入射角，折射角隨入射角的增大而。(3)使一束光沿BO方向從水中斜射向O點，光進入空氣時將沿OA方向射出，這說明光在折射時光路具有性.根據(jù)光路的這一特點，小明進行了推理和實驗分析：①當(dāng)入射角為30°時，此時折射角的大小大致在。（填序號）A．15°與30°之間B．30°與45°之間C．45°與60°之間D．60°與75°之間②保持入射點位置不變，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達到°時，折射光線會完全消失。6．創(chuàng)新實驗小組為了探究“光從空氣斜射入各種介質(zhì)時折射角大小與哪些因素有關(guān)”，同學(xué)們利用激光筆、玻璃、水、光具盤等進行如圖1所示的實驗探究。先讓光從空氣斜射入玻璃，分別測出入射角和折射角的大小，記錄在表中。實驗序號介質(zhì)種類入射角/°折射角/°1水6040.52透明樹脂6035.33透明樹脂4528.14透明樹脂3019.55玻璃6031.7(1)如圖-1所示是某次實驗情形，此次試驗的入射角是度；(2)分析序號為的三次實驗數(shù)據(jù)可得初步結(jié)論：光從空氣斜射入某種透明介質(zhì)中時，折射角隨入射角的減小而；(3)分析序號為1、2、5的三次實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角相同時，光從空氣斜射入玻璃的折射角（選填“大于”“小于”或“等于”）光從空氣斜射入水的折射角，因此，光從空氣斜射入其他介質(zhì)時，折射角大小還與有關(guān)；和水相比玻璃對光的折射本領(lǐng)較；(4)如圖-1、圖-2兩種組裝器材的方式中，小明認為更合理的是圖-2，理由是此種組裝方式能更方便地測出。7．如圖所示，是小宇“探究光的反射與折射規(guī)律”的實驗裝置。通過多次實驗將測得的數(shù)據(jù)記錄在下表中：入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22°32°40°(1)當(dāng)光從空氣斜射入水中時，折射角入射角，入射角減小，折射角；當(dāng)光從空氣垂直射入水中時，折射角等于。(2)小宇讓一束光沿著圖中BO方向入射向水面時，當(dāng)入射光線以22°的入射角從水中射入空氣時，折射角等于；(3)若將光屏繞直徑NOM向后折轉(zhuǎn)，則在光屏上________A．只能看到反射光線B．只能看到折射光線C．同時看到反射光線和折射光線D．反射光線和折射光線均看不到(4)小宇接著又完成了光從空氣斜射入玻璃和從玻璃斜射入空氣的實驗，他這樣進行多次實驗的目的是為了；(5)把一枚硬幣放入杯底，看到的硬幣的位置比它的實際位置要偏（選填“高”或“低”）。8．如圖甲所示，將透明的薄壁（厚度可忽略不計）方形水槽水平放置，小明通過緩慢改變水槽中的水量來探究光的折射現(xiàn)象。水槽中注入一定量的水后，固定在水槽底部的激光筆沿圖示方向發(fā)出一細光束，側(cè)壁上B處得到一個光點，此時，折射角入射角，為使B處的光點移至C處，則應(yīng)使水槽中的水量（選填“增加”、“減少”或“不變”），如圖乙所示，小明將激光筆移至虛線框內(nèi)向水槽底部照射，為使光束第一次從水面射出后沿DE方向傳播，則激光筆照射的方向應(yīng)滿足的條件是，且激光筆照射在水槽底部的位置必須在（選填”①”、“②”或“③”）區(qū)內(nèi)。9．小華在實驗時偶然間發(fā)現(xiàn)豎直向下看到放在玻璃磚下面的字發(fā)生了錯位。(1)①聯(lián)想到“平面鏡成像”找像位置的方法，于是他按如圖甲所示將玻璃磚緊貼物體擺放在水平桌面上的一張白紙上，標(biāo)記出物體的位置。再按照圖乙的方式沿水平方向觀察物體（觀察盒上的條形碼）。當(dāng)看到物體經(jīng)玻璃磚成的像時，前后移動小卡片，使小卡片與像在同一個平面上，將小卡片此時的位置標(biāo)記在白紙上，這樣就找到了放置一塊玻璃磚時的位置；②隨后，他將玻璃磚離開物體且向自己移動一小段距離后進行觀察，發(fā)現(xiàn)像的位置不變，說明玻璃磚與物體的距離（選填“會”或“不會”）影響成像位置；(2)為了觀察不同厚度玻璃的成像情況，他將第二塊相同玻璃磚緊貼在第一塊后面，如圖丙所示，觀察并記錄像的位置；他再將第三塊相同玻璃磚緊貼在前兩塊后面，如圖丁所示，觀察并記錄像的位置。記錄的數(shù)據(jù)如圖戊所示；①分析圖戊的數(shù)據(jù)可知，用兩塊玻璃磚觀察時，像與物體的距離是cm；②三次實驗都說明了光在垂直入射時，像的位置會（選填“靠近”或“遠離”）觀察者；(3)從圖戊的實驗數(shù)據(jù)還可以得出∶玻璃的厚度越厚，像與物的距離越；(4)從以上探究可知，從豎直方向看到的池底比它的實際位置（選填“淺”或“深”）。10．