5. 如图4-4-3所示,OE、OF和OG是射到空气和玻璃交界面上的入射光、反射光和折射光(三者不确定是否一一对应),则

CD
是法线,入射角是∠EOC
,折射角是∠GOD
,交界面的左
边是玻璃。答案
5. CD $∠ EOC$ $∠ GOD$ 左
解析
【分析】要解决本题,需结合光的反射定律(反射角等于入射角,反射光线与入射光线关于法线对称)和折射定律(折射光线与入射光线分居法线两侧,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角)分析:首先找到相等的两个角确定法线,再根据光线位置确定入射角、折射角,最后通过折射角与入射角的大小关系判断玻璃所在侧。
【解析】1. 确定法线:由图可知,∠EOC=90°−∠EOB=90°−60°=30°,且∠FOC=30°,因此∠EOC=∠FOC,说明OE和OF关于直线CD对称,故CD是法线,AB为界面。2. 确定入射角:入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角为∠EOC。3. 确定折射角:折射光线与入射光线分居法线两侧,故OG是折射光线,折射角为折射光线与法线CD的夹角,即∠GOD。4. 判断玻璃侧:因折射角∠GOD大于入射角∠EOC,根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时折射角更大,所以交界面AB的左侧是玻璃。
【答案】CD;∠EOC;∠GOD;左
【知识点】光的反射定律、光的折射定律
【点评】本题考查光的反射与折射规律的应用,核心是通过等角确定法线,再结合光线位置和折射角与入射角的大小关系判断介质,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定法线:由图可知,∠EOC=90°−∠EOB=90°−60°=30°,且∠FOC=30°,因此∠EOC=∠FOC,说明OE和OF关于直线CD对称,故CD是法线,AB为界面。2. 确定入射角:入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角为∠EOC。3. 确定折射角:折射光线与入射光线分居法线两侧,故OG是折射光线,折射角为折射光线与法线CD的夹角,即∠GOD。4. 判断玻璃侧:因折射角∠GOD大于入射角∠EOC,根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时折射角更大,所以交界面AB的左侧是玻璃。
【答案】CD;∠EOC;∠GOD;左
【知识点】光的反射定律、光的折射定律
【点评】本题考查光的反射与折射规律的应用,核心是通过等角确定法线,再结合光线位置和折射角与入射角的大小关系判断介质,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
6. 如图4-4-4所示,$B'$是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像,这个虚像是由光的

折射
形成的。若在A处用激光灯对准$B'$照射,则激光灯发出的光能
(选填“能”或“不能”)照亮白色鹅卵石。答案
6. 折射 能
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的折射规律和光路可逆原理分析:人眼看到水中物体的虚像,是因为物体的光经水面折射后进入人眼,折射光线的反向延长线形成虚像;而光路是可逆的,据此判断激光能否照亮鹅卵石。
【解析】
1. 河底鹅卵石的光从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会形成虚像$B'$,因此这个虚像是由光的折射形成的。
2. 根据光路可逆原理,当在A处用激光灯对准虚像$B'$照射时,激光发出的光会沿原折射光线的反向路径传播,最终能到达真实的鹅卵石,所以能照亮白色鹅卵石。
【答案】
折射;能
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题考查光的折射现象及光路可逆的应用,属于光学基础题,核心是理解折射成像的原理和光路的可逆性,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合光的折射规律和光路可逆原理分析:人眼看到水中物体的虚像,是因为物体的光经水面折射后进入人眼,折射光线的反向延长线形成虚像;而光路是可逆的,据此判断激光能否照亮鹅卵石。
【解析】
1. 河底鹅卵石的光从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会形成虚像$B'$,因此这个虚像是由光的折射形成的。
2. 根据光路可逆原理,当在A处用激光灯对准虚像$B'$照射时,激光发出的光会沿原折射光线的反向路径传播,最终能到达真实的鹅卵石,所以能照亮白色鹅卵石。
【答案】
折射;能
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题考查光的折射现象及光路可逆的应用,属于光学基础题,核心是理解折射成像的原理和光路的可逆性,难度适中。
【难度系数】
0.6
7. 如图4-4-5所示,一束光在空气和水的交界面上发生反射和折射,已知折射光线为OC,请画出大致的入射光线AO和反射光线OB。

