1、四 光的折射,【体验】认识光的折射 活动1:向一个空杯中不断倒水,观察杯底的高度。 活动2:将筷子插入水中,观察筷子的变化。,(1)活动1中,你发现碗底不断地变 (选填“浅”或“深”)。 (2)活动2中,插入水中的筷子看起来好像 。 提示:(1)浅 (2)折断了(断了),1.什么是光的折射? 2.光的折射规律的内容是什么? 3.日常生活中常见的光的折射现象有哪些?,探究1 光的折射现象 结合“体验”,思考以下问题 1.根据“体验”和光沿直线传播的条件,当光从空气射入水中时,光的传播方向会 。 提示:光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播;光从空气射入水中时,介质的种类发生变化,光的传
2、播方向会发生偏折。 参考答案:发生偏折,2.如图为光从空气射入水中的光路 图,标出入射角、折射光线、折射角。 角 光线 角,提示:i是入射光线与法线的夹角,为入射角;是光从空气进入水中,被折射后的光线,为折射光线;r是折射光线与法线的夹角,为折射角。 参考答案:入射 折射 折射,探究2 探究光的折射规律 1.实验设计: (1)做实验时,为了显示光的传播路径,你有什么方法? 提示:为便于观察光的传播路径,一般有以下三种方法:在空气中喷烟雾;在水中滴入少许牛奶或蓝墨水;放置光屏,让光紧贴光屏入射。 参考答案:在空气中喷烟雾;在水中滴入少许牛奶或蓝墨水;放置光屏,让光紧贴光屏入射。,(2)实验中如何
3、研究折射光线和入射光线、法线三者的位置关系? 提示:用光屏显示光路,观察折射光线和入射光线、法线三者的位置关系,将光屏折转一定角度,观察光屏上有无折射光线。若没有,则说明三者在同一平面内。 参考答案:将光屏折转一定角度,观察光屏上有无折射光线。 (3)实验中,如何探究折射角与入射角的关系? 提示:不断改变入射光线的方向,观察光屏上折射光线位置的变化。量出入射角和折射角的大小并进行比较。 参考答案:量出多组入射角和折射角,对其大小进行比较,(4)让激光束从空气垂直射入水中,传播方向 。 提示:激光束从空气垂直射入水中时,折射光线和入射光线、法线三者重合,这说明传播方向没有发生改变。 参考答案:不
4、改变,2.实验现象及分析: (1)光屏上显示的折射光线在法线 ,说明折射光线和入射光线分别位于法线 侧。 参考答案:另一侧 两 (2)将光屏折转一定角度后,光屏上的折射光线 ,说明光折射时,折射光线、入射光线与法线在 。 参考答案:消失 同一平面,(3)不断增大入射角,折射光线 (选填“远离”或 “靠近”)法线,说明折射角 。说明折射角随入射 角的增大而 ,随入射角的减小而 。 参考答案:远离 增大 增大 减小 (4)让光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时,发现折射 光线 (选填“远离”或“靠近”)法线,说明折射角入射角。 参考答案:远离 大于,3.交流与评估: (1)实验结论中,可以说折射角增
5、大时,入射角也随着增大吗? 提示:不可以。从因果关系上讲,有了入射角才能有折射角,折射角是随着入射角的变化而变化的,所以一定要说入射角增大时,折射角也随着增大。 参考答案:不可以 (2)实验时为什么要换用玻璃砖重做一遍? 提示:通过水、玻璃砖等多种物质,使实验具有普遍性。 参考答案:使实验具有普遍性。,探究3 生活中的折射现象 结合“体验”,思考下列问题 1.池水看起来为什么比实际的浅?结合光的折射规律分析。 提示:如图,因为河底反射的光由 斜射入 时,在水面发生 ,折射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线,人眼逆着折射光线看过去,看到的是河底的(选填“实”或“虚”)像,像在河底的_ (选填“
6、上”或“下”)方,所以河底变浅了。,参考答案:水 空气 折射 远离 虚 上,2.插入水中的筷子会向 偏折。为什么?试解释一下。 提示:如图,筷子上B点的光是从水中斜射入空气而进入眼睛的,光在水面处发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线看过去,感觉光线好像是来自筷子上方B点,筷子在水中的其他各点情形也是如此,所以我们看到插入水中的筷子会向上偏折。,参考答案:上 插入水中的筷子反射的光从水中进入空气时,在水面发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线看去,感觉光线好像是从筷子上方发出的,所以会看到插入水中的筷子向上偏折。,一、光的折射规律 1.折射现象:光线从_,传播方向发生 改变的现象。 2
7、.折射角:_的夹角。 3.折射规律: (1)三线共面:光在发生折射时,_、_和_ 在同一平面内。 (2)两线异侧:折射光线和入射光线分别位于_的两侧。,一种介质射入另一种介质,折射光线与法线,折射光线,入射光线,法线,法线,(3)两角关系 光从空气 水或玻璃中,折射角_入射角 光从水或玻璃 空气中,折射角_入射角 入射角增大(或减小)时,折射角_(或_)。 (4)光垂直射向两种介质的界面时,传播方向_,折射角_ 入射角,等于_。 二、光的折射规律的应用 1.从空气中看水、玻璃等透明介质中的物体时,会感到物体位 置比实际位置_(选填“高”或“低”)。 2.海市蜃楼,小于,大于,增大,减小,不变,
8、等于,0,高,考点 应用光的折射规律作图 【典例】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。,【思路导引】,【精讲精析】本题考查光的折射规律的作图。我们能看到物体是因为有光线进入我们的眼睛,故我们看到的像点B和A在一条直线上,连接AB与水面交于O点,则该点为点光源S发出的光线射向水面的入射点,则SO为入射光线,OA为折射光线。 答案:如图所示,【方法归纳】利用光的折射规律作图的方法 (1)已知入(折)射光线,作折(入)射光线。(2)已知物和像,作光线光路图,1.下列光现象中,由于光的折射而形成的是 ( ),【解析】选C。本题考查了光的
