3.4　 探究光的折射規(guī)律

1、.3.4 探究光的折射規(guī)律圖341一光的折射光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)_發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射。二光的折射規(guī)律1如圖342所示，用PQ表示空氣和水的分界面，O點(diǎn)是光線的入射點(diǎn)，AO是入射光線，NN是過O點(diǎn)的法線，AON是入射角，OB是進(jìn)入水中的_光線，BON是_角。圖3422探究光的折射規(guī)律實(shí)驗(yàn)器材：玻璃水槽、激光筆、硬紙板、量角器和一塊玻璃磚。實(shí)驗(yàn)步驟：1讓光線斜射入空氣和水的分界面，比較折射角和入射角的大小，折射角_入射角；2改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化：當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角將_；當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角將_；假設(shè)讓光垂直射向水面，那么進(jìn)入水中的光線方向_；3把水槽換成玻璃磚

2、，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光折射時(shí)，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于_兩側(cè)。光從空氣斜射入水或玻璃外表時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角_入射角；入射角增大，折射角也_；光垂直射到水或玻璃外表時(shí)，在水或玻璃中的傳播方向_。實(shí)驗(yàn)評(píng)估：1實(shí)驗(yàn)中硬紙板的作用可顯示入射光線和折射光線，假如硬紙板可轉(zhuǎn)折，同樣可以驗(yàn)證折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；2實(shí)驗(yàn)用水和玻璃磚進(jìn)展屢次實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。三生活中和自然中的折射現(xiàn)象1從空氣中看水中的物體，或從水中看空氣中的物體，看到的其實(shí)都不是物體本身，而是由于光的折射形成的、比實(shí)際位置都_的虛像。2光在同一種不均勻

3、的物質(zhì)中，傳播方向不斷改變，也是折射現(xiàn)象。海市蜃樓、星星眨眼等現(xiàn)象都是由于折射使光的傳播途徑發(fā)生彎曲形成的。類型一生活中的折射現(xiàn)象例1 2019·蘇州如圖343所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是圖343易混辨析解答這類問題時(shí)，要結(jié)合生活實(shí)例與光的三個(gè)根本規(guī)律進(jìn)展分析。光的折射涉及兩種介質(zhì)或同一種不均勻介質(zhì)；光的反射發(fā)生在同一種介質(zhì)中，且必須有反射面；光沿直線傳播發(fā)生在同一種均勻介質(zhì)中，但不存在反射面的問題。類型二探究光的折射規(guī)律例2 某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，如圖344所示是光從空氣射入水中時(shí)的光路，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于

4、法線的兩側(cè)，通過實(shí)驗(yàn)還得到下表數(shù)據(jù)：圖344入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22.1°35.4°40.9°1分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生_和_現(xiàn)象。光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而_選填“增大“不變或“減小，且折射角_選填“大于“等于或“小于入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角大小等于_度。該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論

5、總結(jié)出了光的折射特點(diǎn)。2假設(shè)用激光沿CO方向從水中射入空氣，激光在空氣中傳播的光路是_選填“OA或“OB；激光經(jīng)過水面反射時(shí)的反射角大小等于_選填“或“。全品導(dǎo)學(xué)號(hào)：47732037方法指導(dǎo)光的折射角和入射角的大小比較發(fā)生光的折射時(shí)，空氣中的光線與法線的夾角比較大，即光從空氣中斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角；光從水或玻璃中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。類型三光的折射作圖例3 如圖345所示，在平靜的湖邊上方有一盞路燈，潛水員在水下E處看到了路燈的像，圖中A、B兩點(diǎn)，其中一點(diǎn)是路燈的發(fā)光點(diǎn)，另一點(diǎn)是路燈的像點(diǎn)。請(qǐng)你區(qū)分發(fā)光點(diǎn)、像點(diǎn)，在圖中畫出水下E處的潛水員看到路燈的光路圖。全品導(dǎo)學(xué)號(hào)

6、：47732038圖345易錯(cuò)警示可以按照空氣中的角大去作折射光線或入射光線，作圖時(shí)注意入射光線和折射光線用實(shí)線畫，折射光線的反向延長線用虛線畫，另外光線箭頭很容易畫錯(cuò)。人眼看到的物體，都是物體發(fā)出或反射的光線進(jìn)入人眼，一定要注意光線的方向。類型四光的折射規(guī)律的應(yīng)用例4 2019·玉林如圖346所示，漁夫叉魚時(shí)，應(yīng)瞄準(zhǔn)哪個(gè)方向才能叉到魚全品導(dǎo)學(xué)號(hào)：47732039圖346A看到的魚的前方B看到的魚的方向C看到的魚的上方D看到的魚的下方易錯(cuò)警示無論是從水中看岸上的物體，還是從岸上看水中的物體，看到的都是位置升高的虛像。課堂反響十二探究光的折射規(guī)律1以下現(xiàn)象與光的折射無關(guān)的是A雨后彩虹

