1、第4节 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:将铅笔插入水中,观察铅笔的变化。,(1)“活动1”中,你发现杯底不断地变_(选填“浅”或 “深”)。 (2)“活动2”中,插入水中的铅笔看起来好像_。 提示:(1)浅 (2)折断(断了),1.什么是光的折射? 2.什么是入射角、折射角? 3.什么是光路的可逆性? 4.生活中光的折射现象有哪些?,探究1 认识光的折射 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
2、,介质的种类发生变化,光的传播方向会 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 光折射时的特点 1.实验设计及现象分析:,(1)让一束光从空气斜射入水中,发现折射光线向法线方向偏 折,说明折射角_入射角。 提示:入射光线与法线的夹角是入射角,折射光线与法线的夹 角是折射角,光从空气斜射入水中时,发现折射光线向法线方 向偏折,说明折射角小于入射角。 参
3、考答案:小于,(2)使入射光线远离法线,发现折射光线也远离法线,说明入 射角增大时,折射角_。 提示:入射光线远离法线时,入射角增大,折射光线远离法 线,折射角增大,这说明入射角增大时,折射角也增大。 参考答案:增大,(3)让光线沿法线从空气垂直射入水中,发现折射光线在水中 也沿法线方向传播,说明光从空气垂直射入水中时,传播方 向_。 参考答案:不变,(4)让光逆着折射光线的方向从水中斜射入空气,看到进入空 气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。 说明在折射现象中,光路_; 此时在空气中的折射光线向_(选填“法线”或“界 面”)偏折,折射角_入射角。 参考答案:可逆 界面 大于,2.交流与评估
4、: (1)为了更清晰地观察水中的光路,可以采用什么办法? 提示:因为在水中没有反射光的物质,所以在纯水中看不到光 路,光照在牛奶和蚊香的细小微粒上能反射光,从而可以看到 光传播的路径与方向。 参考答案:水中加入牛奶或在水槽背面贴一张白纸作为背景 等。,(2)若验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内需借 助什么器材? 提示:为验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内需 要借助一个可折转的光屏。让光沿光屏从空气斜射入水中,折 射光线、入射光线与法线在同一平面内,将有折射光线的半个 光屏向后折转一个角度,观察光屏上是否还有折射光线。 参考答案:可折转的光屏,【拓展延伸】探究光的折射规律的实
5、验改进 1.实验准备:激光笔、长方体透明容器、白色可折塑料平板、 水等。,2.改进光的折射实验的具体做法:按照实验要求把塑料板固定 在容器中,然后在容器中倒入适量的水;让激光笔的光沿塑料 板上的某条线斜射入水中,观察折射光线的情况;改变入射光 线的方向,观察折射光线的情况;把塑料板沿竖向中间线向后 折,使左右两面不在同一平面内,再使激光沿塑料板上的某条 线斜射入水中,观察折射光线的情况;让激光笔的光沿塑料板 垂直射入水中,观察折射光线的情况;最后得出光的折射规律。,3.需要注意的事项:塑料板要平,厚度以12 mm为佳,太薄板 容易弯曲,光路的呈现也不清晰,太厚不易折。若找不到白色 塑料板,用漆
6、将它涂成白色也可。另外还应把塑料板卡得紧些。 为了更好地观察实验情况,可在塑料板上画些直线以便观察光 折射时的偏向,也可在塑料板上标上角度,可更精确地测定入 射角和折射角的度数。,探究3 生活中的折射现象 结合“体验”,思考下列问题: 1.河水看起来为什么比实际的浅?请结合光的折射规律分析。 思路: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“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
7、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 1.定义:光从一种介质_入另一种介质时,传播方向发生 _的现象。,斜射,偏折,2.光的折射规律: (1)概念: 法线:经过入射点并_两个介质 分界面的直线
8、,如NN。 入射角:_的夹角,如i。 折射角:_的夹角,如r。,垂直于,入射光线与法线,折射光线与法线,(2)规律: 三线共面:_光线、_光线和_线都在同一平面内。 两线分居:_光线、_光线分居法线两侧。 两角关系: a.光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角_入射角。 b.光从水等介质斜射入空气中时,折射角_入射角。 c.入射角增大时,折射角会随着_。 d.光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向_。 在折射现象中,光路_。,折射,入射,法,折射,入射,小于,大于,增大,不变,可逆,二、光的折射现象 1.池水看起来比实际_。 2.筷子在水中_。 3.看水中的物体比实际的_。 4.海市蜃楼
9、。,浅,“折断”,高一些,考点 应用光的折射规律作图 【典例】(2012宜昌中考)如图所示,岸边有一物体B,潜水 员从水中能看见B的像B1,请作出一条眼睛能看到B1的折射光 路图。,【思路导引】,【精讲精析】潜水员从水中能看见B的像B1,说明由B点发出的 光经水面发生折射,折射光线进入潜水员的眼睛,潜水员逆着 光线看过去,就好像是从B1点发出的,潜水员的眼睛和B的像 B1的连线与水面的交点即为入射点的位置,B点与入射点的连 线即为入射光线,入射点与潜水员眼睛的连线即为折射光线。 答案:如图所示,【方法归纳】利用光的折射规律作图 (1)已知入(折)射光线,作折(入)射光线。(2)已知物和像,作光
10、路图,1.(2012鸡西中考)如图所示,属于光的折射现象的是( ),【解析】选C。本题考查光的三种现象的区分。遥控器调电视 利用了光的反射现象,A错;激光准直利用了光的直线传播, B错; 由于光的折射从岸上看水中的物体变浅了,所以渔民叉 鱼时,要瞄准看见鱼的下方才能把鱼叉到,C对;照镜子是平面 镜成像,属于光的反射现象,D错。,2.一束与水面成50夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角( ) A.小于50 B.大于50 C.大于40 D.小于40 【解析】选D。本题考查光的折射规律。入射光线与水面的夹 角为50,入射角为90-50=40,光线从空气射入水中, 折射角小于入射角,则折射角小于40,
11、故选D。,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。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向 会改变,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 着入射角增大而增大。由于在光的折射中光路是可逆的,所以 反过来不难理解,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射 角。,4.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发
12、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】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,5.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_。,【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
13、一条光 线,即为入射光线,光线经界面又返回到同种介质中,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 40,6.“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”描写了美丽的江南风 光,诗人看到的日出并非太阳的实际位置,而是光线经过不均 匀大气时发生了_而形成的像,太阳实际在地平线 _(选填“以下”或“以上”)。,【解析】光线在同种均匀介质中沿直线
14、传播,在不均匀介质中 光线不断弯曲,发生折射现象,使我们看到的像在实际太阳的 上方。 答案:折射 以下,7.(2012成都中考)如图所示,一束光AO从空气斜射入水中, 请在图中画出:(1)过O点的法线;(2)折射光线的大致方向。,【解析】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,找找你容易错在哪里? 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。,【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】,
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