光的折射知识点经典例题习题.docx
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光的折射知识点经典例题习题
课题
光的折射
教学目标
了解光的折射现象;知道光在发生折射时,知道折射定律,知道光路是可逆的;能够利用所学知识解释生活中的折射现象;
重点、难点
光的折射定律;光在实际生活中的应用;
教学内容
一、知识点梳理复习
1、光的折射:
光从一种介质射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象就做光的折射。
注:
光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生偏折。
2、折射角:
折射光线与法线之间的夹角。
3、折射定律:
①折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
②折射光线和入射光线分居在法线两侧;
③折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小;
④在折射中光路也是可逆的。
注:
右图中光线从一种介质“空气”射入另一种介质“水”中时发生了折射现象,这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去,这里没有画出反射线。
折射中光路可逆的意思是:
如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射,那么这道光会按上图的入射光线发生折射,也就是光的路可以互相逆转。
4、光折射中,我们要注意以下几点:
①光能射入某种介质,则这种介质一定是透明的。
否则光只会被反射。
②在两种介质的交界面上,如果是透明的介质交界面会发生两种光现象:
折射和反射。
如果介质不是透明的,比如钢板等等,就只会发生“反射”。
③光的传播方向一般会发生变化,但特殊情况下,光垂直入射时,传播方向将不变化,也就是说,折射不一定都“折”。
④当介质不均匀时,光的传播方向也会发生改变,也就是说光在同种介质中船时,如果介质不均匀也会发生折射。
5、光的折射规律:
①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
②光从其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子:
海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
6、(了解)若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?
根据光路可逆的可逆性。
画出下图
①由疏到密②由密到疏③光路可逆
在实际的运用中,入射角和折射角究竟谁大,是非常容易出错的问题。
可以不去记它,而记为“疏大密小”,即指在较疏的介质中,光线与法线的夹角较大,而在较密的介质中,光线与法线的夹角较小。
7、光的折射现象和应用
(1)生活中很多现象都与折射有关:
水中鱼的位置看起来比实际的高一些;由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;从水下看岸上的物体,好像变高了。
(2)人们利用光的折射制成了三棱镜、还制成各种透镜来成像。
二、经典例题
例1如图所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将()
A、慢慢向右移动
B、慢慢向左移动
C、慢慢向水面移动
D、仍在原来位置不动
例2一束光线由空气斜射入水中,逐渐增大入射角,则折射角()
A、逐渐减小且总大于入射角
B、逐渐减小且总小于入射角
C、逐渐增大且总小于入射角
D、逐渐增大且总大于入射角
例3站立在游泳池旁看到池内的水深度要比实际的深度要________些,这是由于光在________上发生_______现象的缘故。
例4在游泳池内潜水的泳者,看到水池旁的一根竖直标杆高度要比标杆的实际高度()
A、高一些B、低一些C、一样高D、二者皆可
例5如图,S为发光点,试作出三条射向水面的入射光线SO、SA和SB的折射光线和反射光线。
例6:
一束光线在空气、玻璃两种物质的交界面上发生光的反射和折射,如图5—34所示.试在图中找出界面的位置;确定入射、反射、折射光线,并标出传播方向;标出入射角、反射角和折射角;指出哪一侧是空气,哪一侧是玻璃?
