4.3 光的折射(解析版) 八年級物理上學期同步講義（滬科版）

第四章多彩的光課時4.3光的折射通過實驗認識光的折射規(guī)律。能從眾多與光有關的現(xiàn)象中辨認出光的折射現(xiàn)象。能用光的折射規(guī)律解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。通過對大量光的折射現(xiàn)象的具體分析、設疑和提出問題，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的科學探究能力。通過實驗探究，培養(yǎng)實驗操作能力。題型匯總：光的折射現(xiàn)象、折射光路圖、判斷光的反射與折射方向、利用光的折射規(guī)律解釋現(xiàn)象。折射現(xiàn)象定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射。光的折射現(xiàn)象中的基本概念（1）入射光線：從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的光線(AO)；（2）折射光線：進入另一種介質(zhì)的光線(OB)；;（3）法線：過入射點與界面垂直的直線(NN')；（4）入射角：入射光線與法線的夾角（∠AON，即∠i)；（5）折射角：折射光線與法線的夾角(∠N'OB，即∠r)光的折射特點折射光線、入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法線兩側；光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角，入射角增大(或減小)時，折射角也增大(或減小)；當光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。當光垂直界面入射時，傳播方向不變。在折射現(xiàn)象中，光路可逆生活中的折射現(xiàn)象從岸上看水中的物體：假設A點射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼，則我們會覺得光好像是從A'點射入我們眼睛里的，因此我們會覺得A'點比A點高了。從水中看岸上的物體：若從水中觀察岸上的物體，則正好出現(xiàn)相反的現(xiàn)象，水面上的物體位置將會升高。海市蜃樓的形成：海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上。由于海面附近空氣的溫度比上層的低，所以上層的空氣比底層的空氣稀疏。有一些射向空中的光，由于不同高度空氣的疏密不同而發(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，進入觀察者的眼睛。從岸上看水中的物體海市蜃樓的形成從岸上看水中的物體海市蜃樓的形成考點一光的折射規(guī)律當光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時，下列說法中正確的是（）A.一定會發(fā)生折射現(xiàn)象B.發(fā)生折射時，折射角一定小于入射角C.反射和折射不會同時發(fā)生D.只要進入另一種介質(zhì)，光速就會改變【答案】D【解析】A．當光從一種介質(zhì)斜射向另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化；如果垂直入射時，傳播方向不改變，故A錯誤．B．當光從其他介質(zhì)斜射入空氣時，折射角大于入射角，故B錯誤．C．光線斜射到兩種介質(zhì)的交界面上時，會同時發(fā)生反射和折射，故C錯誤．D．光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，光速就一定會改變，因為波速與介質(zhì)有關，故D正確為答案．關于光的折射，下列說法正確的是（）光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)一定會發(fā)生折射現(xiàn)象發(fā)生光的折射時，折射光線與分界面的夾角叫折射角光一種介質(zhì)進人另一種介質(zhì)發(fā)生折射時，人射角增大，折射角也增大光垂直于分界面，由一種介質(zhì)進人另一種介質(zhì)時，人射角和折射角都是90°【答案】C【解析】A.光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，才會發(fā)生折射現(xiàn)象，A錯。B.發(fā)生光的折射時，折射光線與發(fā)現(xiàn)的夾角叫折射角，B錯。C.光一種介質(zhì)進人另一種介質(zhì)發(fā)生折射時，人射角增大，折射角也增大，C對。D.光垂直于分界面，由一種介質(zhì)進人另一種介質(zhì)時，人射角和折射角都是00，D錯?？键c二光的折射現(xiàn)象及應用中華傳統(tǒng)文化博大精深，古詩詞中蘊含著豐富的物理知識，下列詩句中能用光的折射解釋的是（

）A.樓臺倒影入池塘B.風吹草低見牛羊C.潭清疑水淺D.群峰倒影山浮水【答案】C【解析】A．“樓臺倒影入池塘”屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故A錯誤；B．“風吹草低現(xiàn)牛羊”是由于光沿直線傳播而形成的，故B錯誤；C．“潭清疑水淺”是由于池底的光從水中斜射入空氣中時發(fā)生折射，折射角大于入射角而形成的，C正確；D．“群峰倒影山浮水”屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故D錯誤．4.小明在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云上游”，對于這一有趣現(xiàn)象的形成，下列說法正確的是（）A.云和魚都是虛像B.云是虛像，魚是實像C.云和魚都是由光的反射形成的D.云和魚都是由光的折射形成的【答案】A【解析】“云在水中飄，魚在云上游”，魚生活在水里，魚反射的光線由水中進入空氣時，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得魚變高了，所以看到是魚的虛像；當光遇到水面時會發(fā)生反射，此時水面相當于一平面鏡，所以看見水中的“云”是由光的反射現(xiàn)象形成的，看到的云也是虛像，故A正確．考點二光的折射作圖5.（1）如圖所示，一束光射向一塊玻璃磚，并穿過玻璃磚．畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線（注意標出法線）.（2）如圖，在水面上的AA點看到水中物體S的像在S′點，請你畫出從A點能夠看到物體S的像S′的光路圖．

