1、第四章 光的折射 透镜一、 光的折射,光的折射现象,巧记乐背光从一物进另物，同时发生反、折射.斜线入水要折射，折线靠近于法线.法线垂直于界面，折线入线分两边.水中光线斜入空气，折线远离于法线.,例1 （湖南怀化中考）图4-1-1中列举的四个光现象中，属于光的折射现象的是（ ）A.屏幕上的手影 B.山在水中的倒影C.花瓶在平面镜中的像 D.铅笔好像在水面处折断图4-1-1,D,解析：手在屏幕上形成手影，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，A错误；平静的水面相当于平面镜，山在水中形成“倒影”是平面镜成像的结果，平面镜成像属于光的反射，B错误；花瓶在平面镜中成像属于光的反射，C错误；根据光的折射规律
2、可知，当光从空气斜射入水中或者其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，所以将铅笔插入水中时出现了铅笔好像在水面处折断了的现象，如同插入水中的筷子向上弯折的道理一样，D正确. 答案：D,光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时所发生的一种现象，它发生在两种介质的分界面处，并且在分界面的两侧光线偏折程度不同.,探究光折射时的特点,光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角,光的折射和反射的异同点,例2（江苏盐城模拟）某同学在做“探究光的折射特点”的实验，如图4-1-2所示是光从空气斜射入水中时的光路图.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
3、如下表所示的数据：,折射,反射,（1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系：折射角随入射角的增大而_（填“增大”“不变”或“减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_.该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点.,（1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系：折射角随入射角的增大而_（填“增大”“不变”或“减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射
4、角.当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_.该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点.,增大,（1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系：折射角随入射角的增大而_（填“增大”“不变”或“减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_.该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点.,小于,（1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系：折射角随入射角的增大
5、而_（填“增大”“不变”或“减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_.该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点.,0,（2）若让激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是_（填“OA”或“OB”）；激光经过水面反射时的反射角大小等于_（填“”“”或“”）. 解析：（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；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0.（2）在光的折射现象中光路是可
6、逆的，若让激光沿CO方向从水中射入空气，则激光在空气中的光路沿OA方向；激光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射角大小等于.,OA,折射现象的应用,无论是从岸上看水中的景物，还是从水中看岸上的景物，看到的都不是真实的景物，而是景物反射出的光经过水面折射形成的虚像，虚像的位置都在真实景物的上方.例3 （江苏南通模拟）现有一个盛有适量水的透明玻璃杯和一支吸管.小明同学将一支吸管斜插入盛有适量水的透明玻璃杯中，透过玻璃杯的侧面俯视水杯，可能看到的是图4-1-3中的哪种情况（ ）,D,图4-1-3 解析：本题从两个方面考虑：一是盛有水的透明玻璃杯起放大作用，看到水中吸管的像比实际吸管粗.二是
7、由于光的折射会出现错位现象，所以刚进入水中的吸管错位，A点的像应在B点，如图4-1-4甲所示.玻璃杯底部的吸管，C点的像在D点，如图4-1-4乙所示.所以，从侧面看到斜插入玻璃杯水中吸管的像如图D所示.故选D.,图4-1-4,用眼睛看物体时，是物体发出的光线进入我们的眼睛，不是眼睛发出的光线射向物体.当吸管发出的光线从水中传播到空气中时，会发生折射现象，看起来就像是吸管被折断，还应注意水会起到放大的作用，所以在水中的吸管会变粗.,不能确定折射角和入射角例4 （江苏泰州月考）如图4-1-5所示为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知，界面是_ （填“PQ”或“MN”），它的_（填 “左”“右”“上或
8、“下”)侧是玻璃；折射光线 是 _,折射角是度_；入射光线是 _，入射角是_度,图4-1-5,MN,不能确定折射角和入射角例4 （江苏泰州月考）如图4-1-5所示为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知，界面是_ （填“PQ”或“MN”），它的_（填 “左”“右”“上或“下”)侧是玻璃；折射光线 是 _,折射角是度_；入射光线是 _，入射角是_度,右,OB,不能确定折射角和入射角例4 （江苏泰州月考）如图4-1-5所示为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知，界面是_ （填“PQ”或“MN”），它的_（填 “左”“右”“上或“下”)侧是玻璃；折射光线 是 _,折射角是度_；入射光线是 _，入射角是_度
9、,30,CO,60,解析：由图可知，COP=AOP，故MN是界面，PQ是法线，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB为折射光线，入射角COP=90-30=60，折射角BOQ=30，即折射角小于入射角，故界面右侧为玻璃. 答案：MN 右 OB 30 CO 60错解：MN 右 OB 60 OC 30注意：分析题中图，先确定谁是界面，谁是法线.部分学生把入射角和折射角的概念搞混，误以为入射角是入射光线和界面的夹角，折射角是折射光线和界面的夹角导致出错.,题型一 光的折射现象 例5 （广西玉林中考）如图4-1-6所示，渔夫叉鱼时，应瞄准哪个方向才能叉到鱼（ ）A.看到的鱼的前方 B.看到的鱼的方向
