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8. 如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点
第8题图 第9题图
左
（填“左”或“右”）侧，这是因为发生了光的折射
现象。打开水槽底部的水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部的光斑向右
（填“左”或“右”）侧移动。第8题图 第9题图
答案
左 折射 右
解析
【分析】
要解决这道题，需结合光的折射规律分析：当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射，折射光线的位置会随入射介质的变化而改变。首先分析加水时的光斑位置，再分析放水时光斑的移动方向。
【解析】
1. 加水至A点时：激光从空气斜射入水中，发生光的折射现象。根据光的折射规律，光从空气斜射入水等介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，原本沿直线传播会到达O点的激光，折射后落在O点左侧，因此第一个空填“左”，原因是光的“折射”现象。
2. 放水时：水面缓慢下降，激光在水面的入射点会向右移动，由于入射角和折射角不变，折射光线的方向不变，因此水槽底部的光斑会向右侧移动。
【答案】
左 折射 右
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用，需要理解光斜射入不同介质时的偏折特点，以及水面变化对入射点、光斑位置的影响，属于光学基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合光的折射规律分析：当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射，折射光线的位置会随入射介质的变化而改变。首先分析加水时的光斑位置，再分析放水时光斑的移动方向。
【解析】
1. 加水至A点时：激光从空气斜射入水中，发生光的折射现象。根据光的折射规律，光从空气斜射入水等介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，原本沿直线传播会到达O点的激光，折射后落在O点左侧，因此第一个空填“左”，原因是光的“折射”现象。
2. 放水时：水面缓慢下降，激光在水面的入射点会向右移动，由于入射角和折射角不变，折射光线的方向不变，因此水槽底部的光斑会向右侧移动。
【答案】
左 折射 右
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用，需要理解光斜射入不同介质时的偏折特点，以及水面变化对入射点、光斑位置的影响，属于光学基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示，入射光线AO从空气中斜射到玻璃中，光线$OO'$再从玻璃中射入空气中，进入空气中的折射光线为$O'B$。
(1)请在图中画出入射光线AO和折射光线$O'B$的大致方向。
(2)若光从空气斜射到玻璃中的入射角为$∠ i$，再从玻璃中射入空气中的折射角为$∠ r$，则$∠ i$
(1)请在图中画出入射光线AO和折射光线$O'B$的大致方向。
(2)若光从空气斜射到玻璃中的入射角为$∠ i$，再从玻璃中射入空气中的折射角为$∠ r$，则$∠ i$
=
（填“＞”“＜”或“=”）$∠ r$。答案
(1)
(2)=解析
【分析】
要解决本题，需运用光的折射规律：光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折；光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线；当光通过平行的玻璃界面时，两次折射的法线平行，根据折射的可逆性，第一次的入射角等于第二次的折射角。首先过O点、O'点分别作玻璃上下表面的法线，再根据折射规律画出入射光线AO和折射光线O'B，最后比较入射角与折射角的大小关系。
【解析】
(1) 作图步骤：
① 过O点作垂直于玻璃下表面的法线，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，因此入射光线AO在空气侧，从左下方指向O点，折射光线OO'向法线偏折；
② 过O'点作垂直于玻璃上表面的法线，光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线O'B在空气侧，从O'点向右上方，远离法线。
(2) 由于玻璃上下表面平行，两次折射的法线也平行，根据光的折射的可逆性，第一次的入射角等于第二次的折射角，因此∠i = ∠r。
【答案】
(1) (2)=