答案
解:
1. 过入射点O作垂直于空气和水分界面的虚线,即为法线。
2. 已知折射光线OC在空气中,根据光的折射规律:光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,在水中法线的一侧画出入射光线AO,箭头指向O点,使入射角小于折射角。
3. 根据光的反射定律:反射角等于入射角,在水中法线的另一侧画出反射光线OB,箭头背离O点,使反射角与入射角大小相等。
1. 过入射点O作垂直于空气和水分界面的虚线,即为法线。
2. 已知折射光线OC在空气中,根据光的折射规律:光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,在水中法线的一侧画出入射光线AO,箭头指向O点,使入射角小于折射角。
3. 根据光的反射定律:反射角等于入射角,在水中法线的另一侧画出反射光线OB,箭头背离O点,使反射角与入射角大小相等。
解析
【分析】
要完成该作图,需先明确光的反射和折射规律:首先,法线是过入射点垂直于界面的虚线,是反射和折射的基准线;其次,已知折射光线OC在空气中,说明光从水斜射入空气,根据折射规律,此时折射角大于入射角,因此入射光线应在水中,且位于法线另一侧,使入射角小于折射角;最后,根据反射定律,反射光线与入射光线在同种介质(水)中,且反射角等于入射角,二者关于法线对称,据此确定反射光线。
【解析】
1. 过入射点O,作垂直于空气与水分界面的虚线,即为法线。
2. 已知折射光线OC在空气中,根据光的折射规律:光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,因此在水中法线的另一侧画出入射光线AO,箭头指向O点,保证入射角小于折射角。
3. 根据光的反射定律:反射角等于入射角,反射光线与入射光线在同种介质(水)中,位于法线的另一侧,画出反射光线OB,箭头背离O点,确保反射角与入射角大小相等。
【答案】
(作图结果:过O作垂直界面的法线,水中法线一侧画AO(箭头指向O),水中法线另一侧画OB(箭头背离O),符合光的反射和折射规律)
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题是初中物理光学基础作图题,考查光的反射定律和折射规律的应用,需准确掌握法线的定义及反射角、入射角、折射角的关系,属于光学核心基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要完成该作图,需先明确光的反射和折射规律:首先,法线是过入射点垂直于界面的虚线,是反射和折射的基准线;其次,已知折射光线OC在空气中,说明光从水斜射入空气,根据折射规律,此时折射角大于入射角,因此入射光线应在水中,且位于法线另一侧,使入射角小于折射角;最后,根据反射定律,反射光线与入射光线在同种介质(水)中,且反射角等于入射角,二者关于法线对称,据此确定反射光线。
【解析】
1. 过入射点O,作垂直于空气与水分界面的虚线,即为法线。
2. 已知折射光线OC在空气中,根据光的折射规律:光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,因此在水中法线的另一侧画出入射光线AO,箭头指向O点,保证入射角小于折射角。
3. 根据光的反射定律:反射角等于入射角,反射光线与入射光线在同种介质(水)中,位于法线的另一侧,画出反射光线OB,箭头背离O点,确保反射角与入射角大小相等。
【答案】
(作图结果:过O作垂直界面的法线,水中法线一侧画AO(箭头指向O),水中法线另一侧画OB(箭头背离O),符合光的反射和折射规律)
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题是初中物理光学基础作图题,考查光的反射定律和折射规律的应用,需准确掌握法线的定义及反射角、入射角、折射角的关系,属于光学核心基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
8. 小明利用如图4-4-6所示的装置探究光的折射规律,将一细光束从水斜射入空气中,实验测得的数据如下表所示。