某小組同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置探究光的折射規(guī)律，在玻璃水槽中豎直放置的光屏由E和F兩個半圓形光屏組成，其豎直方向的直徑NOM為兩半圓的分界線(1)將光屏F調(diào)至與光屏E在同一平面內(nèi)，保持入射點O不變，多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾角進行實驗入射角α0°15°30°45°60°折射角β0°11.3°22.1°35.4°40.9°①分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：（寫出一條即可）；②當(dāng)光從空氣垂直射入水中時，光的傳播方向（選填“改變”或“不改變”）；(2)該小組同學(xué)在玻璃水槽底部用另一支激光筆讓光貼著光屏F沿BO射向水面時，可看到折射光線沿OA方向射出，這說明在光的折射現(xiàn)象中光路是的；(3)另一小組的小華在做光的折射實驗時，將一束光以相同的入射角從空氣分別斜射入水和玻璃中，如圖乙所示。分析實驗現(xiàn)象可知折射角是（選填“不同”或“相同”）的。答案第=page44頁，共=sectionpages44頁答案第=page55頁，共=sectionpages55頁參考答案：1．(1)徑跡(2)兩側(cè)(3)反射角等于入射角增大【詳解】（1）向裝置中噴霧是為了使光發(fā)生漫反射，從而在各個方向能看到光的傳播徑跡。（2）在光的反射中，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。（3）[1]由表可知，入射角i＝反射角β，所以在光的反射中，反射角與入射角大小相等。[2]由表可知，入射角i增大時，折射角r也增大；所以光從水中斜射入空氣中，當(dāng)入射角增大時，折射角也增大。2．(1)大左(2)②(3)增大小于(4)0(5)防止偶然性的發(fā)生，獲得普遍規(guī)律【詳解】（1）[1]讓光束沿AO射入杯中時，光束進入水中后折射光線會向法線方向偏折，此時折射角小于入射角，若AO繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，入射光線與法線之間的夾角變大，則折射角也會變大。[2]當(dāng)一束光射入杯中時，會在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不變，逐漸往杯中加水，入射點左移，但入射角和折射角均不變，故可觀察到杯底的光斑向左移動。（2）人的腳發(fā)出的入射光線射到水面上會發(fā)生光的折射，折射光線進入岸上人的眼睛，岸上的人逆著折射光線看去，人腳會向上偏折，所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是變短的，故選②。（3）[1][2]分析表格數(shù)據(jù)可知：光從空氣斜射入水中時，入射角由15°增大到60°，則折射角由11°增大到44°，由此可知，折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。（4）當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，入射角等于0°，折射角等于0°。（5）實驗中多次測量可以防止偶然性的發(fā)生，獲得普遍規(guī)律。3．(1)折射(2)增大小于(3)可逆(4)光從水中斜射向空氣中【詳解】（1）由表格數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。（2）[1][2]由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，當(dāng)入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。（3）當(dāng)小聰將光線沿CO方向入射時，發(fā)現(xiàn)折射光線沿OA方向射出，這說明在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。（4）為了使得“光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射光線將偏向法線”這個結(jié)論具有普遍性，還應(yīng)該探究光從水中射向空氣中的情況。4．(1)光的反射變大小于0°(2)虛像【詳解】（1）[1]光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。[2][3]光從空氣斜射到水面時，當(dāng)入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。[4]當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。