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用，重点是理解光通过平行介质界面时的折射特点，属于基础光学题，需掌握折射角与入射角的关系。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需运用光的折射规律：光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折；光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线；当光通过平行的玻璃界面时，两次折射的法线平行，根据折射的可逆性，第一次的入射角等于第二次的折射角。首先过O点、O'点分别作玻璃上下表面的法线，再根据折射规律画出入射光线AO和折射光线O'B，最后比较入射角与折射角的大小关系。
【解析】
(1) 作图步骤：
① 过O点作垂直于玻璃下表面的法线，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，因此入射光线AO在空气侧，从左下方指向O点，折射光线OO'向法线偏折；
② 过O'点作垂直于玻璃上表面的法线，光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线O'B在空气侧，从O'点向右上方，远离法线。
(2) 由于玻璃上下表面平行，两次折射的法线也平行，根据光的折射的可逆性，第一次的入射角等于第二次的折射角，因此∠i = ∠r。
【答案】
(1)
(2)=【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用，重点是理解光通过平行介质界面时的折射特点，属于基础光学题，需掌握折射角与入射角的关系。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示，渔民看到水中$S'$处有一条鱼，而$S$才是鱼的真实的位置，现要利用激光手电筒从$A$点发出一束光照射到$S$上，请在图中完成光路。
拓展探究
拓展探究
答案
解析
【分析】要完成从A点发出的激光照射到水中真实鱼S的光路，需结合光的折射规律和光路可逆原理：渔民看到的S'是鱼的虚像，是真实鱼S发出的光经水面折射后进入人眼形成的；根据光路可逆，若要让A点发出的光到达S，需先确定入射点，再依据光的折射规律绘制光线。
【解析】步骤如下：
1. 确定入射点：连接A点和真实鱼的位置S，该直线与水面交于点O，O即为入射点；
2. 作法线：过O点作垂直于水面的虚线，即为法线；
3. 绘制光线：从A指向O的线段为入射光线，箭头指向O；从O指向S的线段为折射光线，箭头指向S，且光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，符合折射规律，完成光路。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光路可逆
【点评】本题结合生活中的折射现象考查光路作图，核心是利用光路可逆确定入射点，再依据折射规律绘制光线，需注意光线箭头方向和折射角与入射角的关系，属于中等难度的作图题。
【难度系数】0.5
【解析】步骤如下：
1. 确定入射点：连接A点和真实鱼的位置S，该直线与水面交于点O，O即为入射点；
2. 作法线：过O点作垂直于水面的虚线，即为法线；
3. 绘制光线：从A指向O的线段为入射光线，箭头指向O；从O指向S的线段为折射光线，箭头指向S，且光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，符合折射规律，完成光路。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光路可逆
【点评】本题结合生活中的折射现象考查光路作图，核心是利用光路可逆确定入射点，再依据折射规律绘制光线，需注意光线箭头方向和折射角与入射角的关系，属于中等难度的作图题。
【难度系数】0.5
11. 为探究不同透明物体对光的折射能力的强弱，小明在老师的指导下进行了下列实验：如图甲所示，在透明水槽中点燃艾草，盖上盖子，水槽中弥漫一定量的烟雾，打开激光笔，将一束光从空气中斜射到水槽底部，标记光斑位置为点O；将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐，贴在水槽底部。
(1)贴上纸质刻度尺的目的是便于测量光斑移动的
(2)如图乙所示，在水槽中加入不同液体至a位置，测出此时光斑到点O的距离，若距离越大，则该透明物体对光的折射能力越
(3)如图丙所示，在水槽中加入水至a位置，测出光到点O的距离为$s_{OA}$；如图丁所示，在另外一个同规格的水槽中加入油至b位置，测出光斑到点O的距离为$s_{OB}$，小明比较发现$s_{OB}＞s_{OA}$，得出结论：油对光的折射能力比水对光的折射能力强。同组的小华认为得出结论的过程不科学，因为该实验过程中存在一处错误，错误之处为：
