7.2.5.3光的折射（解析版）

第3課時(shí)光的折射基礎(chǔ)聚焦1、有一束光與水面成45°從空氣射入水中,則折射角可能是（▲）A、0°B、30°C、45°D、60°【答案】B【解析】光的折射定律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角。【分析】本題的關(guān)鍵是掌握光的折射規(guī)律，注意光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角?！驹斀狻扛鶕?jù)光從空氣斜射入水中或其它透明介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角。故B可能正確，ACD一定錯(cuò)誤。故選B。2、如圖所示的四種現(xiàn)象中,屬于光的折射的是（▲）ABCDA、通過玻璃觀賞白鶴梁水下奇觀B、小鴨在水中看見自己的像C、陽光透過樹林時(shí)留下樹的影子D、岸邊植物的倒影【答案】A【解析】本題考查對光的折射現(xiàn)象的辨別，光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，發(fā)生的是折射現(xiàn)象，或者光在不均勻的同一種介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生的也是折射現(xiàn)象。【分析】人們透過玻璃、水等介質(zhì)看另一側(cè)的物體是折射，人們在空氣中通過玻璃、水看到空氣中的物體是反射。【詳解】A、光的路徑經(jīng)歷了空氣和玻璃兩種介質(zhì)，是折射現(xiàn)象，故A正確；B、水面相當(dāng)于平面鏡，鴨子的倒影是平面鏡成像，是光的反射，故B不正確；C、影子是光在沿直線傳播過程中遇到了樹，在樹的下面形成的暗區(qū)，故C不正確；D、與B相同，是平面鏡成像，屬光的反射原理，故D不正確。故選A。3、現(xiàn)今,一些大廈用許多大塊的平板鍍膜玻璃做外墻(俗稱“玻璃幕墻”)。這種墻既能反射光線也能透過光線。下列選項(xiàng)中,能真實(shí)反映光通過“玻璃幕墻”進(jìn)入室內(nèi)傳播途徑的是（▲）ABCD【答案】B【解析】當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，根據(jù)光的折射規(guī)律來分析解答。【分析】本題是有關(guān)光的折射的題目，解答此題的關(guān)鍵是要掌握光的折射規(guī)律?！驹斀狻抗馔ㄟ^玻璃膜墻進(jìn)入室內(nèi)，經(jīng)歷了兩次折射，第一次是從空氣斜射入玻璃中，折射光線向靠近法線方向偏折；第二次是從玻璃斜射入空氣中，折射光線向遠(yuǎn)離法線方向偏折。故選B。4、平靜的湖面上映出天上的白云,一位同學(xué)說：“快看,魚在云里游呢。”他看到的“云和魚”實(shí)際上是（▲）A、云是像,魚是實(shí)物B、云是虛像,魚是實(shí)像C、云和魚都是實(shí)像D、云和魚都是虛像【答案】D【解析】①要掌握光的折射現(xiàn)象。我們看到水中的物體，其實(shí)看到的是物體的虛像，是由光的折射形成的。②要解決此題，需要掌握平面鏡成的像是與物體等大的虛像，知道平面鏡成像是由于光的反射形成的。【分析】此題主要考查了通過同一幅畫面考查了光的反射和光的折射現(xiàn)象。特別是看到的現(xiàn)象同是在水中，很容易搞錯(cuò)，相同之處還有，都是虛像，不同之處是，成像原理不同，做題時(shí)一定要仔細(xì)，認(rèn)真?！驹斀狻科届o的水面相當(dāng)于平面鏡，平靜的湖面上映出天上的白云，是白云在水平面鏡中成虛像；看到魚是魚射出的光線在水面處發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，眼睛逆著折射光線看去，感覺折射光線是從折射光線反向延長線上發(fā)出的，眼睛看到的魚的虛像。云的虛像和魚的虛像疊在一起，看到魚在云里游的現(xiàn)象，因此她看到的“云”和“魚”實(shí)際上都是虛像。故選D。如圖所示,一束激光射到空水槽底部O點(diǎn),形成一個(gè)光斑,沿水槽壁向水槽中緩慢注水,在此過程中,下列說法正確的是（▲）A、水槽底部光斑向O點(diǎn)左側(cè)移動(dòng),折射角逐漸變大B、水槽底部光斑向O點(diǎn)右側(cè)移動(dòng),折射角逐漸變大C、水槽底部光斑向O點(diǎn)左側(cè)移動(dòng),折射角保持不變D、水槽底部光斑向O點(diǎn)右側(cè)移動(dòng),折射角逐漸變小【答案】C【解析】光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向發(fā)生改變，稱為光的折射?！痉治觥勘绢}考查光的折射，屬于光學(xué)基礎(chǔ)的考查，注意水位上升時(shí)，入射角和折射角都不變，是解答的關(guān)鍵。【詳解】水槽內(nèi)沒有注水時(shí)，光沿直線傳播，照射到O點(diǎn)，當(dāng)向水槽內(nèi)注入適量的水后，光從空氣斜射入水中發(fā)生折射，折射角小于入射角，因此光線移動(dòng)到O點(diǎn)左側(cè)；繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，折射光線逐漸向左偏折，但是入射角不變，折射角和反射角的大小也不變，故C正確。故選：C。6、一束光從空氣中斜射到水面上時(shí)發(fā)生了反射和折射,入射光線與水面成30°角,則入射角的大小為▲,反射角的大小為▲，折射角▲(選填“等于”“大于”或“小于”)入射角。請?jiān)趫D中完成光路圖(反射、折射光線都要畫)?！敬鸢浮?0°；60°；小于；如圖所示：【解析】（1）入射光線與法線的夾角為入射角；（2）反射角等于入射角；（3）當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角（當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角）；折射角隨入射角的改變而改變；光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。