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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
光的折射
答案與解析
模塊一：光的折射定律
知識(shí)講解
1.偏折
2.不變（2）增大；減小（3）可逆；可逆
典型例題
例 1. 答案：D
解析：光垂直入射時(shí)傳播方向不變，斜射時(shí)改變；光從空氣射入玻璃，速度一定變小，故 D 正確。
例 2. 答案：B
解析：池水變淺是光的折射現(xiàn)象；A、D 為光的直線傳播，C 為光的反射。
例 3. 答案：B
解析：光通過平行玻璃磚時(shí)，入射光線與出射光線平行且偏移，B 正確。
例 4. 答案：C
解析：杯子右移會(huì)使硬幣反射光被杯壁擋住，無(wú)法看到，C 符合題意。
例 5. 答案：B
解析：加水時(shí)水面升高，折射點(diǎn)右移，光斑向右移動(dòng)，B 正確。
例 6. 答案：B
解析：水槽左端墊高后水面仍水平，入射角不變，反射角和折射角也不變，B 正確。
例 7. 答案：OG；45°
解析：根據(jù)反射角等于入射角，確定 OE 為法線，OG 為折射光線，入射角為 45°。
變式訓(xùn)練
變 1. 答案：C
解析：光從空氣射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角，C 錯(cuò)誤。
變 2. 答案：D
解析：看到水中筷子上的點(diǎn)，光從水中斜射入空氣，折射角大于入射角，D 正確。
變 3. 答案：A
解析：光從空氣斜射入玻璃磚，入射角 α1＞折射角 γ1，A 正確。
變 4. 答案：C
解析：人看到池底變淺是光的折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，C 正確。
變 5. 答案：A
解析：激光照在鵝卵石上，光路可逆，應(yīng)對(duì)準(zhǔn) B 點(diǎn)，A 正確。
變 6. 答案：B
解析：水流出時(shí)水面下降，折射點(diǎn)右移，光斑向右移動(dòng)，B 正確。
模塊二：折射的應(yīng)用
知識(shí)講解
1.淺；虛；實(shí) 2.變高；高
典型例題
例 1. 答案：C
解析：放大鏡成像是光的折射，A 為直線傳播，B、D 為反射。
例 2. 答案：D
解析：“魚” 是光的折射形成，“白云” 是水面反射形成，D 正確。
例 3. 答案
（1）淺
（2）＝
解析：（1）看到的硬幣是折射形成的淺虛像；（2）眼睛和杯子位置不變，入射角相同。
例 4. 答案：反射；逆時(shí)針；C；上升；不變
解析：P1 由光的反射形成；入射光逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P1 下移，A 點(diǎn)移到 C；水面上升，A 左移至 B，折射角不變。
例 5. 答案
（1）不同
（2）＜
（3）＜
（4）左側(cè)
解析：（1）光在不同介質(zhì)中速度不同；（2）從快介質(zhì)斜射入慢介質(zhì)，折射角＜入射角；（3）水到玻璃，折射角＜入射角；（4）超聲波折射時(shí)向法線偏折，入射點(diǎn)在左側(cè)。
變式訓(xùn)練
變 1. 答案：A
解析：玻璃磚下的字是光折射形成的變淺虛像，A 正確。
變 2. 答案：C
解析：光垂直入射時(shí)傳播方向不變，c 正確，a、b 錯(cuò)誤。
變 3. 答案：折射；淺
解析：猩猩看到的魚是折射形成的淺虛像。
變 4. 答案：A
解析：大魚看到蜻蜓的虛像在實(shí)際位置上方，應(yīng)選 A 路線。
變 5. 答案
（1）①反射；折射
②折射角隨入射角增大而增大；小于
（2）等于
（3）存在不足；未探究光從其他介質(zhì)斜射入空氣的情況
（4）略
解析：略。
模塊三：光的色散
知識(shí)講解
1.紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫
2.（1）分解（2）單色光
3.（1）紅、綠、藍(lán) （2）紅、黃、藍(lán)
4.紅外線；紫外線
典型例題
例 1. 答案：C
解析：驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的紫外線是不可見光，紫光不是紫外線，C 錯(cuò)誤。
例 2. 答案：C
解析：a 處為紅光，溫度計(jì) 1 在紅光外側(cè)測(cè)到紅外線，①③④正確，②錯(cuò)誤。
變式訓(xùn)練
變 1. 答案：C
解析：紫外線可殺菌消毒，C 正確。
變 2. 答案
