光的折射.docx

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光的折射

第四章光现象

第4节光的折射

学习目标：

1、了解光的折射现象

2、了解光从空气射入水中或者其他介质中的时候的偏折规律

3、了解光在发生折射时，光路的可逆性

4、物体的颜色

知识点一：

光的折射

1.光的折射现象：

光从一种介质斜射入另一种介质的时候会发生偏折，这种现象叫做光的折射现象。

如

（1）斜插入水中的筷子从水面上斜着看，水中部分好像向上偏折了。

（2）从水面上看池塘中的水变浅了。

（3）透过玻璃看见窗外的风景。

（4）海市蜃楼现象。

（5）早晨太阳还没有升起我们就看见了它。

2、光发生折射的几种情况

（1）光从一种介质斜射入另一种介质，光在两种介质中仍是沿直线传播，只是在两种介质的界面处发生了偏折，如图

（1）；

（2）不均匀的同种介质，光通过时传播方向不断地改变,如图

（2）海市蜃楼。

（3）光垂直射向两种介质的分界面时，传播方向不变，如图（3）。

3、光从一种介质进入另一种介质时，传播速度要发生改变。

4、在发生折射现象时，同时也发生反射现象，所以折射光线的强度要减弱。

5、掌握三种光现象：

（1）在生活中，激光准直、小孔成像、影子的形成、日食月食的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

（2）光照射到两种物质界面上时，一部分光被反射回原来介质的现象是光的反射，现象有：

平面镜成像、水中倒影等；

（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，这是光的折射，现象有：

看水里的筷子发生偏折、水中的鱼比实际位置浅、彩虹、透镜成像等．

例题讲解：

例1、（2013•娄底）如图所示的四种现象中，由光的直线传播形成的是（　　）

解析：

A、由于空气分布不均匀，物体发出或反射的光在不均匀的空气中传播时会发生折射，海市蜃楼是由光的折射产生的现象，不符合题意;B、插入水中的树枝好像弯折了，这是树枝的光进入人眼时在水面发生了折射，不符合题意;C、水中的倒影，是平面镜成像，是由光的反射形成的，不符合题意．D、手影是由光的直线传播形成的，符合题意．

答案：

D

例2、（2013天津中考）下列现象由光的折射形成的是（）

A．桥在水中形成“倒影”B．手在灯光下形成影子

C．池水看起来比实际浅D．汽车后视镜可扩大视野

解析：

A、岸边的树木和房屋在水中的倒影，是平面镜成像现象，属于光的反射．B、“手影”，属于光的直线传播。

C、池水变浅，属于光的折射现象．D、凸面镜可以扩大视野，是光的反射现象；故选C．

答案：

C

跟踪练习：

1、（2014•黄冈）下列光现象与其成因对应正确的是（　　）

　A．水中倒影﹣﹣光的折射B．雨后彩虹﹣﹣光的反射

　C．形影不离﹣﹣光的直线传播D．海市蜃楼﹣﹣光的色散

2、（2010，襄阳）下列现象中属于光的折射现象的是（　　）

A．小孔成像B．岸边的树木在水中的倒影

C．海市蜃楼D．我们能从不同方向看到银幕上的像

答案：

1、C2、C

知识点二：

光的折射规律

1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内。

2、折射光线、入射光线分居在法线的两侧。

3、光从空气斜射入水或其它透明介质中时，折射角小于入射角。

4、光从水或其它透明介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角。

5、当光线垂直入射时传播方向不改变。

6、在光的折射现象中，光路是可逆的。

例题讲解：

例1、（2013•苏州）某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，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．通过实验还得到如下数据：

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）分析表中数据，可得出结论：

①光从空气斜射到水面时，将同时发生　　和　　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：

　　，且折射角　　（大于/等于/小于）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．

该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．

（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．是否存在不足？

答：

　　（是/否）；请简要说明理由：

　　．

解析：

（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随②入射角的变化关系是：

折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．

答案：

（1）①反射；折射；②折射角随入射角的增大而增大；小于；

（2）是；三次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验

例2、（2013•枣庄）下列光路图中，正确表示了光从空气进入水中的是（　　）

解析：

A、光从空气斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线的两侧，而A中传播方向不改变，故A不符合折射规律，B、光从空气斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，而图中折射角大于入射角了，故B不符合折射规律．C、光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，折射光线与入射光线分居法线的两侧，而图中两条光线在同侧，故C选项错误；D、符合题意。

