第9講光的折射(原卷版+解析)

1光的折射1知識精要1、折射條件：光從一種透明介質斜射入另一種透明介質。2、折射規(guī)律：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內，（三線共面）（2）折射光線和入射光線分別位于發(fā)現(xiàn)兩側。（兩線分局）（3）光從空氣斜射入水中（或其他透明介質）時，折射角小于入射角，光從水中（或其他透明介質）斜射入水中時，折射角大于入射角。（角度：）（4）折射角隨入射角的改變而改變：入射角增大時，折射角也增大，入射角減小時，折射角也減小。（同大同?。?）發(fā)生折射時光路可逆的。3、折射現(xiàn)象：（1）從岸上看水里的物體感覺變

（“深、淺”)（2）從水里看岸上的物體感覺變

（“高、低”）（3）斜插在水里的筷子向上“彎折”（4）海市蜃樓、光的色散、凸透鏡成像池水看起來變淺、海市蜃樓等。典例分析例1小南觀察到的以下光學現(xiàn)象中屬于光的折射形成的是（）A．樹蔭下的圓形光斑 B．日食現(xiàn)象 C．水中倒影 D．雨后彩虹練1.1唐代詩人儲光羲在《釣魚灣》中寫道：“潭清疑水淺，荷動知魚散?！痹谙铝袔追N光現(xiàn)象中，與“潭清疑水淺”形成原因相同的是（）A．屏幕上的手影 B．水中倒影 C．用放大鏡看郵票 D．太陽灶集熱練1.2圖下列所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）A．筷子好像在水面處“折斷” B．景物在凸面鏡中成像 C．日晷面上呈現(xiàn)晷針的影子 D．塔在水中形成“倒影”練1.3如圖現(xiàn)象中，由于光的折射形成的像是（）A．樹蔭下的圓形光斑 B．花瓶在鏡中成的像 C．地圖經(jīng)放大鏡成的像 D．亭子在水中成的像例2當光線從水中射向空氣時，它的入射光線如圖所示，請畫出反射光線和折射光線。練2.1請在圖中畫出折射光線的大致方向。練2.2一束光從空氣射向玻璃磚，并穿過玻璃磚；畫出這束光進入和離開玻璃磚的折射光線。練2.3水面上方點A處有一盞燈，其發(fā)出的光線經(jīng)水面反射后在B點進入某同學的眼睛，請畫出此過程的光路圖，并畫出水面下折射光線的大致位置。例3.1有一種射水魚是自然界的神射手，它在水面游動時，能察覺空中的物體。但是當昆蟲離射程過遠時，“神射手”也有可能讓獵物逃脫。以下能體現(xiàn)空中的昆蟲發(fā)現(xiàn)射水魚靠近時的光路圖是（）A．B． C． D．練3.1.1如圖所示，小明站在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云上游”；關于他看到水中魚的光路圖，圖中正確的是（）A．B． C．D．練3.1.2如圖是小明和爺爺一起坐船在河中插魚的情景，小明站在船上看到河水中的魚比魚的實際位置要（選填“深”或“淺”）些，這是由于光從中射向時發(fā)生折射的緣故。練3.1.3在研究光現(xiàn)象的實驗時，小紅在玻璃杯中放入一根木棒，從側面觀察到如圖甲所示，當他倒入一定量水后，從同樣的角度觀察這根木棒時，最符合實際情況的是（）A．B． C． D．例3.2如圖所示，這是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的情形，下列說法中正確的是（）A．NN'是界面 B．MM'的右邊是玻璃 C．入射角等于30° D．折射角等于50°練3.2.1如圖所示，光在玻璃和空氣的界面同時發(fā)生了反射和折射，以下說法正確的是（）A．入射角為60°，界面左側是空氣 B．折射角為60°，界面左側是空氣 C．入射角為30°，界面左側是玻璃 D．折射角為30°，界面左側是玻璃練3.2.2如圖所示，光在空氣和水的分界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，其中____是法線，是界面，__________是入射光線，__________是反射光線，__________是折射光線，________是入射角，__________是折射角，__________是水。例3.3有一盛水的圓柱形敞口容器，在其右側邊沿的某一高度朝確定方向向下射出一激光束，在容器底部中央產(chǎn)生一個光斑，如圖所示。該光斑（）A．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向右移動，表明水面上升 B．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向左移動，表明水面上升 C．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向左移動，表明水面下降 D．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向右移動，表明水面下降練3.3.1如圖所示，一束光線射入杯中，在杯底形成光斑。逐漸抽出杯中的水，光斑將（）A．向右移動 B．向左移動 C．不動 D．無法確定練3.3.2某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示?，F(xiàn)往池內注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，則（）A：P點在S點的下方，Q點在S點的上方 B：P點在S點的上方，Q點在S點的下方C：P點在S點的上方，Q點在S點的上方 D：P點在S點的下方，Q點在S點的下方1光的折射1知識精要1、折射條件：光從一種透明介質斜射入另一種透明介質。2、折射規(guī)律：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內，（三線共面）（2）折射光線和入射光線分別位于發(fā)現(xiàn)兩側。（兩線分局）（3）光從空氣斜射入水中（或其他透明介質）時，折射角小于入射角，光從水中（或其他透明介質）斜射入水中時，折射角大于入射角。（角度：）（4）折射角隨入射角的改變而改變：入射角增大時，折射角也增大，入射角減小時，折射角也減小。（同大同?。?）發(fā)生折射時光路可逆的。3、折射現(xiàn)象：（1）從岸上看水里的物體感覺變