7、B杯弓蛇影 C海市蜃樓 D魚翔淺底2如圖121所示，一束光從空氣斜射入水中，MN為法線，由圖可知折射角是圖121A1 B2C3 D43以下關(guān)于光的折射的說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A折射光線一定在法線和入射光線所確定的平面內(nèi)B入射光線和法線與折射光線一定不在一個(gè)平面內(nèi)C折射角可能小于入射角D光線從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角4如圖122所示，小明將一枚硬幣放在碗底，眼睛在A處恰好看不到它，沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處又能看到“硬幣。這是因?yàn)楣鈴腳斜射入_中時(shí)發(fā)生了_現(xiàn)象。圖1225我們都知道小馬過河的故事，如圖123所示是小馬過河的圖片。小馬斜著看水中東西，會(huì)發(fā)生折射。根據(jù)光的折射規(guī)律，小馬看

8、到的河底位置比實(shí)際位置要_選填“深或“淺。圖1236如圖124所示，一束光從水中斜射向水面，請(qǐng)畫出折射光線。圖124課時(shí)作業(yè)十二第三章3.4探究光的折射規(guī)律一、選擇題12019·通遼如圖12K1所示的四種光現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是圖12K122019·黔東南州以下成語所描繪的情景中，屬于光的折射現(xiàn)象的是A鏡花水月 B海市蜃樓C坐井觀天 D立竿見影3一束光從空氣斜射入水中時(shí)，假設(shè)入射角增大，那么A反射角和折射角都增大，折射角大于入射角B反射角和折射角都增大，折射角小于入射角C反射角不變，折射角增大，折射角小于入射角D反射角不變，折射角增大，折射角大于入射角4能正確表示光從

9、空氣斜射入水中的光路圖是圖12K252019·欽州如圖12K3所示是人眼看到池底某點(diǎn)的光路，其中正確的選項(xiàng)是圖12K36潛入游泳池水中的運(yùn)發(fā)動(dòng)仰頭看體育館墻壁上的燈，他看到的燈的位置A比實(shí)際位置高B比實(shí)際位置低C與實(shí)際位置一樣高D條件缺乏，無法判斷二、填空題7如圖12K4所示為光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的道路，其中_是入射光線，_是反射光線，_是折射光線，反射角為_度，折射角為_度。這束光從_射到_。圖12K48如圖12K5所示，小明將一枚硬幣放在碗的底部，眼睛在A處恰好看不到它。1小明看不到硬幣，這是因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿_傳播。2將平面鏡放到碗邊適當(dāng)?shù)奈恢?，小明在A處通過平面

10、鏡看到了硬幣，這是利用了光的_原理。3沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處也能看到硬幣，這是利用了光的_原理。圖12K59你能解釋“坐井觀天，所見甚小嗎？請(qǐng)你在圖12K6中用光學(xué)知識(shí)畫圖說明。假設(shè)井中有水，井底青蛙的位置不變，由于_，青蛙觀察到的井上范圍將_選填“變大“變小或“不變。圖12K6102019·揭陽夏季，當(dāng)你在河岸邊漫步時(shí)，有時(shí)會(huì)看到“魚在云中游的美景。你看到的魚是由于光的_形成的像，水中的云是由于光的_形成的像。三、作圖題112019·徐州如圖12K7所示，光從空氣射入水中，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出折射光線。圖12K712如圖12K8所示，光在水面處的反射光線OB，O為入射點(diǎn)

11、。請(qǐng)作出其入射光線和進(jìn)入水中的折射光線。圖12K8132019·阜新請(qǐng)你畫出如圖12K9所示人眼看到水中魚A的大致光路A為魚A的虛像。圖12K9四、實(shí)驗(yàn)探究題14某同學(xué)做“探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，他將光從空氣射入水中，如圖12K10所示是他根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫出的光路圖，他還通過實(shí)驗(yàn)得到如下表所示的數(shù)據(jù)。圖12K10入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11°22.1°35.4°40.9°1根據(jù)實(shí)

12、驗(yàn)現(xiàn)象，可初步得到如下結(jié)論：光從空氣斜射向水中時(shí)，在水面處會(huì)發(fā)生_現(xiàn)象。光從空氣斜射向水中時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系：_，且折射角_選填“大于“等于或“小于入射角。當(dāng)光從空氣垂直射向水中時(shí)，折射角等于_度。2除上述得到的結(jié)論外，你還能初步得到哪些結(jié)論？請(qǐng)寫出其中一條：_。15如圖12K11甲所示是做光的折射實(shí)驗(yàn)的情景，圖乙是示意圖。圖12K111實(shí)驗(yàn)前，點(diǎn)燃固定在盒蓋下方的蚊香，蓋上盒蓋，翻開亮度較亮的激光，可明晰觀察到沿直線傳播的光路，在透明塑料盒的右側(cè)面上可看到一個(gè)亮點(diǎn)，之所以可以看清光路是利用了光的_知識(shí)。2向塑料盒中逐漸參加摻有少量牛奶的水，到達(dá)一定高度后會(huì)觀察到在右側(cè)面原來亮點(diǎn)的上