答案：

D

跟踪练习：

1、找出右图中的入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角。

2、如图是一条光线从某种介质中斜射入空气中的光路图，由图可知，哪一侧是空气？

答案：

1、入射光线为DO，折射光线为OC,法线为NM，入射角为∠DOM;折射角为∠NOC。

2、在发生光的折射现象中，空气中的光线总是远离法线，即空气中的角（无论是入射角还是折射角）都是大的。

因∠BOM＞∠AON,故∠BOM是空气中的角，下面是空气。

Ⅱ侧是空气

知识点三：

生活中光的折射现象解释

1、观察物体时，如果光线穿过了两种不同的介质，或者说观察者与被观察的物体不在同种介质中时，看到的物体是光的折射形成的虚像，无论从岸上看还是从水中看，虚像的位置都比实际的高了。

2、光射到两种物质的界面时，一部分光会被反射回原来的介质，一部分进入另一种介质，因此通过界面看到的物体总会比本身暗一些。

例题讲解：

例1、（2014山东济宁）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。

小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。

图2所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是（）

解析：

光在两种不同介质的分界面处发生折射时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线的两侧，当光由空气斜射入水或其它介质中时，折射角小于入射角，当光从水或其他介质斜射入空气时折射角大于入射角，即空气中的角始终是大的，并且折射光路是可逆的。

要搞清看水中的“鱼”，是因为看到了由水中鱼发出或反射的光。

看水中的鱼，是看到由鱼发出的光进入人眼，所以A、C错误。

光由水中斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，看到鱼的位置比其实际位置要浅。

答案：

D

例2、（2014•常德）夏季，当你在河岸边漫步时，有时会看到“鱼在云中游”的美景．你看到的鱼是由于光的折射

形成的像，水中的云是由于光的反射

形成的像．

解析：

（1）鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会看到变浅的鱼的虚像．看到变浅的鱼的虚像．

（2）当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，白云就是通过水面成的虚像．

答案：

折射；反射．

跟踪练习：

1、如图所示，画中是人看到池中水变浅，出现了错误的判断。

以下四幅光路中，能正确说明产生这一现象的原因的是（　　）

2、（2014山西）“人说山西好风光”，下列图片中的现象，属于光的反射形成的是（）

A、五台山白塔的倒影B、晋祠铁人的影子C、壶口瀑布上方的彩虹D、透过云层的光束

答案：

1、人看到池底变浅是由于从池底发出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池变浅了,应选B。

2、解析：

A、五台山白塔的倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的．所以本选项符合题意．B、晋祠铁人的影子是由于光沿直线传播而形成的．所以本选项不符合题意．C、壶口瀑布上方的彩虹，属于光的色散现象，是由光的折射形成的．所以本选项不符合题意．D、透过云层的光束，是由于光沿直线传播而形成的．所以本选项不符合题意．答案：

A

知识点四：

光的折射作图

1、确定光的传播方向，即光线中箭头的指向。

2、在光的折射现象中，人们看见的物体，是人们认为物体的光沿直线传入人眼而成的虚像，所以可以根据这一现象作出像与眼的连线确定入射点。

3、确定折射角与入射角的大小

例题讲解：

例1、如图所示，人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石，若从A处用激光手电筒的激光束能照射到白色鹅卵石上，请画出从A处射出的激光束照射到白色鹅卵石上的光路图．

解析：

连接AB，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，再根据鹅卵石在B的下方，确定鹅卵石的位置在“石”处．如图所示。

答案：

如图所示。

例2、如图所示，潜水员的眼睛在水下A点，B点有条小鱼，C点有支小鸟，请画出潜水员观察鱼和鸟的光路图。

解析：

光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以潜水员在水中看见鱼的光路就是直线BA；由于光的折射潜水员看见空中的小鸟比实际的位置高，所以光路为CQ、OA

答案：

如图所示

跟踪练习：

1、如图所示，水面上有一发光点A1,水中另有一发光点A2.人在空气中看到看到A2在水中的位置就是A1在水中像的位置，画出A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图和A2发出的光进入人眼的光路图。

2、（2013年陕西）画出光线SA经水池壁反射后的反射光线和该反射光线射出水面后折射光线的大致方向

3、（2014•随州）如图，人眼透过玻璃三棱镜观察另一侧的蜡烛A，发现成像在A′处．在A上选择一点S画出光路图以表明成像于S′的原理（可以只车一条光线）

答案：

1、如图所示2、如图所示3、光先从空气射入玻璃，折射角小于入射角，光线会靠近法线；当光线从玻璃中射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线．如图所示：