9、折射现象。立竿见影和日全食都是光沿直线传播形成的,倒影是光的反射形成的,伸入水下的树枝发生“折断”是光的折射现象。,2.一束光线从空气斜射入水中时,如果入射角逐渐增大,则折射角 ( ) A.逐渐减小,且总大于入射角 B.逐渐增大,且总小于入射角 C.逐渐减小,且总小于入射角 D.逐渐增大,且总大于入射角 【解析】选B。本题考查了光的折射规律。光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,即折射角小于入射角。折射光线是随着入射光线的改变而改变的,则当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大。,3.关于光的折射,下列说法错误的是 ( ) A.光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变 B.光从水
10、中斜射入空气中时,折射角大于入射角 C.光从空气中斜射入水中,当入射角增大时,折射角也随着增大,但总小于入射角 D.和光的反射现象一样,折射光路也是可逆的,【解析】选A。本题考查对光的折射规律的理解。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,但垂直射入时,传播方向不变,光从空气中斜射入水中,折射光线向法线偏折,因而折射角小于入射角,折射角随着入射角的增大而增大。由于在光的折射中光路是可逆的,所以,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。,4.下列光路图中,正确表示了光从空气进入水中的是 ( ),【解析】选A。本题考查了光的折射的光路图的画法。光从空气斜射入水中时,折射光线、入射光线、
11、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,故选A。,5.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发 现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从 空气射到水面上时,由于光的 (选 填“反射”或“折射”),一部分光进入水 中的缘故。,【解析】本题考查了光的折射现象。光从空气射到水面上时既发生反射也发生折射,水面上的倒影是由于光的反射现象形成的,由于一部分光发生折射进入水中,所以水面倒影部分比景物本身暗一些。 答案:折射,6.如图所示,MN为两种介质的界面, 光线AO为 光线,光线OB为_ 光线,光线OC为 光线。从图 中可知入射角为 ,反射角为,折射角为 。
12、,【解析】本题主要考查在光的折射和反射现象中的入射角、反射角、折射角的概念及反射定律和折射规律。MN为两种介质的界面,则DQ为法线,观察题图可知光线AO是射向界面的一条光线,即为入射光线,光线OB经界面又返回到与入射光线同种介质中,故光线OB为反射光线,光线OC经界面后射入了另一种介质,故光线OC为折射光线。入射光线AO与法线的夹角AOD是入射角,AOD=90-35=55,在反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角也为55,折射光线OC与法线的夹角COQ是折射角,COQ =90-50=40。 答案:入射 反射 折射 55 55 40,7.如图所示,一束 光AO从空气斜射入水中,请在图中画 出:
13、(1)过O点的法线;(2)折射光线的 大致方向。 【解析】本题主要考查利用光的折射规律作图。法线是指通过入射点O垂直于界面的一条直线,因为法线不是真实存在的,所以应用虚线表示;根据光的折射规律可知,当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。,答案:如图所示,8.如图是研究光的折射规律的实验原理图;表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。,(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整),a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面
14、内,并且分别位于法线两侧; b._。 (2)请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面: _。,【解析】本题考查光的折射规律及学生分析实验数据总结实验结论的能力。(1)由表中数据可知,当光从空气斜射入其他透明介质中,入射角增大时,折射角也增大,但折射角总小于入射角;(2)对比前几组数据,当入射角增大几倍时,折射角也大致增大几倍,即入射角i与折射角r近似成正比关系;后几组数据中,入射角增大时,折射角也增大,但不再有正比关系。 答案:(1)入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角 (2)入射角较小时,入射角i与折射角r近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立,如图所示,湖底A点发出一束光斜射向水面。请画出该束光进入空气后的大致光路图,并标出折射角r。,找找你容易错在哪里?,【学生自答】,【教师点评】 法线正确 折射光线错误,应远离法线 折射角标错,应是折射光线与法线的夹角 【正确作图】,