思路导航:
从图5—35中各线段的相对位置可以看出,由于BE⊥CG,则该两线中必有一条是法线,另一条是界面.又由于相邻的两个角∠AOG=∠FOG,则线CG必是法线(这是解此题的突破口)(根据反射定律中的反射角等于入射角),BE是界面。
AO和OF必有一条是入射光线,另一条是反射光线,而OD一定是折射光线。
根据折射光线与入射光线分居法线两侧,可确定AO是入射光线,OF是反射光线。
∠AOG=60°是入射角,∠FOG=60°是反射角,∠COD=90°-50°=40°是折射角。
由于折射角小于入射角,故界面BE的左侧是空气,右侧是玻璃.光的传播方向如图5—35所示。
方法指导:
这是一道反射定律和折射规律综合应用的题目.主要考查对上述两规律掌握的熟练程度及应用的灵活性.解答这类题目的技巧在于:
(1)找到相互垂直的两条直线;
(2)找到相邻且相等的两个角,由反射定律知,该两角的共用线必是界面的法线,与法线垂直的另一直线为界面;(3)应用光的折射规律,判断其他问题(如入射光线、反射光线、折射光线、介质分布等).这是“由特殊到一般”的解决矛盾的方法在物理解题中的具体运用.(掌握知识的同时,学会解决问题的方法)
例7:
如果你在池边沿斜线向水面下看去,看到水中有一条鱼.你所看到的鱼的位置比实际位置高还是低?
假如鱼也看到了你,鱼所看到你的头的位置比实际的高还是低?
思路导航:
人们看到的鱼,是因为鱼射出的光线(指反射的外来光)经水和空气射向人眼.从鱼的某一部位(如鱼眼)射出的两条光线由水斜射入空气时,发生折射,此时折射角大于入射角,即折射光线远离法线,把两条折射光线分别反向延长,其交点就是该部位的虚像,如图5—36所示.很明显,人所看到的鱼的位置(视觉位置)比实际的偏高.
同样,鱼能看到人是因为人体射出的光线经空气和水射向了鱼眼,如图5—37所示。
从人头A射出的两条光线由空气斜射入水中发生折射时,折射角小于入射角,此时折射光线靠近法线,把两条折射光线分别反向延长,其交点A′,就是人头的虚像,容易看出,鱼所看到的人头的视觉位置比实际的高。
想一想:
若要使用钢叉向水下叉鱼,应该向所看见鱼的何方投叉?
为什么?
四、课堂练习
1、下列四个现象中,能用光的折射解释的是()
A.用放大镜观察细小物体 B.小孔成像C.灯光下的手影D.山在水中的倒影
2、“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进井水中了,以下说法中正确的是( )
A.水中出现月亮属于光的反射现象B.水中出现月亮属于光的折射现象
C.水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近D.水中的月亮比天上的月亮小
3、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
4、将电视机遥控器对准墙壁按一下开关,有时也可以将关闭的电视机打开。
产生这种现象的原因是( )
A.可见光不遵从光的反射定律B.不可见光的折射现象
C.不可见光的反射现象D.凸透镜对光的会聚作用
5、下图中描述的现象属于光的折射的是( )
6、下列现象由于光的折射形成的是( )
A.镜花水月B.管中窥豹C.一叶障目D.海市蜃楼
7、下列现象中属于光的折射现象的是( )
A.路灯下,地面上出现人的影子B.水池底看来起来比实际浅
C.平静的水面映出桥的“倒影”D.白天,浓密的树荫下出现很多圆形光斑
8、湖岸边的柳树在湖水中形成“倒影”,是光的________现象;插入水中的筷子看上去变“弯”了,是光的________现象。
9如图1所示,是光线通过厚玻璃板时的折射示意图,其中正确的是()
10光线从空气射入水中,当增大入射角时,反射光线和折射光线之间的夹角()
A.一定减小B.一定增大C.保持不变D.无法确定
11一束光线从水中斜射入空气中,当入射角逐渐增大时,折射角将()
A.保持不变B.逐渐增大,且总大于入射角
C.逐渐减小D.逐渐增大,但总小于入射角
12.如图所示,一条光线经空气和玻璃的界面时发生反射和折射现象,则下列判断正确的是()
A.
为界面,其上方为空气B.
为界面,其下方为空气
C.
为界面,其右方为空气D.