【答案】分層提分分層提分題組A基礎過關練公園是人們休閑的好去處，下面是小明在公園里觀察到的幾個現(xiàn)象，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）B.樹蔭下的圓形光斑A.涼亭在水中的倒影B.樹蔭下的圓形光斑A.涼亭在水中的倒影D.陽光下鴿子的影子C.露珠下的葉脈D.陽光下鴿子的影子C.露珠下的葉脈【答案】C【解析】A．涼亭在水中的倒影，屬于光的反射現(xiàn)象，故A不符合題意；B．樹蔭下形成圓形光斑是小孔成像，是由于光的直線傳播形成的，故B不符合題意；C．露珠相當于凸透鏡，通過凸透鏡看到放大的物體，屬于光的折射現(xiàn)象，故C符合題意；D．陽光下鴿子的影子，是由于光的直線傳播形成的，故D不符合題意．光從玻璃斜射入到空氣中，在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生反射和折射，以下符合實際的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】折射定律是幾何光學的基本定律之一．是在光的折射過程中，確定折射光線與入射光線之間關系的定律．光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，傳播方向一般發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射．光的折射規(guī)律：(1)光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)中時：①折射光線與入射光線、法線在同一個平面上；②折射光線和入射光線分居法線兩側；③折射角小于入射角；④入射角增大時，折射角也隨著增大；⑤當光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變．（2)光從水或其它透明介質(zhì)斜射入空氣中，折射角大于入射角．3.下列現(xiàn)象與物理知識對應不合理的是（）A.樹下的圓形光斑，是光沿直線傳播形成的B.看到池水“變”淺是光的折射引起的C.陽光中的紫外線可以滅菌，也可以使熒光物質(zhì)發(fā)光D.水中出現(xiàn)樹的倒影，是光的反射現(xiàn)象形成的，水中的“樹”比岸上的樹小【答案】D【解析】本題考查光的反射、光的折射現(xiàn)象及其應用、光在均勻介質(zhì)中直線傳播、紫外線、平面鏡成像的特點、原理、現(xiàn)象等知識點。題組B能力提升練4.小波在湖邊游玩時，看到茂密的樹下有許多圓形光斑，仔細一看是太陽的“像”，這是光的________而形成的；看到湖水中游動的“魚”比其實際位置要________（選填“深”或“淺”），這是因為光從水中斜射向空氣時發(fā)生________.【答案】直線傳播、淺、折射【解析】用光的折射現(xiàn)象解釋生活中的現(xiàn)象，光的折射現(xiàn)象例子：海市蜃樓、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠鏡、顯微鏡、照相機、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來向上彎；看見落到地平線下的太陽；叉魚的時候瞄準魚的下方．例如：魚兒在清澈的水里面游動，可以看得很清楚．然而，沿著你看見魚的方向去叉它，卻叉不到．有經(jīng)驗的漁民都知道，只有瞄準魚的下方才能把魚叉到．從上面看水，玻璃等透明介質(zhì)中的物體，會感到物體的位置比實際位置高一些．這是光的折射現(xiàn)象引起的．5.郊游時，同學們看到：①水中的魚；②中午樹蔭下的亮斑；③岸邊樹木花草在水中的“倒影“；④自己在陽光下的影子；⑤水底的奇石；⑥潭清疑水淺。上述現(xiàn)象中，屬于光的直線傳播的是；屬于光的折射現(xiàn)象的是?！敬鸢浮竣冖?、①⑤⑥【解析】①看到水中的魚，是光從水中進入空氣中發(fā)生折射而看到的虛像；②中午樹蔭下的亮斑是太陽經(jīng)過樹葉間的小孔所成的像，是光的直線傳播；③岸邊樹木花草在水中的“倒影”是平面鏡成像，屬于光的反射；④自己在陽光下的影子，是由于身體擋住沿直線傳播的太陽光形成的，屬于光的直線傳播；⑤水底的奇石，是光從水中進入空氣中發(fā)生折射而看到的虛像；⑥潭清疑水淺，是光從水中進入空氣中發(fā)生折射而看到水底的虛像。綜上屬于光的直線傳播的是②④；屬于光的折射現(xiàn)象的是①⑤⑥．如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生反射和折射（圖中入射光線、反射光線和折射光線的方向均未標出），其中折射光線（用字母表示）是________，反射角等于________度。當人射角變小時，折射角將變________.【答案】OG、30、小【解析】解這類題的關鍵在于反射角等于入射角確定反射面，可以確定入射光線和反射光線；進一步法線和折射光線。在探究光的折射規(guī)律實驗中，某一組將光分別射入水和玻璃中，并記錄了如下數(shù)據(jù)：空氣中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角r0°22°32°40°玻璃中的折射角β0°17°24°30°分析表中數(shù)據(jù)，可以得到以下規(guī)律：（1）當光從一種介質(zhì)垂直射入到另一種介質(zhì)時，傳播方向________（選填“改變”或“不改變”）．（2）光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角隨著入射角的增大而________．分析表中數(shù)據(jù)猜想，光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角________（選填“可能”或“不可能”）達到90°．（3）當光線以32°入射角從水中射向空氣時，則折射角是________.（4）從表中數(shù)據(jù)看出，同一光線，在不同材料的介質(zhì)中的偏折程度不同．可以猜想，當光從水中射入玻璃時，折射角________（選填“大于”“小于”或“等于”）入射角．【答案】（1）不改變（2）增大,不可能（3）45°（4）小于【解析】（1）當光從一種介質(zhì)垂直射入到另一種介質(zhì)時，傳播方向不改變．（2）光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角隨著入射角的增大而增大．分析表中數(shù)據(jù)猜想，光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角不可能達到90°．（3）當光線以32°入射角從水中射向空氣時，根據(jù)光路的可逆性可知折射