光的折射---知识点、经典例题、习题

..课题光的折射教学目标了解光的折射现象；知道光在发生折射时，知道折射定律，知道光路是可逆的；能够利用所学知识解释生活中的折射现象；重点、难点光的折射定律；光在实际生活中的应用；教学内容一、知识点梳理复习1、光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象就做光的折射。注：光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向也会发生偏折。2、折射角：折射光线与法线之间的夹角。3、折射定律：①折射光线、入射光线和法线在同一平面内；②折射光线和入射光线分居在法线两侧；③折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小；④在折射中光路也是可逆的。注：右图中光线从一种介质“空气”射入另一种介质“水”中时发生了折射现象，这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去，这里没有画出反射线。折射中光路可逆的意思是：如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射，那么这道光会按上图的入射光线发生折射，也就是光的路可以互相逆转。4、光折射中，我们要注意以下几点：①光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。②在两种介质的交界面上，如果是透明的介质交界面会发生两种光现象：折射和反射。如果介质不是透明的，比如钢板等等，就只会发生“反射”。③光的传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都“折”。④当介质不均匀时，光的传播方向也会发生改变，也就是说光在同种介质中船时，如果介质不均匀也会发生折射。5、光的折射规律：①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角；②光从其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；③光垂直界面射入时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于0。..④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。6、（了解）若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？根据光路可逆的可逆性。画出下图①由疏到密②由密到疏③光路可逆在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错的问题。可以不去记它，而记为“疏大密小”，即指在较疏的介质中，光线与法线的夹角较大，而在较密的介质中，光线与法线的夹角较小。7、光的折射现象和应用（1）生活中很多现象都与折射有关：水中鱼的位置看起来比实际的高一些；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；从水下看岸上的物体，好像变高了。（2）人们利用光的折射制成了三棱镜、还制成各种透镜来成像。二、经典例题例1如图所示，一束光线斜射入容器中，并在容器底部形成一光斑，这时向容器中逐渐加水，则光斑的位置将（）A、慢慢向右移动B、慢慢向左移动C、慢慢向水面移动D、仍在原来位置不动例2一束光线由空气斜射入水中，逐渐增大入射角，则折射角（）A、逐渐减小且总大于入射角B、逐渐减小且总小于入射角C、逐渐增大且总小于入射角D、逐渐增大且总大于入射角例3站立在游泳池旁看到池内的水深度要比实际的深度要________些，这是由于光在________上发生_______现象的缘故。例4在游泳池内潜水的泳者，看到水池旁的一根竖直标杆高度要比标杆的实..际高度（）A、高一些B、低一些C、一样高D、二者皆可例5如图，S为发光点，试作出三条射向水面的入射光线SO、SA和SB的折射光线和反射光线。例6：一束光线在空气、玻璃两种物质的交界面上发生光的反射和折射，如图5—34所示.试在图中找出界面的位置；确定入射、反射、折射光线，并标出传播方向；标出入射角、反射角和折射角；指出哪一侧是空气，哪一侧是玻璃？思路导航：从图5—35中各线段的相对位置可以看出，由于BE⊥CG，则该两线中必有一条是法线，另一条是界面.又由于相邻的两个角∠AOG=∠FOG，则线CG必是法线（这是解此题的突破口）（根据反射定律中的反射角等于入射角），BE是界面。AO和OF必有一条是入射光线，另一条是反射光线，而OD一定是折射光线。根据折射光线与入射光线分居法线两侧，可确定AO是入射光线，OF是反射光线。∠AOG=60°是入射角，∠FOG=60°是反射角，∠COD=90°-50°=40°是折射角。由于折射角小于入射角，故界面BE的左侧是空气，右侧是玻璃.光的传播方向如图5—35所示。方法指导：这是一道反射定律和折射规律综合应用的题目.主要考查对上述两规律掌握的熟练程度及应用的灵活性.解答这类题目的技巧在于：（1）找到相互垂直的两条直线；（2）找到相邻且相等的两个角，由反射定律知，该两角的共用线必是界面的法线，与法线垂直的另一直线为界面；（3）应用光的折射规律，判断其他问题（如入射光线、反射光线、折射光线、介质分布等）.这是“由特殊到一般”的解决矛盾的方法在物理解题中的具体运用.（掌握知识的同时，学会解决问题的方法）例7：如果你在池边沿斜线向水面下看去，看到水中有一条鱼.你所看到的鱼的位置比实际位置高还是低？假如鱼也看到了你，鱼所看到你的头的位置比实..际的高还是低？思路导航：人们看到的鱼，是因为鱼射出的光线（指反射的外来光）经水和空气射向人眼.从鱼的某一部位（如鱼眼）射出的两条光线由水斜射入空气时，发生折射，此时折射角大于入射角，即折射光线远离法线，把两条折射光线分别反向延长，其交点就是该部位的虚像，如图5—36所示.很明显，人所看到的鱼的位置（视觉位置）比实际的偏高.同样，鱼能看到人是因为人体射出的光线经空气和水射向了鱼眼，如图5—37所示。从人头A射出的两条光线由空气斜射入水中发生折射时，折射角小于入射角，此时折射光线靠近法线，把两条折射光线分别反向延长，其交点A′，就是人头的虚像，容易看出，鱼所看到的人头的视觉位置比实际的高。想一想：若要使用钢叉向水下叉鱼，应该向所看见鱼的何方投叉？为什么？四、课堂练习1、下列四个现象中，能用光的折射解释的是（）A．用放大镜观察细小物体B．小孔成像C．灯光下的手影D．