（1）色散
（2）復(fù)色光
（3）遙控器
（4）100 元紙幣
解析：略。
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第4講 光的折射
1.掌握光的折射定律及應(yīng)用。
2.學(xué)會(huì)用光的折射定律解釋常見的折射現(xiàn)象及其在生活中應(yīng)用。
1.光的折射
光從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生 ，這種現(xiàn)象叫作光的折射。
2.光的折射規(guī)律
直射：當(dāng)光垂直入射到兩種透明物質(zhì)的界面時(shí)，傳播方向 。
斜射(如圖所示)：
(1)光從空氣斜射人水、玻璃等其他物質(zhì)中時(shí)，①折射光線、入射光線、法線在同一平面上；②折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)；③入射角大于折射角。
其中，折射角是折射光線與法線的夾角。
(2)當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也 ；當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角也 。
(3)光的折射中光路是 的，在折射現(xiàn)象中，光線方向顛倒時(shí)，光傳播的路徑 。
【方法點(diǎn)撥】當(dāng)光斜射到空氣與另一種物質(zhì)的界面上時(shí)，折射角與入射角的大小關(guān)系可以簡(jiǎn)化記憶成：空氣中的角始終大。
例1
光從空氣射入玻璃，則光的傳播方向和傳播速度（ ）
A.兩者都一定改變 B.兩者都不一定改變
C.方向可能不變，速度一定變大 D.方向可能不變，速度一定變小
例2
下列屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）
A.陽(yáng)光下樹木出現(xiàn)影子 B.池水看起來(lái)比實(shí)際淺
C.平靜的水面映出岸上的景物
D.排縱隊(duì)時(shí)，如果看到自己前面的一位同學(xué)擋住了前面所有的人，隊(duì)就排直了
例3
如圖所示，在空氣中讓一束光斜射向一塊平行玻璃磚，則另一側(cè)的出射光線示意圖正確的是（ ）
A. B. C. D.
例4
在陶瓷杯底放一枚硬幣，人移動(dòng)到某一位置時(shí)看不見硬幣了，如右圖。為了能再次看到杯底的硬幣，下列做法不能實(shí)現(xiàn)的是（　　）
A．保持人和杯子位置不變，往杯中加適量的水 B．保持人位置不變，杯子往左移
C．保持人位置不變，杯子往右移 D．保持人位置不變，杯子往下移
例5
如下圖所示，一束與水平方向成40°角的入射光由空氣射入水中，在杯底形成光斑。逐漸往杯中加水，觀察到的光斑的移動(dòng)方向（ ）
A.向左移動(dòng) B.向右移動(dòng) C.不移動(dòng) D.無(wú)法判斷
例6
如圖所示，一束方向不變的光線從右方斜射向水面，這時(shí)的反射角是β，折射角是γ，若把水槽的左端稍墊高一些，待水面重新恢復(fù)平靜時(shí)，反射角是βl，折射角是γ1，那么（　　）
A.β1<β， γ1<γ B.β1＝β，γl＝γ
C.β1<β， γ1>γ D.β1>β，γl>γ
例7
如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射(圖中入射光線、反射光線和折射光線的方向均未標(biāo)出)，其中折射光線是 (用字母表示)，入射角等于 。
練1
小東同學(xué)仔細(xì)觀察了圖后，總結(jié)出以下幾條結(jié)論。其中錯(cuò)誤的是（ ）
A.光從玻璃射入空氣時(shí)，折射角大于入射角
B.光發(fā)生反射時(shí)，反射角等于入射角
C.光從空氣射入玻璃時(shí)，入射角小于折射角
D.光在同一種物質(zhì)中沿直線傳播
練2
標(biāo)有甲、乙兩點(diǎn)的筷子放在空碗中如圖1所示，向碗中加水至虛線處，觀察到如圖2所示場(chǎng)景，此時(shí)看到筷子上的甲點(diǎn)或乙點(diǎn)，光的傳播路徑正確的是（　　）
A．B．
C．D．
練3
一束光從空氣中斜射向玻璃磚并穿過，其光路如圖所示。關(guān)于四個(gè)角的大小關(guān)系正確的是（　　）
A．α1＞γ1 B．α2＞γ2
C．α1＝α2 D．γ1＝γ2
練4
面對(duì)清澈見底、看起來(lái)不過齊腰深的池水，不會(huì)游泳的人千萬(wàn)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（ ）