(4)另一名同学认为(3)中错误不影响结论的得出，在上述实验中，他是通过比较
(1)贴上纸质刻度尺的目的是便于测量光斑移动的
距离
（填“时间”或“距离”）。(2)如图乙所示，在水槽中加入不同液体至a位置，测出此时光斑到点O的距离，若距离越大，则该透明物体对光的折射能力越
强
（填“强”或“弱”）。(3)如图丙所示，在水槽中加入水至a位置，测出光到点O的距离为$s_{OA}$；如图丁所示，在另外一个同规格的水槽中加入油至b位置，测出光斑到点O的距离为$s_{OB}$，小明比较发现$s_{OB}＞s_{OA}$，得出结论：油对光的折射能力比水对光的折射能力强。同组的小华认为得出结论的过程不科学，因为该实验过程中存在一处错误，错误之处为：
两次实验的液面高度不同
。(4)另一名同学认为(3)中错误不影响结论的得出，在上述实验中，他是通过比较
折射角
的大小来判断水和油对光的折射能力的强弱，理由是：入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强
。答案
(1)距离 (2)强 (3)两次实验的液面高度不同 (4)折射角 入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强
解析
【分析】
本题探究不同透明物体对光的折射能力强弱，需结合刻度尺的功能、光的折射规律及实验控制变量的原则分析：
(1) 刻度尺用于测量长度，因此贴刻度尺的目的是测量光斑移动的距离；
(2) 透明物体对光的折射能力越强，光线偏折程度越大，水槽底部光斑到O点的距离越大；
(3) 探究折射能力时需控制液面高度相同，丙、丁中液面高度不同，变量不唯一，导致结论不科学；
(4) 科学比较需控制入射角相同，通过折射角大小判断折射能力：入射角相同时，折射角越小，光线偏折程度越大，折射能力越强。
【解析】
(1) 刻度尺是测量长度的工具，因此贴上纸质刻度尺的目的是便于测量光斑移动的距离，故填“距离”；
(2) 当光从空气斜射入透明液体时，折射能力越强，折射光线偏折程度越大，水槽底部光斑到O点的距离越大，因此距离越大，透明物体对光的折射能力越强，故填“强”；
(3) 探究不同液体的折射能力时，需控制液面高度（光进入液体的入射点高度）相同，丙中液面为a、丁中液面为b，两次实验液面高度不同，未控制变量，因此结论不科学，错误之处为“两次实验的液面高度不同”；
(4) 正确比较方法是控制入射角相同，通过比较折射角大小判断折射能力强弱。理由：入射角相同时，折射角越小，光线偏折程度越大，光偏离原来位置越远，对应透明物体对光的折射能力越强。
【答案】
(1)距离 (2)强 (3)两次实验的液面高度不同 (4)折射角；入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强
【知识点】
光的折射现象；控制变量法
【点评】
本题通过探究不同透明物体的折射能力，考查刻度尺的作用、光的折射规律及实验设计的控制变量原则，是光学实验的基础考查题，需明确实验变量控制的重要性。
【难度系数】
0.5
本题探究不同透明物体对光的折射能力强弱，需结合刻度尺的功能、光的折射规律及实验控制变量的原则分析：
(1) 刻度尺用于测量长度，因此贴刻度尺的目的是测量光斑移动的距离；
(2) 透明物体对光的折射能力越强，光线偏折程度越大，水槽底部光斑到O点的距离越大；
(3) 探究折射能力时需控制液面高度相同，丙、丁中液面高度不同，变量不唯一，导致结论不科学；
(4) 科学比较需控制入射角相同，通过折射角大小判断折射能力：入射角相同时，折射角越小，光线偏折程度越大，折射能力越强。
【解析】
(1) 刻度尺是测量长度的工具，因此贴上纸质刻度尺的目的是便于测量光斑移动的距离，故填“距离”；
(2) 当光从空气斜射入透明液体时，折射能力越强，折射光线偏折程度越大，水槽底部光斑到O点的距离越大，因此距离越大，透明物体对光的折射能力越强，故填“强”；
(3) 探究不同液体的折射能力时，需控制液面高度（光进入液体的入射点高度）相同，丙中液面为a、丁中液面为b，两次实验液面高度不同，未控制变量，因此结论不科学，错误之处为“两次实验的液面高度不同”；
(4) 正确比较方法是控制入射角相同，通过比较折射角大小判断折射能力强弱。理由：入射角相同时，折射角越小，光线偏折程度越大，光偏离原来位置越远，对应透明物体对光的折射能力越强。
【答案】
(1)距离 (2)强 (3)两次实验的液面高度不同 (4)折射角；入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强
【知识点】
光的折射现象；控制变量法
【点评】
本题通过探究不同透明物体的折射能力，考查刻度尺的作用、光的折射规律及实验设计的控制变量原则，是光学实验的基础考查题，需明确实验变量控制的重要性。
【难度系数】
0.5
