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第 16 课 光的折射
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课程标准 课标解读
1.认识光的折射是光从一种介质进入另一种介质时,光
1.认识光的折射现象; 的传播方向发生偏折的现象;
2.理解光的折射定律;
3.会利用光的折射解释生活中的常见现象; 2.理解光的折射规律;
4.理解光的折射实验探究过程。
3.熟悉生活中常见的光的折射现象。
知识精讲
知识点01 光的折射
1.当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生 的现象叫 光的折射。
2.光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质 射入
另一种介质时,其传播方向不改变(改变、不改变)。
3.如图,入射光线射入另一种介质时的交点(O),叫入射点;入射光线AO与法线NN′夹角(α)叫
;折射光线OC与法线NN′的夹角(γ)叫 。4.光的折射定律:1)在折射现象中,折射光线、入射光线、法线在同一平面内( );2)折射光
线和入射光线分居在法线的两侧( );3)当光从空气斜射入水等其他透明物质(玻璃、水晶等)时,
折射角小于(大于、小于或等于)入射角;当光从水或其它透明物质斜射入空气时,折射角大于(大于、
小于或等于)入射角( 不等角, )。
5.在生活中,我们常见的折射现象很多,如:看清澈的池水,池水水底变浅;在岸上看到的鱼接近于
水面;透过玻璃砖看物体发生了错位;水杯中的筷子好像弯折了;“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现
象。
【知识解析】对光的折射现象的理解
1.对光发生折射现象的理解:入射光和折射光分别在两种不同的介质中,因此它们的传播速度不同,
传播方向也往往发生改变;
2.通常在发生光的折射现象时,在界面上也同时会发生光的反射现象;
3.光线垂直射人界面时,将不会看到折射现象,即光的传播方向不发生变化。
【知识拓展一】生活中常见折射现象
常见折射现象及解释:
1.光的折射现象会造成许多光学现象,如水底看起来比实际的浅,一半斜捅入水中的筷子变弯曲,
鱼缸中的鱼看起来变大,海市蜃楼等。要解释这些现象,首先要知道看见的并非实际物体,而是物体经折
射后成的虚像。
2.举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例,其原因我们可以作如下分析:
我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里,假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射
入人眼(如图甲所示),眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播),逆着折射光线看过
去,就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的,因此我们会觉得A’比A高了,即看起来池底升高,
池水“变浅”了。有经验的渔民都知道,在叉鱼时,只有瞄准鱼的下方,才能把鱼叉到。若从水中去观察岸上的物体,P点的位置将会升高,如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察 10m跳
台,就会感到其高度超过10m。
因此可以得出结论:从岸上看水里和从水里看岸上相同,都是看到升高了的虚像。
补充:人眼之所以看到物体的虚像,都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛,而人眼总认为光
沿直线传播,这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。
【知识拓展二】光的折射的特殊现象
1.当光从其他介质入射空气时,折射角将大于入射角。当入射角增大到某一数值时,折射角将达到
90°,这时在空气中将不出现折射光线,只要入射角大于或等于上述数值时,均不再存在折射现象,这就
是全反射。所以产生全反全反射全反射射的条件是:①光必须由其他介质射向空气;②入射角必须大于或
等于一定角度(临界角)。
临界角是折射角为90度时对应的入射角(只有光线从其他介质进入空气且入射角大于临界角时,才会
发生全反射)。
2. 全反射的应用:光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现,是光在空气中全反射形成的。
【即学即练1】(2021·河北)下列光现象与物理知识对应正确的是( )。
A. 在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播;
B. 游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射;
C. 日出时,看到在地平线以下的太阳——光的折射;
D. 阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑——光的反射
【即学即练2】(2021·常德)柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走,经常会看到“鸟
在水中飞,鱼在云中游”的美丽画 面,人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”( )。
A.都是反射形成的像; B.都是折射形成的像;
C.分别是反射和折射形成的像;D.分别是折射和反射形成的像分层提分
题组A 基础过关练
1.南宋著名诗人辛弃疾的诗句“溪边照影行,天在清溪底。天上有行云,人在云里行。”中所描写的
“天在清溪底”和“人在云里行”两种情景,是光的( )。
A.反射现象;
B.折射现象;
C.反射现象和折射现象;
D.折射现象和反射现象
2.如图所示,表示光从空气中射向玻璃发生反射和折射的光路是( )。
3.潜水员在水中看岸上的小鸟,图中能正确表示其光线的传播大致路径的是( )。
A B C D
4.下列现象属于光的折射的是( )。
A.在水池边看到水中的鱼; B.月食的形成;
C.平静的水面倒映出蓝天白云;D.茫茫白雪看上去非常刺眼
5.下列光现象中,由于光的折射而形成的是( )。
A.阳光下的影子 B.镜中的倩影 C.放大的邮票 D.水中的倒影6.如下图所示为小明家的鱼缸,一缕阳光透过窗帘的缝隙投射在鱼缸中的水面上,一条光线经水面折
射进入鱼眼(已画出)。请画出入射光线、反射光线的大致方向。
7.香城泉都,万国咸宁,缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线。各式现代建筑依河矗立,充满
时代气息,如下图所示。建筑物在河中的“倒影”是由光的___所形成的虚像,这些“倒影”看起来比
建筑物本身“暗”一些,主要是因为有一部分光发生___进入了水中。
8.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折
射光线的夹角为83°,则反射角的大小为__,折射角的大小为__。
30°
题组B 能力提升练
1.如图所示的四种现象中,由光的折射形成的是( )。
A. 水中荷花的倒影 B. 屏幕上的手影
C. 小孔成像 D. 放大镜
2.如图所示,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,
该激光应射向( )。A.B点 B.B点上方
C.B点下方 D.B点左方或右方
3.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示,其中折射角为_____(选填
“1”、“2”或“3”),分界面为_____(选填“①”或“②”),分界面的_____方为水,当入射角减小
时,反射光线与折射光线的夹角将变_____。
4.小波在湖边游玩时,看到茂密的树下有许多圆形光斑,仔细一看是太阳的“像”,这是光的______
而形成的;看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______(选填“深”或“浅”),这是因为光从水中
斜射向空气时发生______;湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的______而形成的虚像。
5.如图所示,一束光线从水中斜射向空气,请画出折射光线的大致位置。
6.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。
题组C 培优拔尖练
1.(2021·连云港)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__________侧,这是因为发生了__________现象。打开水槽底部
水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向________移动。2.(2021·苏州)画出图甲中光从水中射入空气中折射光线的大致方向,并标出折射角 ______ ;
3.(2021·枣庄)如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图,下列关于人在岸上观察到
光源S所成像的说法正确的是( )。
A.光源S所成的虚像在直线①上;
B.光源S所成的虚像在直线②上;
C.光源S所成的实像在直线①上;
D.光源S所成的实像在直线②上