光的折射---知識點(diǎn)、經(jīng)典例題、習(xí)題

1、課 題光的折射教學(xué)目標(biāo)了解光的折射現(xiàn)象；知道光在發(fā)生折射時，知道折射定律，知道光路是可逆的；能夠利用所學(xué)知識解釋生活中的折射現(xiàn)象；重點(diǎn)、難點(diǎn)光的折射定律；光在實(shí)際生活中的應(yīng)用；教 學(xué) 內(nèi) 容一、知識點(diǎn)梳理復(fù)習(xí)1、光的折射：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象就做光的折射。注：光在同種介質(zhì)中傳播，當(dāng)介質(zhì)不均勻時，光的傳播方向也會發(fā)生偏折。2、折射角：折射光線與法線之間的夾角。3、折射定律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)； 折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)； 折射角隨著入射角的增大而增大，隨著入射角的減小而減小； 在折射中光路也是可逆的。注：右圖中光線從一種介質(zhì)“空氣”

2、射入另一種介質(zhì)“水”中時發(fā)生了折射現(xiàn)象，這個過程其實(shí)還有一部分光線被水平面反射回去，這里沒有畫出反射線。折射中光路可逆的意思是：如果有一道光上圖水中按折射光線向空氣中照射，那么這道光會按上圖的入射光線發(fā)生折射，也就是光的路可以互相逆轉(zhuǎn)。4、光折射中，我們要注意以下幾點(diǎn)： 光能射入某種介質(zhì)，則這種介質(zhì)一定是透明的。否則光只會被反射。 在兩種介質(zhì)的交界面上，如果是透明的介質(zhì)交界面會發(fā)生兩種光現(xiàn)象：折射和反射。如果介質(zhì)不是透明的，比如鋼板等等，就只會發(fā)生“反射”。 光的傳播方向一般會發(fā)生變化，但特殊情況下，光垂直入射時，傳播方向?qū)⒉蛔兓簿褪钦f，折射不一定都“折”。 當(dāng)介質(zhì)不均勻時，光的傳播方向也

3、會發(fā)生改變，也就是說光在同種介質(zhì)中船時，如果介質(zhì)不均勻也會發(fā)生折射。5、光的折射規(guī)律： 光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線偏折，入射角大于折射角； 光從其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角； 光垂直界面射入時，傳播方向不改變；此時入射角等于折射角等于0。 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(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、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(zhǔn)魚的下方。6、（了解）若光是由較密的介質(zhì)射入較疏的介質(zhì)時呢？根據(jù)光路可逆的可逆性。畫出下圖由疏到密 由密到疏

4、 光路可逆 在實(shí)際的運(yùn)用中，入射角和折射角究竟誰大，是非常容易出錯的問題?？梢圆蝗ビ浰?，而記為“疏大密小”，即指在較疏的介質(zhì)中，光線與法線的夾角較大，而在較密的介質(zhì)中，光線與法線的夾角較小。7、光的折射現(xiàn)象和應(yīng)用（1）生活中很多現(xiàn)象都與折射有關(guān)：水中魚的位置看起來比實(shí)際的高一些；由于光的折射，池水看起來比實(shí)際的淺一些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像錯位了；從水下看岸上的物體，好像變高了。（2）人們利用光的折射制成了三棱鏡、還制成各種透鏡來成像。二、經(jīng)典例題例1 如圖所示，一束光線斜射入容器中，并在容器底部形成一光斑，這時向容器中逐漸加水，則光斑的位置將（ ） A、慢慢向右移動 B、慢慢向左移動 C

5、、慢慢向水面移動 D、仍在原來位置不動 例2 一束光線由空氣斜射入水中，逐漸增大入射角，則折射角（ ） A、逐漸減小且總大于入射角 B、逐漸減小且總小于入射角 C、逐漸增大且總小于入射角 D、逐漸增大且總大于入射角 例3 站立在游泳池旁看到池內(nèi)的水深度要比實(shí)際的深度要_些，這是由于光在_上發(fā)生 _現(xiàn)象的緣故。 例4 在游泳池內(nèi)潛水的泳者，看到水池旁的一根豎直標(biāo)桿高度要比標(biāo)桿的實(shí)際高度（ ） A、高一些 B、低一些 C、一樣高 D、二者皆可 例5 如圖，S為發(fā)光點(diǎn)，試作出三條射向水面的入射光線SO、SA和SB的折射光線和反射光線。 例6：一束光線在空氣、玻璃兩種物質(zhì)的交界面上發(fā)生光的反射和折射，