10、C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方图4-1-6,D,思路导图,人眼看到的鱼是鱼的虚像,鱼的虚像的位置在真实鱼位置的上方,应瞄准看到的鱼的下方叉鱼,解析：叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼，不能叉到鱼，这是因为从鱼身上发出的光由水中进入空气时，在水面处发生折射，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，就会觉得鱼变 浅了.眼睛看到的是鱼的虚像，虚像位置在 真实鱼位置的上方，所以叉鱼时要瞄准看 到的鱼的下方，如图4-1-7所示.故选D.答案：D 图4-1-7,题型二 作光的折射光路图例6 （山东聊城模拟）如图4-1-8所示，一条光线垂直射到玻璃砖的一个面，作出这束光线进入玻璃砖内
11、的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹.要求在斜面处标出法线.,图4-1-8,光线从进入玻璃砖到离开玻璃砖发生了两次折射,光线垂直射入时，折射光线传播方向不变，斜射入时,折射光线传播方向改变,依据以上两点即可作出光线的大致径迹,思路导图,解析：首先光从空气垂直射入玻璃砖表面，传播方向不变.然后光从玻璃砖斜射入空气中，先过入射点画出法线，然后根据折射角大于入射角画出折射光线.如图4-1-9所示.答案：如图4-1-9所示,图4-1-9,题型三 光的折射规律的应用例7 （江苏江阴月考）某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一盏射灯.池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上的S点（如图4-1-10）.现往
12、池内注水，水面上升到a位置时，光照射到池壁上的P点；如果水面上升到b位置时，光照射到池壁的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点和S点重合 D.Q点在S点的下方，P点和S点重合,图4-1-10,C,解析：往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点位置如图4-1-11甲所示;水面上升至b位置时，光在水（同一种均匀介质）中沿直线传播，故Q点和S点重合，如图4-1-11乙所示.故选C. 甲乙答案：C,图4-1-11,例8 （江苏盐城月考）（1）小明做了如下实验：如图4-1-12所示
13、，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角_入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越_，且越来越弱，而反射光线越来越强.当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，_光线就消失了，只剩下_光线.他把这个发现与小刚进行了交流，最后他们去请教老师，老师告诉他们这种现象叫作全反射.折射角变成90时的入射角，叫作临界角.他又用水进行了实验，得到了同样的结论.,大于,远,折射,反射,图4-1-12,（2）根据小明和小刚的探究，判断下列说法是否正确（填“”或“”） 当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全
14、反射_. 当光从空气射到水中时，也会发生全反射_.,（3）根据上面小明的探究和已学过的知识，请总结发生全反射的条件是：_；_.解析：（1）观察第一个图，光从玻璃砖斜射入空气中时，折射角大于入射角；比较第一、二个图，入射角增大，折射角也相应增大；由第三个图可知，入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光线就消失了，只剩下反射光线.（2）只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射，因此错误；光只有从水或玻璃斜射向空气中时，才会发生全反射，因此错误.,光从其他介质斜射入空气中,入射角大于或等于临界角,（3）根据探究和已学知识可以得出发生全反射的条件是：光从其他介质斜射入空气中；入射角大于或等
15、于临界角.答案：（1）大于 远 折射 反射 （2） （3）光从其他介质斜射入空气中入射角大于或等于临界角 知识链接（1）光的折射规律：光从空气斜射入水或其他透明介质中时：折射光线与入射光线、法线在同一个平面内；,折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光垂直射向介质表面时，传播方向不改变；光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角.（2）一束激光从某种玻璃中射向空气，保持入射点不动，改变入射角，当入射角增大到41.8时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种介质的临界角.当入射角大于临
16、界角时，只发生反射，不发生折射.,解读中考：本节知识在中考中的考查重点是生活中常见的折射现象的判断，光的折射规律及应用，光的折射光路图等.一般以选择题、填空题、作图题和实验题为主，难度中等.,考点一 光的折射现象 教材第83页“习题第4题” 如图4-8所示，将一支铅笔斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察并描述你看到的现象.用手指捏住铅笔的上端，改变铅笔插入水中的角度，你看到的现象有什么变化？,图4-8,例9 （北京中考）如图4-1-13所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）A.赵州桥在水中形成“倒影” B.手在墙上形成“手影”C.筷子好像在水面处向上弯折 D.景物在凸面镜中成像,C,解析：赵
17、州桥在水中形成“倒影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，A错误；手在墙上形成“手影”，是由光的直线传播形成的，B错误；筷子好像在水面处向上弯折，属于光的折射现象，C正确；景物在凸面镜中成像，扩大了视野，属于凸面镜成像，是由光的反射形成的，D错误.答案：C,考点二 光的折射规律及应用教材第83页“习题第3题” 如图4-7所示，将一枚硬币放在碗的底部， 然后向后退到恰好看不见硬币的位置.请 另一位同学向碗中缓缓注水（注意不要移 动硬币的位置），你能再次看到它吗？想 一想，这是什么原因？,图4-7,例10 （湖北十堰中考）如图4-1-14所示，小明在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处眼睛刚好看不到
18、它.另一位同学慢慢往碗中倒水时，小明在该处又看到硬币.这种现象可以用图4-1-15中哪个光路图来解释（ ）,图4-1-14,图4-1-15,B,解析：我们能用眼睛看到水中的硬币，是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛；根据光的折射规律的内容可知，光从水斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，且光线是从硬币上发出的，故B图正确. 答案：B,核心素养,例11 （广西崇左月考）夜晚仰望星空，会看见繁星在夜空中闪烁不定，造成这种现象的原因是什么？解析：大气疏密程度不均匀，星光通过疏密不均匀的大气时，因发生折射而弯曲，又由于大气是不断运动变化的，所以它的疏密程度也在不断地变化，因此被大气折射的星光的方向也不固定，有时会从不同方向折射到我们的眼中，有时折射不到我们的眼中，所以我们会看见繁星在夜空中闪烁不定.答案：见解析,