【分析】本計(jì)考查入射角的定義及反射定律和折射規(guī)律的內(nèi)容。為基礎(chǔ)題?！驹斀狻坑蓤D知入射光線與水面成30°角，而入射光線與法線的夾角為入射角，故入射角的大小為：90°-30°=60°；根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，則反射角的大小也為60°；當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角。故答案為：60°；60°；小于；如圖所示：7、如圖所示,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)。在圖中畫出水下E處的潛水員看到路燈的光路圖,通過光路圖區(qū)分發(fā)光點(diǎn)和像點(diǎn)?！敬鸢浮咳鐖D所示：【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)?！痉治觥孔鲌D時(shí)注意入射光線和反射光線用實(shí)線畫，反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)?！驹斀狻窟B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；如圖所示：

8、如圖所示為光在空氣與玻璃之間發(fā)生的反射與折射現(xiàn)象,已知∠1=∠2＞∠3。那么圖中▲是玻璃與空氣的界面,▲是折射角?！敬鸢浮縈1M2；∠3【解析】【分析】【詳解】略9、某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí),讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中,看到如圖所示的現(xiàn)象。(1)請?jiān)趫D中分別作出入射角(用字母a表示)和折射角(用字母γ表示),并給光線標(biāo)上箭頭。(2)為了探究光從空氣斜射入水中時(shí)折射角和入射角的關(guān)系,下列方案中正確的是▲(填字母)。A、只測量圖中的入射角和折射角,分析并得出結(jié)論B、保持入射角不變,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),測量每次實(shí)驗(yàn)入射角和折射角,分析并得出結(jié)論C、改變?nèi)肷浣?進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),測量每次實(shí)驗(yàn)入射角和折射角,分析并得出結(jié)論【答案】（1）如圖所示；（2）C。【解析】（1）光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角。據(jù)此做出入射角和折射角；（2）要探究光從空氣斜射入水中時(shí)折射角和入射角的關(guān)系，需要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，測量折射角的大小，將兩者比較得出規(guī)律。【分析】此題考查的是我們對光的折射規(guī)律探究過程中折射角、入射角的作法及實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化，屬于基本技能的考查。難度不大，是一道基礎(chǔ)題。【詳解】（1）過入射點(diǎn)做垂線，得到法線，入射光線與法線之間的夾角是入射角；折射光線與法線之間的夾角是折射角。如下圖：A、只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論，偶然性太強(qiáng)，客觀性不夠，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、保持入射角不變，雖然進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，但得到的折射角是相同的，得不出客觀的結(jié)論。故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、多次改變?nèi)肷浣谴笮。瑴y量每次實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角和折射角，發(fā)現(xiàn)折射角隨入射角變化的規(guī)律，得到的結(jié)論是普遍的。故C選項(xiàng)正確。故選C。故答案為：（1）如圖所示；（2）C。思維拓展10、如圖所示是兩個(gè)并排且深度相同的水池,一個(gè)裝水,另一個(gè)未裝水。在兩池的中央各豎立著一根長度相同且比池深略高的標(biāo)桿,當(dāng)陽光斜照時(shí)就會(huì)在池底形成標(biāo)桿的影子。下列說法中正確的是（▲）A、未裝水的池中標(biāo)桿影子較長B、裝水的池中標(biāo)桿影子較長C、裝水的池中標(biāo)桿沒有影子D、兩池中標(biāo)桿影子長度相同【答案】A【解析】光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，如日食、月食、小孔成像、影子的形成等都是光沿直線傳播的實(shí)例；當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射向另一種透明介質(zhì)時(shí)，其傳播方向會(huì)發(fā)生改變，且當(dāng)光從空氣中斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角?！痉治觥抗鈴囊环N透明介質(zhì)中斜射向另一種透明介質(zhì)時(shí)，其傳播方向會(huì)發(fā)生改變，這就是光的折射；在發(fā)生光的折射時(shí)，一般是在光速大的介質(zhì)中的角大，故據(jù)此分析即可判斷。【詳解】該題中，對于沒有裝水的情況下，據(jù)光是沿直線傳播的，故在桿的后方會(huì)形成影子；但是對于裝水的情況來說，從桿的頂端射過的光線到達(dá)水面處會(huì)發(fā)生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光線比原來的光線（沿直線傳播的情況）更靠近桿，故此時(shí)影子的長度會(huì)變小。