13、方出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，這個(gè)亮點(diǎn)是由于光照射到水面時(shí)發(fā)生了光的_形成的，還有一個(gè)在原來亮點(diǎn)的下方，這是由于光在_處傳播方向發(fā)生改變而產(chǎn)生的。3保持入射光不動(dòng)，繼續(xù)加水，會(huì)看到原來的兩個(gè)亮點(diǎn)挪動(dòng)的方向是_。A兩個(gè)亮點(diǎn)都向上B兩個(gè)亮點(diǎn)都向下C上面的亮點(diǎn)向上，下面的亮點(diǎn)向下D上面的亮點(diǎn)向下，下面的亮點(diǎn)向上4為了研究入射角增大時(shí)折射角的變化情況，結(jié)合圖乙說明，應(yīng)進(jìn)展的操作是_，同時(shí)應(yīng)注意觀察_。詳解詳析【新知梳理】一、傳播方向二、1.折射折射2實(shí)驗(yàn)步驟：1小于2增大減小不變實(shí)驗(yàn)結(jié)論：法線小于增大不變?nèi)?.高【應(yīng)用例如】例1B解析 水中景物的倒影是平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤。雨后彩虹的形成是光的色散

14、，屬于光的折射現(xiàn)象，B正確。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在遇到不透明的樹葉時(shí)，便在物體后形成影子，而沒有樹葉的地方光沿直線傳播，在地面上形成光斑，C錯(cuò)誤。汽車觀后鏡是凸面鏡，通過后視鏡看到車后的景物是利用光的反射，D錯(cuò)誤。例21反射折射增大小于零2OA解析 1光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面，當(dāng)入射角不斷增大時(shí)，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角的度數(shù)為零。2在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的，假設(shè)用激光沿CO方向從水中射入空氣，那么激光在空氣中的光路是OA，在水面處發(fā)生反射，反射角

15、等于入射角，所以反射角大小等于。例3如下圖解析 光從空氣中斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角，潛水員在水下E處逆著光的傳播方向看到路燈的像會(huì)比路燈本身偏高一點(diǎn)，所以B是路燈的虛像點(diǎn)，A是路燈的發(fā)光點(diǎn)。連接EB，EB與界面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)O，OE就是折射光線，連接AO，AO就是入射光線，即可完成水下E處的人看到路燈A的光路圖。例4D解析 叉魚時(shí)將鋼叉對(duì)準(zhǔn)看到的魚，不能叉到魚。這是因?yàn)閺聂~身上發(fā)出的光線由水中斜射入空氣時(shí)，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，眼睛看到的是魚的虛像，在魚的上方，所以叉魚時(shí)要瞄準(zhǔn)看到的魚的下方?！菊n堂反響】1B2.D3.B4水空

16、氣折射5.淺6如下圖【課時(shí)作業(yè)】1D解析 拱橋倒影是指橋在水面成像，屬于平面鏡成像，是光的反射造成的，故A錯(cuò)誤；樹葉間的光線說明光是沿直線傳播的，故B錯(cuò)誤；一葉障目，不見泰山是指樹葉擋住光線，說明光是沿直線傳播的，故C錯(cuò)誤；鋼筆錯(cuò)位是因?yàn)楣鈴囊环N透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí)，光線的傳播方向發(fā)生改變而形成的，屬于光的折射現(xiàn)象，故D正確。2B3.B4.C5D解析 光由池底某點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)水面射入人的眼睛，故光線是從水中到空氣中，圖A和圖C光線的傳播方向畫錯(cuò)了；光由池底某點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)水面射入空氣中時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角而射入人眼；眼睛觀察到的是該點(diǎn)的虛像，在折射光線的反向延長線上，圖B錯(cuò)誤，圖D正確

17、。6A7BOOAOC6035空氣玻璃81直線2反射3折射 9如下圖光的折射變大10全品導(dǎo)學(xué)號(hào)：47732139折射反射11如下圖12如下圖13如下圖141反射和折射折射角隨入射角的增大而增大小于02折射光線和入射光線分別位于不同的介質(zhì)中其余正確合理即可解析 1光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時(shí)，當(dāng)入射角不斷增大，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關(guān)系：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零。2除上述得到的結(jié)論外，還可以看出折射光線和入射光線分別位于不同的介質(zhì)中。151漫反射2反射水面3C4將AO繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，增大入射角