山在水中的倒影2、“猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到井中有个月亮，以为月亮掉进井水中了，以下说法中正确的是（）A．水中出现月亮属于光的反射现象B．水中出现月亮属于光的折射现象C．水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近D．水中的月亮比天上的月亮小3、南宋著名诗人辛弃疾的诗句“溪边照影行，天在清溪底。天上有行云，人在云里行。”中所描写的“天在清溪底”和“人在云里行”两种情景，是光的（）A．反射现象B．折射现象C．反射现象和折射现象D．折射现象和反射现象4、将电视机遥控器对准墙壁按一下开关，有时也可以将关闭的电视机打开。产生这种现象的原因是（）A．可见光不遵从光的反射定律B．不可见光的折射现象C．不可见光的反射现象D．凸透镜对光的会聚作用5、下图中描述的现象属于光的折射的是（）..6、下列现象由于光的折射形成的是（）A．镜花水月B．管中窥豹C．一叶障目D．海市蜃楼7、下列现象中属于光的折射现象的是()A．路灯下，地面上出现人的影子B．水池底看来起来比实际浅C．平静的水面映出桥的“倒影”D．白天，浓密的树荫下出现很多圆形光斑8、湖岸边的柳树在湖水中形成“倒影”，是光的________现象；插入水中的筷子看上去变“弯”了，是光的________现象。9如图1所示，是光线通过厚玻璃板时的折射示意图，其中正确的是（）10光线从空气射入水中，当增大入射角时，反射光线和折射光线之间的夹角（）A.一定减小B.一定增大C.保持不变D.无法确定11一束光线从水中斜射入空气中，当入射角逐渐增大时，折射角将（）A.保持不变B.逐渐增大，且总大于入射角C.逐渐减小D.逐渐增大，但总小于入射角12.如图所示，一条光线经空气和玻璃的界面时发生反射和折射现象，则下列判断正确的是（）A.为界面，其上方为空气B.为界面，其下方为空气C.为界面，其右方为空气D.为界面，其左方为空气13.人在河岸上看到水中的鱼，下面的光路图正确的是（）14（09江苏）下列光现象中，由于光的折射而形成的是..15．（2010年浙江湖州，14题）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲)，往茶杯中倒人一些水后，又能够看见硬币了(如图乙)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是A．光的直线传播和光的折射B．光的直线传播和光的反射C．光的反射和光的折射D．光的反射和光的直线传播四、作图与问答题9如图所示，画出光线从空气斜射入水中后折射光线的大致方向。..10如图，A0表示从空气斜射向玻璃砖上表面的一束光，请大致画出这束光在玻璃砖中的折射光线11如图，光从水中斜射入空气，请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向。12如图，潜水员眼睛在水下A点处，B点有条小鱼，C点有只小鸟，请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图．13．在水池的一角有一块平面镜，现有一束光线从水中射向平面镜，如图，请完成光路图，并标出反射角（用“α”表示）和折射角（用“β”表示）14如图９为一半球形玻璃砖，请画出光线从Ｏ点（球心）射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。五、课后作业1、光从一种介质________另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做..光的折射。2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射角________入射角；当光从水或其他介质斜射入空气时，折射角________入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向________。3、如图所示，是光由玻璃射入空气时发生折射的不完整的光路图，在图中，折射角是________，MN的________是玻璃。4、渔民在叉鱼时，真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________像，这是因为，鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故。渔夫看到鱼时，鱼也看到渔夫，这是因为在光的________现象中光路是________。早晨看到太阳从地平线刚刚升起时，实际上它还处在地平线的下方，这种现象是由于_____________造成的。1、在下列现象中，属于光的折射现象的是（）A．在水中出现的岸边树木的倒影B．潜水艇中的潜望镜C．汽车司机所用的观后镜D．从岸上看到池中水的深度比实际的浅一些2、用气枪射击池水中的鱼，为提高命中率，在射击时应瞄准（）A．看到的鱼B．看到的鱼的上部C．看到的鱼的下部D．看到的鱼的右边3、下列现象中，属于光折射现象的是（）A．平静的河面能清楚地映出岸上的景物B．晚上灯光下，墙壁上出现人影C．筷子斜插入水，在水下的部分看起来向上弯折了D．人们看到平面镜中自己的像1、如图为光从玻璃斜射入空气的光路图，由图可知，反射角_______，折射角_______。2、某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（）A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方D．P点在S点的下方，Q点在..S点的下方1、如4所示，一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水面，折射光线进入鱼眼（已画出）。请画出入射光线的大致方向，并标明入射角。1．池水看起来比实际的要_________，这是由于光从________射入________时发生的________造成的，看到的是实际池底的_______像。2．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中________是入射光线，________是反射光线，________是折射光线，反射角为________，折射角为________，光进入玻璃后偏折角度的大小是________。3．当光从________斜射入________时折射光线将偏离法线，这时折射角________于入射角。4．一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象，入射光与分界面的夹角为30°，若