11.如图4-4-12甲所示是一只水鸟站在水中捕鱼的情景,水鸟在水面看到自己喙尖的像处正好有一条鱼。请在图4-4-12乙中画出眼睛看到水中鱼的光路图。(A为喙尖的位置,B为真实鱼的位置,C为眼睛的位置)

图4-4-12
图4-4-12
答案
如答图4-4-3所示。
解析
【分析】
要画出眼睛看到水中鱼的光路,需明确:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线进入人眼;根据光的折射规律,光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的鱼的虚像位置比实际鱼的位置偏高。题目中A是喙尖的像位置(即鱼的虚像位置),B是真实鱼的位置,C是眼睛位置,需通过连接对应点确定入射点,进而画出入射光线和折射光线。
【解析】
绘制光路图的步骤:
1. 确定入射点:连接眼睛C与虚像位置A,该直线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 画折射光线:从入射点O向眼睛C画带箭头的线段,方向指向眼睛(表示折射光线进入人眼);
3. 画入射光线:连接真实鱼的位置B与入射点O,画带箭头的线段,方向从B指向O(表示鱼的光射向水面);
4. 辅助线:用虚线画出A与入射点O的连线,即折射光线的反向延长线,体现虚像的形成原理。
【答案】
如答图4-4-3所示。
【知识点】
光的折射、光路图绘制
【点评】
本题结合生活情景考查光的折射规律的应用,要求掌握人眼看到水中物体的虚像形成原理,能正确绘制折射光路图,需理解虚像与实际物体的位置关系,是光学基础题的典型应用。
【难度系数】
0.5
要画出眼睛看到水中鱼的光路,需明确:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线进入人眼;根据光的折射规律,光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会认为光沿直线传播,因此看到的鱼的虚像位置比实际鱼的位置偏高。题目中A是喙尖的像位置(即鱼的虚像位置),B是真实鱼的位置,C是眼睛位置,需通过连接对应点确定入射点,进而画出入射光线和折射光线。
【解析】
绘制光路图的步骤:
1. 确定入射点:连接眼睛C与虚像位置A,该直线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 画折射光线:从入射点O向眼睛C画带箭头的线段,方向指向眼睛(表示折射光线进入人眼);
3. 画入射光线:连接真实鱼的位置B与入射点O,画带箭头的线段,方向从B指向O(表示鱼的光射向水面);
4. 辅助线:用虚线画出A与入射点O的连线,即折射光线的反向延长线,体现虚像的形成原理。
【答案】
如答图4-4-3所示。
【知识点】
光的折射、光路图绘制
【点评】
本题结合生活情景考查光的折射规律的应用,要求掌握人眼看到水中物体的虚像形成原理,能正确绘制折射光路图,需理解虚像与实际物体的位置关系,是光学基础题的典型应用。
【难度系数】
0.5
12.小吉同学在做“研究光的折射现象”实验,如图4-4-13是光从空气斜射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如表数据:

图4-4-13
(1)在实验中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中喷入烟雾,这一做法是为了
(2)分析表中数据,可得出结论:

①光从空气斜射到水面时,将同时发生
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是
③光在空气和水之间折射时,
图4-4-13
(1)在实验中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中喷入烟雾,这一做法是为了
更好地显示光路
。(2)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生
反射
和折射
现象。②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是
折射角随入射角的增大而增大
,且折射角小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于0
度。③光在空气和水之间折射时,
空气
(选填“空气”或“水”)中的角总是更大。答案
(1)更好地显示光路
(2)①反射 折射
②折射角随入射角的增大而增大 小于 0
③空气
(2)①反射 折射
②折射角随入射角的增大而增大 小于 0
③空气
解析
【分析】首先,对于实验操作的目的,需结合牛奶、烟雾的光学作用,明确其能让光路更易观察;对于实验结论,要依据光的传播特性,分析光到水面时的现象,再通过对比入射角与折射角的变化关系、垂直入射的特殊情况,总结折射规律,同时明确不同介质中角的大小关系。
【解析】
(1) 清水中滴牛奶、空气中喷烟雾时,悬浮的小颗粒可反射光线,使原本不易观察的光路变得清晰,因此该做法是为了更好地显示光路。
(2) ①光从空气斜射到水面时,一部分光被水面反射回空气(发生反射现象),另一部分光进入水中传播方向偏折(发生折射现象),所以同时发生反射和折射。
②分析实验数据可得:折射角随入射角的增大而增大;对比入射角与折射角的数值,折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,折射角等于0度。
③根据光的折射规律,光从空气斜射入水等介质时,空气中的角(入射角)总是大于水中的角(折射角),因此空气中的角更大。
【答案】(1)更好地显示光路;(2)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;0;③空气
【知识点】光的折射,光的反射
【点评】本题是光学基础实验题,考查实验操作目的和光的折射规律的总结,侧重实验现象与数据的分析能力,难度较低,用于巩固光学基础知识。
【难度系数】0.8
【解析】
(1) 清水中滴牛奶、空气中喷烟雾时,悬浮的小颗粒可反射光线,使原本不易观察的光路变得清晰,因此该做法是为了更好地显示光路。
(2) ①光从空气斜射到水面时,一部分光被水面反射回空气(发生反射现象),另一部分光进入水中传播方向偏折(发生折射现象),所以同时发生反射和折射。
②分析实验数据可得:折射角随入射角的增大而增大;对比入射角与折射角的数值,折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,折射角等于0度。
③根据光的折射规律,光从空气斜射入水等介质时,空气中的角(入射角)总是大于水中的角(折射角),因此空气中的角更大。
【答案】(1)更好地显示光路;(2)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;0;③空气
【知识点】光的折射,光的反射
【点评】本题是光学基础实验题,考查实验操作目的和光的折射规律的总结,侧重实验现象与数据的分析能力,难度较低,用于巩固光学基础知识。
【难度系数】0.8
1.【多选题】【跨学科·语文】中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列各项中的情境能用光的折射原
理解释的是(
A.鱼翔浅底
B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊
D.楼台倒影入池塘
理解释的是(
AB
)A.鱼翔浅底
B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊
D.楼台倒影入池塘
答案
AB
解析
【分析】
要解决本题,需先明确光的直线传播、反射、折射三种光学现象的核心区别,再结合古诗词情境逐一判断选项对应的光学原理,最终筛选出符合光的折射的选项。
【解析】
首先明确相关光学原理:①光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象;②光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播;③光的反射:光传播到不同介质的分界面时,返回原介质的现象。
逐一分析选项:
A选项“鱼翔浅底”:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射,形成鱼的虚像,能用折射原理解释,符合要求;
B选项“潭清疑水浅”:潭底的光从水斜射入空气发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看会觉得潭底变浅,能用折射原理解释,符合要求;
C选项“风吹草低见牛羊”:草遮挡时看不到牛羊,草低后能看到,是光沿直线传播导致的,与折射无关;
D选项“楼台倒影入池塘”:倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,与折射无关。
综上,符合要求的是AB。
【答案】AB
【知识点】光的折射现象、光的直线传播、光的反射
【点评】本题结合古诗词考查光学知识,体现跨学科命题特点,需准确区分三种光学现象,注重知识的理解与应用,难度适中。
【难度系数】0.5
要解决本题,需先明确光的直线传播、反射、折射三种光学现象的核心区别,再结合古诗词情境逐一判断选项对应的光学原理,最终筛选出符合光的折射的选项。
【解析】
首先明确相关光学原理:①光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象;②光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播;③光的反射:光传播到不同介质的分界面时,返回原介质的现象。
逐一分析选项:
A选项“鱼翔浅底”:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射,形成鱼的虚像,能用折射原理解释,符合要求;
B选项“潭清疑水浅”:潭底的光从水斜射入空气发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看会觉得潭底变浅,能用折射原理解释,符合要求;
C选项“风吹草低见牛羊”:草遮挡时看不到牛羊,草低后能看到,是光沿直线传播导致的,与折射无关;
D选项“楼台倒影入池塘”:倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,与折射无关。
综上,符合要求的是AB。
【答案】AB
【知识点】光的折射现象、光的直线传播、光的反射
【点评】本题结合古诗词考查光学知识,体现跨学科命题特点,需准确区分三种光学现象,注重知识的理解与应用,难度适中。
【难度系数】0.5
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