光的折射.doc
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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:
A海市蜃楼B水面“折”枝C水中倒影D手影
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( )
空气
空气
空气
水
水
空气
水
水
ABCD
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?
Ⅰ
界面
A
O
Ⅱ
B
(1题图)(2题图)
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()
(例1题图)
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:
ABCD
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()
(例2题图)
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。
B●
A●
C●
B●
A●
C●
O
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:
(1)
(2)(3)
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:
太阳
杆
太阳
水
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- 折射