（2）池底反射的光線由水中斜射到空氣中時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，故形成虛像。5．(1)圓心(2)①改變不變小于增大(3)可逆B90【詳解】（1）入射點為背景盤圓心時，入射角、反射角、折射角可以在背景盤上直接讀出來，所以注水水面恰好通過背景屏的圓心是最好的選擇。（2）[1]光在水中的速度小于光在空氣中的傳播速度，光從空氣垂直射到水中時，傳播速度將改變。[2]光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，垂直入射傳播方向不變。[3][4]由表格中數(shù)據(jù)可以看出，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，且隨著入射角逐漸增大，折射角也逐漸增大。（3）[1]光沿BO方向從水中斜射向O點，光進入空氣時將沿OA方向射出，說明在光的折射中，光路可逆。[2]由光從空氣斜射入水中實驗數(shù)據(jù)，入射角為30°時折射角為22°，入射角為45°時，折射角為32°，根據(jù)光路可逆可知當(dāng)剛從水中斜射入空氣中入射角為30°時，折射角的大小大致在30°與45°之間。[3]光從空氣斜射入水中，折射角大于入射角，隨著入射角增大，折射角也會隨之增大，會比入射角先到達90°，此時將發(fā)生全反射，折射光線會完全消失。6．(1)30(2)2、3、4減小(3)小于介質(zhì)的種類強(4)入射角與折射角的大小【詳解】（1）入射角為入射光線與法線的夾角，由圖可知，此時的入射角為（2）[1][2]在探究折射角大小與入射角大小關(guān)系時，需要選擇同種介質(zhì)，所以應(yīng)選擇2、3、4實驗，從實驗數(shù)據(jù)可知，在同種介質(zhì)中，折射角隨入射角的增大而增大，減小而減小。（3）[1][2][3]分析1、2、5實驗可知，入射角大小相等，都為60°，介質(zhì)的種類不同，光從空氣斜射入玻璃的折射角為31.7°，光從空氣斜射入水的折射角為40.5°，所以光從空氣斜射入玻璃的折射角小于光從空氣斜射入水的折射角，因此可知折射角大小與介質(zhì)種類有關(guān)，可知玻璃對光的折射本領(lǐng)比水強。（4）入射角和折射角分別為入射光線和折射光線與法線的夾角，圖-2中，入射光線和折射光線在量角器對應(yīng)的刻度線能直接表示入射角與折射角的大小，故圖-2裝置更為合理。7．(1)小于減小0(2)30(3)D(4)避免偶然性，得到普遍規(guī)律(5)高【詳解】（1）[1][2][3]分析表格數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，入射角減小，折射角也減小，當(dāng)入射角等于0°時，折射角也等于0°，即光從空氣垂直射入水中時，折射角等于。（2）光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。當(dāng)入射光線以30°的入射角從空氣中射入水中時，折射角等于22°，故當(dāng)入射光線以22°的入射角從水中射入空氣時，折射角等于30°。（3）光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時，反射光線、折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，若將光屏繞直徑NOM向后折轉(zhuǎn)，反射光線與光屏不在同一平面內(nèi)，折射光線與光屏也不在同一平面內(nèi)，則在光屏上反射光線和折射光線均看不到，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。（4）換用不同的介質(zhì)多次實驗的目的是避免偶然性，使實驗結(jié)論更具有普遍性。（5）把一枚硬幣放入杯底，由于光的折射作用，硬幣反射的的光從水斜射入空氣中時，折射角會大于入射角，故看到硬幣的位置會比它的實際位置要偏高。8．大于增加平行于DE②【詳解】[1]固定在水槽底部的激光筆沿圖示方向發(fā)出一細光束，側(cè)壁上B處得到一個光點，這是由于光的折射現(xiàn)象引起的，此時折射角大于入射角。[2]因入射角和折射角都不變，要使B處的光點向上移到C處，則折射光線需要相互平行，水面上升，應(yīng)使水槽中的水量增加，如下面圖所示：[3][4]圖乙中透明的薄壁方形水槽和其中的水對光的作用相當(dāng)于一塊上、下表面平行的玻璃磚，如圖所示：根據(jù)光的折射定律和折射現(xiàn)象中光路可逆性可知，最后的出射光線DE與最初的入射光線FG平行、同向，則激光筆照射的方向應(yīng)滿足的條件是平行于DE，且激光筆照射在水槽底部的位置在區(qū)域②內(nèi)。9．(1)像不會(2)