A B C D
練5
如右圖所示，人眼在A處看見河里B處有一白色鵝卵石，現(xiàn)若使A處激光手電筒的激光照在白色鵝卵石上，則激光束應(yīng)對(duì)著（　　）
A．正對(duì)B點(diǎn) B．B點(diǎn)的上方 C．B點(diǎn)的下方 D．都可以
練6
如圖所示，一容器內(nèi)盛有水，容器的下方有一閥門k，一束與水平方向成40°角的入射光由空氣射入水中，在容器底部形成光斑。打開閥門讓水從小孔慢慢流出，在水流出的過程中，觀察到的光斑的移動(dòng)方向（ ）
A.向左移動(dòng) B.向右移動(dòng) C.不移動(dòng) D.無(wú)法判斷
利用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些現(xiàn)象
1.人從岸上看水中的魚(河底)，總感覺它比實(shí)際位置 一些，如下圖所示。人看到魚射出的光經(jīng)過水面的折射后進(jìn)入人眼，而人只感覺光是沿直線傳播的，所以就感覺魚的位置變淺了。注意此時(shí)人看到的魚是 像，并非 像。而實(shí)際上魚要深一些。
2.從水中看岸上：岸上的樹，人、樓等變 。這也是由光的折射引起的。原理解釋：當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射光線靠近法線，人眼看到的像在折射光線的反向延長(zhǎng)線上，位置變 了。
3.斜插入水中的筷子在水下的部分看起來(lái)向上彎折；往臉盆中倒水，看到盆底深度變淺；潛水的人看岸邊的人變高；從厚玻璃磚后看到鋼筆錯(cuò)位等都是光的折射形成的。
例1
如圖現(xiàn)象中，由于光的折射形成的像是 （ ）
例2
風(fēng)平浪靜時(shí)，在清澈見底的水里能觀察到“水底的魚兒在白云中穿梭”的景象，對(duì)于“魚”、“白云”兩種現(xiàn)象的解釋，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．“魚”、“白云”都是反射形成的 B.“魚”是反射形成的，“白云”是折射形成的
C．“魚”、“白云”都是折射形成的 D.“魚”是折射形成的，“白云”是反射形成的
例3
如圖所示，在“觀看水中的硬幣”活動(dòng)中，把一枚硬幣固定在空杯的底部，找一個(gè)角度使你剛好看不到硬幣的最右端A點(diǎn)。保持眼睛和杯子的位置不變，在同學(xué)逐漸把水加入到杯中的過程中，硬幣上的B點(diǎn)和C點(diǎn)能先后被你看到。
（1）你所看到的水中硬幣是一個(gè)變________的虛像。(選填“深”或“淺”)
（2）圖中畫出了剛看到C點(diǎn)時(shí)光的傳播示意圖，入射角是αc；如果剛看到B點(diǎn)時(shí)的入射角是αB，則αB________αc。（ 選填“＞”或“＜”或“＝”）
例4
如圖所示，小明在水槽右側(cè)豎直放置一個(gè)光屏，用激光筆照射水面，在水槽底部出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)A，同時(shí)在光屏上出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)P1，其中P1點(diǎn)形成的原因是光的　 　（選填“反射”或“折射”）。欲使亮點(diǎn)P1下移至P2處，應(yīng)使入射光線繞著入射點(diǎn)O沿　 　（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)觀察到另一亮點(diǎn)由A點(diǎn)可能會(huì)移到　 　點(diǎn)（選填“B”或“C）”。若保持入射光線不變，欲使亮點(diǎn)A左移至B點(diǎn)，應(yīng)使水面　 　填（選填“上升”或“下降”），在水面變化過程中，折射角　 　（選填“增大”、“不變”或“減小”）。
例5
下表是光在幾種介質(zhì)中傳播時(shí)的速度，圖（a）是光在幾種介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)的光路圖。
介質(zhì) 真空 空氣 水 玻璃
光速/m S-1 3×108 2.99×108 2.25×108 2×108
（1）分析表中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：光在不同介質(zhì)中的傳播速度一般________。（填“相同”或“不同”）