折射时：

都是空气中的角大

折射所成的虚像：

都比物体的高

课后练习：

1、（2012日照）如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。

当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法正确的是（）

A.装水的池中标杆影子较长

B.未装水的池中标杆影子较长

C.两池中标杆影子长度相同D.装水的池中标杆没有影子

2、下列关于折射现象的说法中，正确的是（）

A．光从空气进入水中时，折射角一定大于入射角

B．光从空气进入水中时，折射角一定小于入射角

C．光从水中进入空气时，传播方向有可能不变

D．光从水中进入空气时，传播方向一定改变

3、把刻度尺斜插入水中，从水面上看去，水中尺子的刻度（）

A.变得疏了B.变得密了C.一部分变疏，一部分变密D、疏密没有变化

4、如图所示的各光路图中能正确反映光从玻璃斜射入空气中的是（）

5、下列不是光的折射现象的是（）

A．插入水中的筷子B．激光束通过玻璃砖错位C．平面镜成像D．水中的鱼变浅

6、下面关于一些光现象的说法中，不符合客观实际的是（）

A．小孔成像说明了光是沿直线传播B．看到物体成的虚像时，没有光射入我们的眼睛

C．湖水中形成的倒影是光的反射现象D．斜看水中的物体，看到物体的位置比实际的位置高

7、下列事例中属于光的折射现象的是（）

A．湖岸边的树在平静的水面形成倒影B．阳光下，茂密树林的地面有许多小圆形光斑

C．夜晚，路灯下看到自己的影子D．斜插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折

8、以下关于“影”和“像”的说法中，错误的是（）

A.平面镜成像中，像是一个虚像，不能在屏上呈现，只能用眼睛观察

B.灯光下形成的影子，其实也是虚像

C.渔民叉鱼时，看见的鱼其实是鱼的虚像

D.太阳通过树叶之间的空隙在地上形成的光斑，其实是太阳的实像

9、（2014盐城）如图所示，一束激光沿__________射到空水槽底部O点，形成一个光斑。

向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的__________（左/右）侧。

继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角__________（增大/不变/减小）。

10、（2013内江）下列现象中，不属于光的折射现象的是（　　）

　A．盛有水的碗，看上去碗底变浅了

　B．晴天看见“白云在水中飘动”

　C．一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了

　D．透过一张透明塑料纸上的水珠看到的字放大了

11、到游泳池游泳时会有这样的经验，游泳池的浅水区看上去很浅，一脚踩下去，会有一种“踏空”的感觉，这是因为游泳池的实际深度比看上去深，原因是（）

A．发生了光的折射B．发生了光的反射

C．光在水中沿直线传播D．光的传播速度发生了改变

12、观察水上风景照片时，总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些，这是由于（）

A．入射光线有一部分折射进入了水中B．眼睛有一种错觉

C．冲洗照片质量有问题D．光线被反射一部分

13、（2014•株洲）光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大．图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（）

14、（2014浙江宁波）某品牌汽车使用一段时间后，日行灯的反光碗上面部分就开始发白，影响反光效果。

（1）初步探究

【猜想】日行灯工作时的高温使反光碗表面物质熔化后变白。

【查阅资料】反光

碗材料为表

面镀铬的团状模塑料，它的耐热性比一般工程塑料好，热变形温度为200～280℃，可长期在130℃下使用。

铬的熔点为l800℃。

【实验】该灯正常工作时，每20min测一次反光

碗发白处附近的温度，发现温度逐渐升高，3h后保持

在75℃左右。

上述实验中需用到的测量仪器有。

【分析评价】七述获取的证据能否支持猜想并说明理由：

。

（2）进一步探究

【观察】发现灯座的焊接点附近有松香残迹。

【

查阅资料】松香外观为淡黄色至淡棕色（粉末为白色），有松节油气味，密度1.06～1.09／cm3，软化点72～76℃，沸点约300℃，加热后能挥发，不溶于水，能溶于酒精等有机溶剂。

【提出假设】反光碗上面

部分发白是由于产生的。

【制定方案】发白处用来清洗，使它溶解。

【实验】按制定方案清洗，表面的白色同体溶解，反光碗重新变得光亮。

15、如图是光线通过空气中两表面平行的厚玻璃板的示意图，其中正确的是（）

16．（2014•广州）如图，一束光射入水中，在水底形成光斑

（1）画出水面的反射光线；

（2）画出水中

的折射线．

17、（2012十堰）如图所示，某同学在A点观察到水中的点光源S所成的像处于B点位置，请画出由S点发出的光经过A点的光路图。

18、（2012•黄冈）如图所示，暗室内有一盛水的水槽，水槽上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）

上的O点，光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点．请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光

路图．

课后练习答案：

1、B2、C3、B4、C5、C6、B7、D8、B9、直线、左、不变10、B11、A12、A13B14、

（1）温度计钟表

（2）松香加热升华又凝华酒精15、B16、17、18、如图所示