玻璃缸
图4-4-6

(1)当入射角为0°时,折射角为0°,说明:当光从水垂直射入空气中时,传播方向
(2)分析表中的数据可知:当入射角增大时,折射角
(3)当入射角为49°时,折射角为90°,若再增大入射角,则折射光消失,只发生反射,这种现象称为全反射。那么,当入射角为50°时,
(4)若光从空气斜射入水中,入射角为59°,则折射角的大小为
玻璃缸
图4-4-6
(1)当入射角为0°时,折射角为0°,说明:当光从水垂直射入空气中时,传播方向
不变
。(2)分析表中的数据可知:当入射角增大时,折射角
增大
(选填“增大”或“减小”),且折射角大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。(3)当入射角为49°时,折射角为90°,若再增大入射角,则折射光消失,只发生反射,这种现象称为全反射。那么,当入射角为50°时,
会
(选填“会”或“不会”)发生全反射现象。(4)若光从空气斜射入水中,入射角为59°,则折射角的大小为
40°
,这是因为在光的折射现象中,光路具有可逆
性。增大入射角,观察折射角的变化,我们发现不会
(选填“会”或“不会”)发生全反射现象。答案
8. (1)不变
(2)增大 大于
(3)会
(4)$40°$ 可逆 不会
(2)增大 大于
(3)会
(4)$40°$ 可逆 不会
解析
【分析】
本题考查光的折射规律、全反射及光路可逆性的应用,解题时需结合光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)的折射特点,以及全反射的条件、光路可逆规律逐一分析:
1. 第(1)问:入射角为0°即光垂直入射,此时折射角也为0°,对应传播方向的变化;
2. 第(2)问:根据光从水斜射入空气的折射数据,判断入射角与折射角的变化关系及大小关系;
3. 第(3)问:全反射的条件是光从光密到光疏且入射角≥临界角,结合已知临界角(49°)判断入射角50°时是否发生全反射;
4. 第(4)问:利用光路可逆性,结合光从水到空气的折射数据,推导光从空气到水的折射角,再根据全反射的介质条件判断是否发生全反射。
【解析】
(1) 当入射角为0°时,光从水垂直射入空气中,折射角为0°,说明光垂直入射时传播方向不变;
(2) 分析光从水斜射入空气的实验数据,可知入射角增大时,折射角随之增大,且折射角大于入射角;
(3) 已知入射角为49°时折射角为90°(即临界角为49°),当入射角增大到50°(大于临界角),折射光消失,发生全反射,故填“会”;
(4) 根据光路可逆性,光从空气斜射入水中时,折射角与光从水斜射入空气时的入射角对应:光从水斜射入空气时,入射角40°对应折射角59°,因此光从空气斜射入水时,入射角59°对应折射角40°;全反射仅发生在光从光密介质斜射入光疏介质,空气是光疏介质、水是光密介质,光从空气斜射入水是光疏到光密,不会发生全反射。
【答案】
(1)不变;(2)增大;大于;(3)会;(4)$40°$;可逆;不会
【知识点】
光的折射规律;全反射;光路可逆性
【点评】
本题围绕光的折射核心规律,结合全反射、光路可逆等知识点,考查学生对折射规律的理解与应用,需准确把握不同介质间折射的特点及全反射的条件,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查光的折射规律、全反射及光路可逆性的应用,解题时需结合光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)的折射特点,以及全反射的条件、光路可逆规律逐一分析:
1. 第(1)问:入射角为0°即光垂直入射,此时折射角也为0°,对应传播方向的变化;
2. 第(2)问:根据光从水斜射入空气的折射数据,判断入射角与折射角的变化关系及大小关系;
3. 第(3)问:全反射的条件是光从光密到光疏且入射角≥临界角,结合已知临界角(49°)判断入射角50°时是否发生全反射;
4. 第(4)问:利用光路可逆性,结合光从水到空气的折射数据,推导光从空气到水的折射角,再根据全反射的介质条件判断是否发生全反射。
【解析】
(1) 当入射角为0°时,光从水垂直射入空气中,折射角为0°,说明光垂直入射时传播方向不变;
(2) 分析光从水斜射入空气的实验数据,可知入射角增大时,折射角随之增大,且折射角大于入射角;
(3) 已知入射角为49°时折射角为90°(即临界角为49°),当入射角增大到50°(大于临界角),折射光消失,发生全反射,故填“会”;
(4) 根据光路可逆性,光从空气斜射入水中时,折射角与光从水斜射入空气时的入射角对应:光从水斜射入空气时,入射角40°对应折射角59°,因此光从空气斜射入水时,入射角59°对应折射角40°;全反射仅发生在光从光密介质斜射入光疏介质,空气是光疏介质、水是光密介质,光从空气斜射入水是光疏到光密,不会发生全反射。
【答案】
(1)不变;(2)增大;大于;(3)会;(4)$40°$;可逆;不会
【知识点】
光的折射规律;全反射;光路可逆性
【点评】
本题围绕光的折射核心规律,结合全反射、光路可逆等知识点,考查学生对折射规律的理解与应用,需准确把握不同介质间折射的特点及全反射的条件,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
9.【安全健康】潭清疑水浅,安全记心间。如图4-4-7所示,A是水池底的一点,请大致作出入射光线AO对应的折射光线OB以及人从岸上看到的A的像A'。

图4-4-7
图4-4-7
答案
9. 如图所示
解析
【分析】要解决这个问题,需利用光的折射规律:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角,折射光线远离法线;人看到水中物体的像,是折射光线反向延长线的交点。解题思路:1. 明确入射光线AO的传播方向(从水中A指向界面O);2. 过O点作垂直于界面MN的法线,根据折射规律画出折射光线OB;3. 反向延长折射光线,确定A的像A'。
【解析】1. 过界面上的O点,作垂直于MN的虚线(法线);2. 根据光从水斜射入空气时折射角大于入射角的规律,在法线的空气侧画出折射光线OB,箭头方向指向空气侧;3. 将折射光线OB反向延长,与从A点发出的另一入射光线的折射光线反向延长线相交,交点即为A的虚像A',A'位置在A的上方,靠近界面。
【答案】如图所示
【知识点】光的折射现象;光的折射规律
【点评】本题是光的折射规律的基础应用作图题,考查学生对光从水射入空气时折射特点的掌握,以及虚像形成原理的理解,属于光学基础题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 过界面上的O点,作垂直于MN的虚线(法线);2. 根据光从水斜射入空气时折射角大于入射角的规律,在法线的空气侧画出折射光线OB,箭头方向指向空气侧;3. 将折射光线OB反向延长,与从A点发出的另一入射光线的折射光线反向延长线相交,交点即为A的虚像A',A'位置在A的上方,靠近界面。
【答案】如图所示
【知识点】光的折射现象;光的折射规律
【点评】本题是光的折射规律的基础应用作图题,考查学生对光从水射入空气时折射特点的掌握,以及虚像形成原理的理解,属于光学基础题。
【难度系数】0.6
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