（“深、淺”)（2）從水里看岸上的物體感覺變

（“高、低”）（3）斜插在水里的筷子向上“彎折”（4）海市蜃樓、光的色散、凸透鏡成像池水看起來變淺、海市蜃樓等。典例分析例1小南觀察到的以下光學現(xiàn)象中屬于光的折射形成的是（）A．樹蔭下的圓形光斑 B．日食現(xiàn)象 C．水中倒影 D．雨后彩虹【解答】D解：A、樹蔭下形成圓形光斑是小孔成像，是光的直線傳播形成的，故A不符合題意；B、日食現(xiàn)象是由光的直線傳播形成的，故B不符合題意；C、水中的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故C不符合題意。D、雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象，其實質是光的折射現(xiàn)象，故D符合題意。故選：D。練1.1唐代詩人儲光羲在《釣魚灣》中寫道：“潭清疑水淺，荷動知魚散?！痹谙铝袔追N光現(xiàn)象中，與“潭清疑水淺”形成原因相同的是（）A．屏幕上的手影 B．水中倒影 C．用放大鏡看郵票 D．太陽灶集熱【解答】C解：“潭清疑水淺”指人看到水底形成的像，像的位置比物體的實際位置要淺，是光的折射現(xiàn)象；A、屏幕上的手影是由于光的直線傳播形成的，故A不符合題意；B、水中倒影，是由于光的反射形成的與物體等大、正立的虛像，故B不符合題意；C、用放大鏡看郵票，放大鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，屬于光的折射現(xiàn)象，故C符合題意；D、太陽灶集熱，是光的反射現(xiàn)象，故D不符合題意。故選：C。練1.2圖下列所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）A．筷子好像在水面處“折斷” B．景物在凸面鏡中成像 C．日晷面上呈現(xiàn)晷針的影子 D．塔在水中形成“倒影”【解答】A解：A、筷子好像在水面處向上彎折，屬于光的折射現(xiàn)象，故A正確；B、景物在凸面鏡中成像擴大視野，是凸面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故B錯誤；C、影子是光的直線傳播形成的，故C錯誤；D、塔在水中形成“倒影”影，是水面成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：A。練1.3如圖現(xiàn)象中，由于光的折射形成的像是（）A．樹蔭下的圓形光斑 B．花瓶在鏡中成的像 C．地圖經(jīng)放大鏡成的像 D．亭子在水中成的像【解答】C解：A．樹蔭下的圓形光斑是小孔成像現(xiàn)象，是光的直線傳播形成的；故A不符合題意；B．花瓶在鏡中成的像屬于平面鏡成像現(xiàn)象，是由光的反射形成的，故B不符合題意；C．地圖經(jīng)放大鏡成的像屬于凸透鏡成像現(xiàn)象，是由光的折射形成的，故C符合題意；D．亭子在水中成的像屬于平面鏡成像現(xiàn)象，是由光的反射形成的，故D不符合題意。故選：C。例2當光線從水中射向空氣時，它的入射光線如圖所示，請畫出反射光線和折射光線。【解答】練2.1請在圖中畫出折射光線的大致方向?！窘獯稹烤?.2一束光從空氣射向玻璃磚，并穿過玻璃磚；畫出這束光進入和離開玻璃磚的折射光線。【解答】練2.3水面上方點A處有一盞燈，其發(fā)出的光線經(jīng)水面反射后在B點進入某同學的眼睛，請畫出此過程的光路圖，并畫出水面下折射光線的大致位置。【解答】例3.1有一種射水魚是自然界的神射手，它在水面游動時，能察覺空中的物體。但是當昆蟲離射程過遠時，“神射手”也有可能讓獵物逃脫。以下能體現(xiàn)空中的昆蟲發(fā)現(xiàn)射水魚靠近時的光路圖是（）A．B． C． D．【解答】D解：根據(jù)題意可知，射水魚反射的光線從水中斜射入空氣，進入昆蟲的眼睛中，光線從水斜射入空氣中時會發(fā)生折射，折射角大于入射角，故D符合題意。故選：D。練3.1.1如圖所示，小明站在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云上游”；關于他看到水中魚的光路圖，圖中正確的是（）B． C．D．【解答】C解：岸上人看到水中的魚，是來自魚的光由水中進入空氣，A、D圖中光是由空氣進入水中，錯誤；光由水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，C圖正確，B錯誤。故選：C。練3.1.2如圖是小明和爺爺一起坐船在河中插魚的情景，小明站在船上看到河水中的魚比魚的實際位置要（選填“深”或“淺”）些，這是由于光從中射向時發(fā)生折射的緣故?！窘獯稹繙\；水；空氣解：在岸上看水中的魚，看到的魚的位置比實際位置淺，這是由于光從水中進入空氣時，在水面上發(fā)生折射光造成的。