（2）分析表中的數(shù)據(jù)和光路圖，可以得出的結(jié)論是：光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角________入射角；（填“＜”、“＞”或“=”）
（3）由分析的結(jié)論可知，光從水中斜射入玻璃中，折射角________入射角。（填“＜”、“＞”或“=”）
（4）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中常用超聲波來(lái)?yè)羲槿梭w內(nèi)的結(jié)石，超聲波從空氣中斜射入人體后也發(fā)生類似光一樣的折射現(xiàn)象．如圖（b）所示，超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí)，入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的_____（填“左側(cè)”或“右側(cè)”）
練1
把一塊長(zhǎng)方體玻璃磚壓在有“科學(xué)”兩字的書上，如圖所示，圖中“科學(xué)”兩字是（　　）
A. 變淺的虛像 B. 變淺的實(shí)像 C. 變深的虛像 D. 變深的實(shí)像
練2
如圖所示，小明畫出了三條互相平行的光線射入橫截面為半圓形的柱狀玻璃磚（質(zhì)地、厚度均勻，O為圓心）時(shí)的光的傳播路徑，其中正確的路徑是（　　）
A．a(chǎn) B．b C．c D．無(wú)法判斷
練3
為了捉到一條魚，猩猩用矛拼命地刺向水里卻沒有成功。這主要是由于光的 現(xiàn)象，猩猩看到水中的魚比實(shí)際位置要 (填“深”或“淺”)一些。
練4
“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”，現(xiàn)有一蜻蜓立于距水面 0.6m處的荷尖上，池中水深2m。一條大魚準(zhǔn)備躍出水面捕捉蜻蜓，如圖是水中大魚看到蜻蜓所在的位置，大魚應(yīng)該選擇A、B、C哪條路線躍起才有機(jī)會(huì)捕獲蜻蜓？ 。
練5
大偉同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。如圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)。通過實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù)（見表格）。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
（1）分析表中的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：
①光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生　 　和　 　現(xiàn)象；
②光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：　 　，且折射角　 　（大于/等于/小于）入射角；當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零。
（2）根據(jù)表格還能觀察到反射角　 　（大于/等于/小于）入射角。
（3）唐大偉同學(xué)說(shuō)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②就能總結(jié)出光的折射特點(diǎn)。請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)通過上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過程作出評(píng)價(jià)。是否存在不足？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
答：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 　；
理由：　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　。
請(qǐng)用箭頭把題中的光路標(biāo)出入射光線、折射光線、反射光線的傳播方向（有一條光線方向標(biāo)錯(cuò)，該問不得分）。
1.光的色散
如下圖所示，讓太陽(yáng)光穿過一條狹縫(目的是為了獲得一束平行光)射到三棱鏡上，從棱鏡另一側(cè)的白紙屏上可以看到一條由 顏色組成的彩色光帶，這種現(xiàn)象叫作光的色散。
2.單色光與復(fù)色光