故選：A。11、太陽光穿過地球大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射。如果沒有這層大氣,會(huì)出現(xiàn)（▲）A、日出會(huì)提前,日落會(huì)延遲B、日出和日落都會(huì)提前C、日出會(huì)延遲,日落會(huì)提前D、日出和日落都會(huì)延遲【答案】C【解析】太陽光從真空進(jìn)入大氣層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象?！痉治觥勘绢}考查光的折射現(xiàn)象，理解回答即可?！驹斀狻坑捎诖髿鈱拥拇嬖谔柟鈺?huì)發(fā)生折射，我們會(huì)看到地平線以下的太陽，則有大氣層時(shí)，我們會(huì)早看到日出，晚看到日落；如果沒有這層大氣，則會(huì)晚看到日出，早看到日落，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。12、某同學(xué)在做探究光的折射實(shí)驗(yàn),如圖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法線的兩側(cè),通過實(shí)驗(yàn)還得到如表所示數(shù)據(jù)：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)在探究中,該同學(xué)在清水中滴入幾滴牛奶并攪勻,在水面上方的空氣中熏了點(diǎn)煙霧,上述做法是為了▲。(2)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論：▲。①光從空氣斜射到水面時(shí),將同時(shí)發(fā)生▲和▲現(xiàn)象。②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▲,且折射角▲入射角,當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí),折射角等于零。該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②總結(jié)出了光的折射規(guī)律。(3)你認(rèn)為該同學(xué)通過上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射規(guī)律的過程是否存在不足：▲(選填“是”或“否”)。請簡要說明理由：▲?！敬鸢浮浚?）更好地顯示光路；（2）①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；一直小于；（3）是；沒有換用其他透明介質(zhì)做此實(shí)驗(yàn)【解析】（1）利用光的反射進(jìn)行分析；（2）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；②光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，折射角隨入射角的改變而改變。（3）實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性，多次測量是為了獲取多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的結(jié)論，換用其他透明介質(zhì)再做此實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論更具有普遍性?！痉治觥看祟}考查光的折射定律，光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，折射角隨入射角的改變而改變?！驹斀狻浚?）在清水中滴入幾滴牛奶并攪勻，并在水面上方的空氣中熏了點(diǎn)煙霧，這些煙霧可以反射光，此做法是為了更好的顯示光路。（2）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；②由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時(shí)，當(dāng)入射角不斷增大時(shí)，折射角也隨之增大，故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。（3）據(jù)分析可知，五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以，該實(shí)驗(yàn)的不足之處，探究過程不完整，還應(yīng)該換用其他透明介質(zhì)再做此實(shí)驗(yàn)，這樣得出的結(jié)論將更具有普遍性。故答案為：（1）更好地顯示光路；（2）①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；小于；（3）是；沒有換用其他透明介質(zhì)做此實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新應(yīng)用13、某校新建成一個(gè)噴水池,在池底中央安裝了一只射燈。射燈發(fā)出的一束光照在右邊的池壁上,當(dāng)池內(nèi)無水時(shí),站在池旁左邊的人看到在S點(diǎn)形成一個(gè)亮斑,如圖所示。現(xiàn)往池內(nèi)灌水,水面升至a位置時(shí),人看到亮斑的位置在P點(diǎn)；繼續(xù)灌水,水面升至b位置時(shí),人看到亮斑的位置在Q點(diǎn),請?jiān)趫D中畫出形成P、Q兩個(gè)亮斑的光路圖。【答案】如圖所示：【解析】（1）光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向發(fā)生改變，產(chǎn)生折射現(xiàn)象；（2）水面升至a位置時(shí)，光從水斜射入空氣中時(shí)，入射光線、折射光線以及法線在同一平面內(nèi)，折射角大于入射角，據(jù)此可確定折射光線的方向；（3）水面上升至b位置時(shí)，光線先在水池側(cè)壁發(fā)生反射，反射角等于入射角，反射光線再