故答案為：淺；水；空氣。練3.1.3在研究光現(xiàn)象的實驗時，小紅在玻璃杯中放入一根木棒，從側面觀察到如圖甲所示，當他倒入一定量水后，從同樣的角度觀察這根木棒時，最符合實際情況的是（）【解答】B． C． D．【解答】A【解答】解：圖甲所示，當他倒入一定量水后，木棒反射的光從水中斜射入空氣中，類似通過厚玻璃磚看物體，光線傳播方向在玻璃杯與空氣界面發(fā)生了偏折，遠離法線，折射角大于入射角，所以從側面透過玻璃杯觀察，木棒發(fā)生“錯位”，人看到的是木棒的虛像。把看到的杯子當成平面圖像，筷子在正中央位置是不變的，如果水上的部分偏左，水下的就更偏左。如果水上的部分偏右，水下的就更偏右。綜上所述，故A正確，BCD錯誤。故選：A。例3.2如圖所示，這是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的情形，下列說法中正確的是（）A．NN'是界面 B．MM'的右邊是玻璃 C．入射角等于30° D．折射角等于50°【解答】B解：（1）根據(jù)光的反射定律，入射光線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角，并且反射角等于入射角；如圖所示：由∠BOM＝30°，可知，∠BON＝90°﹣30°＝60°，而圖中已知∠AON＝60°．所以NN′為法線，則MM′為界面。（2）因為是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的情形，當光線是從空氣斜射入玻璃中的時候，折射角小于入射角，則∠CON′＝90°﹣50°＝40°所以由圖可知，AO是入射光線，BO是反射光線，OC為折射光線，∠AON為入射角，等于60°．∠CON′為折射角。則MM′的右邊是玻璃，故該圖反映出的是光從空氣射入玻璃。綜上分析，B正確，ACD錯誤。故選：B。練3.2.1如圖所示，光在玻璃和空氣的界面同時發(fā)生了反射和折射，以下說法正確的是（）A．入射角為60°，界面左側是空氣 B．折射角為60°，界面左側是空氣 C．入射角為30°，界面左側是玻璃 D．折射角為30°，界面左側是玻璃【解答】A解：由圖可知，a與AB之間的夾角的大小為90°﹣30°＝60°；根據(jù)反射角等于入射角可知，AB為法線，CD為界面；折射光線和入射光線分居在法線的兩側，反射光線和入射光線分居在法線的兩側，所以b為入射光線，a為反射光線，c為折射光線，入射角為60°，折射角為90°﹣60°＝30°；由于折射角小于入射角，所以CD的左側為空氣，右側為玻璃；綜上所述，A正確，BCD錯誤。故選：A。練3.2.2如圖所示，光在空氣和水的分界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，其中____是法線，是界面，__________是入射光線，__________是反射光線，__________是折射光線，________是入射角，__________是折射角，__________是水。【解答】：MM′；NN′；CO；BO；OA；∠COM′；∠MOA；NN′的左側解：仔細分析題圖，先分析哪是界面，AO、BO、CO不可能是界面，只有MM′或NN′是界面。利用光的反射定律，入射光線、反射光線必在同一種介質內，并且折射光線和入射光線分居在法線的兩側，反射角等于入射角，由圖可知，∠BOM′＝∠COM′，那么∠BOM′和∠COM′，就是入射角或反射角，可確定MM′是法線，NN′就是界面，那么CO應是入射光線，BO是反射光線，OA是折射光線，∠AOM是折射角，∠COM′是入射角；由圖可知，∠AOM＜∠COM′，由于光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，故界面NN′的左邊是水，右邊是空氣。故答案為：MM′；NN′；CO；BO；OA；∠COM′；∠MOA；NN′的左側。例3.3有一盛水的圓柱形敞口容器，在其右側邊沿的某一高度朝確定方向向下射出一激光束，在容器底部中央產(chǎn)生一個光斑，如圖所示。該光斑（）A．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向右移動，表明水面上升 B．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向左移動，表明水面上升 C．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向左移動，表明水面下降 D．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向右移動，表明水面下降【解答】C解：光由空氣斜射進入水中時，折