(1)單色光：不能再 的光。如光的色散實(shí)驗(yàn)中的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫光都是單色光。
(2)復(fù)色光：由 混合而成的光。如白光(太陽(yáng)光是其中的一種)是復(fù)色光。
【重點(diǎn)提示】色散現(xiàn)象表明白光不是單色光，而是由不同顏色的單色光混合而成的。光的色散現(xiàn)象是由于各單色光通過三棱鏡時(shí)的偏折程度不同而形成的。
3.光的三原色
(1)光的三原色
自然界中 三種色光混合能夠產(chǎn)生各種色彩(如下左圖所示)，因此我們把紅、綠、藍(lán)三種色光叫作光的三原色。彩色電視機(jī)的畫面就是由光的三原色混合而成的。
(2)顏料的三原色
三種顏料的顏色叫作顏料的三原色，紅、黃、藍(lán)三種顏料按不同比例混合，可以得到各種顏色的顏料(如下右圖所示)。
色光的混合 顏料的混合
4. 看不見的光
按下遙控器按鍵時(shí)，遙控器發(fā)出發(fā)出一種人們看不見的光—— 。紅外線具有熱效應(yīng)，在光的色散實(shí)驗(yàn)中，如果將溫度計(jì)放在彩色光帶的紅光外側(cè)時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)上升更快。紅外線探測(cè)器、紅外線照相機(jī)、紅外線夜視儀等都是利用紅外線的強(qiáng)弱來(lái)識(shí)別不同溫度的物體。
人民幣上有熒光物質(zhì)印的字，驗(yàn)鈔機(jī)會(huì)發(fā)出一種人眼看不見的光—— 。它能使熒光物質(zhì)發(fā)光被我們看到。紫外線能殺死微生物，常被人們用來(lái)消毒殺菌。
例1
下列關(guān)于不可見光應(yīng)用的論述中，錯(cuò)誤的是（　　）
A．電視機(jī)的遙控器發(fā)出紅外線控制電視 B．紅外夜視儀能感應(yīng)紅外線
C．驗(yàn)鈔機(jī)驗(yàn)鈔時(shí)發(fā)出紫光就是紫外線 D．適量照射紫外線有利健康，過量則有害
例2
用三棱鏡把太陽(yáng)光分解成彩色光帶，投射在暗房里。把10支溫度計(jì)依次放在光帶及其附近，2號(hào)溫度計(jì)剛好處于光帶最上方，8號(hào)溫度計(jì)剛好處于光帶最下方，如圖所示，另有一溫度計(jì)10號(hào)放在遠(yuǎn)離光帶的位置（未畫出）。發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)1比室內(nèi)其他溫度計(jì)的示數(shù)要高；2、3、4、5、6、7、8七支溫度計(jì)的示數(shù)有些許差異，但都比溫度計(jì)10示數(shù)要高；溫度計(jì)9的示數(shù)與溫度計(jì)10的示數(shù)無(wú)明顯差異。
①a處應(yīng)該為紅光
②溫度計(jì)9位置一定不存在看不見的光
③紅橙黃綠藍(lán)靛紫七色光都可以讓溫度計(jì)示數(shù)升高
④溫度計(jì)1的位置存在一種能使溫度計(jì)示數(shù)升高的看不見的光
從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，可以推斷（　　）
A．只有①②是對(duì)的 B．只有②③是對(duì)的 C．①③④是對(duì)的 D．①②③④都對(duì)
練1
下列能對(duì)醫(yī)療器械和食物進(jìn)行殺菌消毒的是（ ）
A．超聲波 B．紅外線 C．紫外線 D．可見光
練2
如圖所示，將一束太陽(yáng)光投射到玻璃三棱鏡上，在棱鏡后側(cè)的白色光屏上，觀察到不同顏色的光。
（1）此現(xiàn)象叫作光的_________。
（2）此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明白光是___________________________。
（3）小明將溫度計(jì)的玻璃泡放在A處，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)的示數(shù)上升較快，說(shuō)明A處有一種看不見的光。請(qǐng)寫出它在實(shí)際中的應(yīng)用：_____________________________________________（一種即可）。
（4）小華想證明C處也有一種看不見的光，那么她應(yīng)該把_________（填“溫度計(jì)”“1元硬幣”或“100元紙幣”）放到C處。
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