为界面,其左方为空气
13.人在河岸上看到水中的鱼,下面的光路图正确的是()
14(09江苏)下列光现象中,由于光的折射而形成的是
15.(2010年浙江湖州,14题)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒人一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。
造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是
A.光的直线传播和光的折射B.光的直线传播和光的反射
C.光的反射和光的折射D.光的反射和光的直线传播
四、作图与问答题
9如图所示,画出光线从空气斜射入水中后折射光线的大致方向。
10如图,A0表示从空气斜射向玻璃砖上表面的一束光,请大致画出这束光在玻璃砖中的折射光线
11如图,光从水中斜射入空气,请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向。
12如图,潜水员眼睛在水下A点处,B点有条小鱼,C点有只小鸟,请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图.
13.在水池的一角有一块平面镜,现有一束光线从水中射向平面镜,如图,请完成光路图,并标出反射角(用“α”表示)和折射角(用“β”表示)
14如图9为一半球形玻璃砖,请画出光线从O点(球心)射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
五、课后作业
1、光从一种介质________另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射角________入射角;当光从水或其他介质斜射入空气时,折射角________入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向________。
3、如图所示,是光由玻璃射入空气时发生折射的不完整的光路图,在图中,折射角是________,MN的________是玻璃。
4、渔民在叉鱼时,真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________像,这是因为,鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故。
渔夫看到鱼时,鱼也看到渔夫,这是因为在光的________现象中光路是________。
早晨看到太阳从地平线刚刚升起时,实际上它还处在地平线的下方,这种现象是由于_____________造成的。
1、在下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.在水中出现的岸边树木的倒影 B.潜水艇中的潜望镜
C.汽车司机所用的观后镜D.从岸上看到池中水的深度比实际的浅一些
2、用气枪射击池水中的鱼,为提高命中率,在射击时应瞄准( )
A.看到的鱼B.看到的鱼的上部C.看到的鱼的下部D.看到的鱼的右边
3、下列现象中,属于光折射现象的是( )
A.平静的河面能清楚地映出岸上的景物B.晚上灯光下,墙壁上出现人影
C.筷子斜插入水,在水下的部分看起来向上弯折了D.人们看到平面镜中自己的像
1、如图为光从玻璃斜射入空气的光路图,由图可知,反射角_______,折射角_______。
2、某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。
池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。
往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
1、如4所示,一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水面,折射光线进入鱼眼(已画出)。
请画出入射光线的大致方向,并标明入射角。
1.池水看起来比实际的要_________,这是由于光从________射入________时发生的________造成的,看到的是实际池底的_______像。
2.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中________是入射光线,________是反射光线,________是折射光线,反射角为________,折射角为________,光进入玻璃后偏折角度的大小是________。
3.当光从________斜射入________时折射光线将偏离法线,这时折射角________于入射角。
4.一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象,入射光与分界面的夹角为30°,若折射光线和反射光线垂直,则反射光线与入射光线的夹角为________°,折射角为______。
5.古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的_______现象;“池水映明月”说的就是光的________现象。
6.下列现象属于光的折射的是( )
A.通过潜望镜观察海面上的船只 B.观察楼房在水中的倒影
C.从水中看岸上的物体比实际位置高D.在路灯下出现了人的影子
7.在湖边看平静湖水中的“鱼”和“云”,看到的是( )
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的虚像B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
8.在海上或沙漠上,有时会看到高楼大厦,热闹市场,实际大海、沙漠上并没有这些楼市,这种现象叫“海市蜃楼”,出现“海市蜃楼”的原因是( )
A.光在海面上反射的缘故B.光在云层上反射的缘故
C.光沿直线传播的缘故 D.光在不均匀的大气层中折射的缘故
9.图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向( )
A.B的上方 B.B的下方C.B的左边D.B的右边
10.上题中,光射到水面上会发生反射和折射现象,随着水面的升高,反射光线与折射光线的夹角将( )
A.越来越大B.越来越小C.不变D.无法确定
11.画出图中入射光线或折射光线的大致传播方向。
12.如图所示,OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中画出入射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向。
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