6、如圖534所示.試在圖中找出界面的位置；確定入射、反射、折射光線，并標(biāo)出傳播方向；標(biāo)出入射角、反射角和折射角；指出哪一側(cè)是空氣，哪一側(cè)是玻璃？ 思路導(dǎo)航：從圖535中各線段的相對位置可以看出，由于BECG，則該兩線中必有一條是法線，另一條是界面.又由于相鄰的兩個角AOG=FOG，則線CG必是法線（這是解此題的突破口）（根據(jù)反射定律中的反射角等于入射角），BE是界面。AO和OF必有一條是入射光線，另一條是反射光線，而OD一定是折射光線。根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，可確定AO是入射光線，OF是反射光線。AOG=60°是入射角，F(xiàn)OG=60°是反射角，COD=90

7、6;-50°=40°是折射角。由于折射角小于入射角，故界面BE的左側(cè)是空氣，右側(cè)是玻璃.光的傳播方向如圖535所示。方法指導(dǎo)：這是一道反射定律和折射規(guī)律綜合應(yīng)用的題目.主要考查對上述兩規(guī)律掌握的熟練程度及應(yīng)用的靈活性.解答這類題目的技巧在于：（1）找到相互垂直的兩條直線；（2）找到相鄰且相等的兩個角，由反射定律知，該兩角的共用線必是界面的法線，與法線垂直的另一直線為界面；（3）應(yīng)用光的折射規(guī)律，判斷其他問題（如入射光線、反射光線、折射光線、介質(zhì)分布等）.這是“由特殊到一般”的解決矛盾的方法在物理解題中的具體運(yùn)用.（掌握知識的同時，學(xué)會解決問題的方法）例7：如果你在池邊沿斜線

8、向水面下看去，看到水中有一條魚.你所看到的魚的位置比實(shí)際位置高還是低？假如魚也看到了你，魚所看到你的頭的位置比實(shí)際的高還是低？思路導(dǎo)航：人們看到的魚，是因?yàn)轸~射出的光線（指反射的外來光）經(jīng)水和空氣射向人眼.從魚的某一部位（如魚眼）射出的兩條光線由水斜射入空氣時，發(fā)生折射，此時折射角大于入射角，即折射光線遠(yuǎn)離法線，把兩條折射光線分別反向延長，其交點(diǎn)就是該部位的虛像，如圖536所示.很明顯，人所看到的魚的位置（視覺位置）比實(shí)際的偏高.同樣，魚能看到人是因?yàn)槿梭w射出的光線經(jīng)空氣和水射向了魚眼，如圖537所示。從人頭A射出的兩條光線由空氣斜射入水中發(fā)生折射時，折射角小于入射角，此時折射光線靠近法線，把

9、兩條折射光線分別反向延長，其交點(diǎn)A，就是人頭的虛像，容易看出，魚所看到的人頭的視覺位置比實(shí)際的高。想一想：若要使用鋼叉向水下叉魚，應(yīng)該向所看見魚的何方投叉？為什么？四、課堂練習(xí)1、下列四個現(xiàn)象中，能用光的折射解釋的是（ ）A用放大鏡觀察細(xì)小物體 B小孔成像 C燈光下的手影 D山在水中的倒影2、“猴子撈月”的寓言故事說，猴子看到井中有個月亮，以為月亮掉進(jìn)井水中了，以下說法中正確的是（）A水中出現(xiàn)月亮屬于光的反射現(xiàn)象 B水中出現(xiàn)月亮屬于光的折射現(xiàn)象C水中的月亮到水面的距離比天上的月亮到水面的距離近 D水中的月亮比天上的月亮小3、南宋著名詩人辛棄疾的詩句“溪邊照影行，天在清溪底。天上有行云，人在云里

10、行。”中所描寫的“天在清溪底”和“人在云里行”兩種情景，是光的（）A反射現(xiàn)象 B折射現(xiàn)象 C反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象 D折射現(xiàn)象和反射現(xiàn)象4、將電視機(jī)遙控器對準(zhǔn)墻壁按一下開關(guān)，有時也可以將關(guān)閉的電視機(jī)打開。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A可見光不遵從光的反射定律 B不可見光的折射現(xiàn)象C不可見光的反射現(xiàn)象 D凸透鏡對光的會聚作用5、下圖中描述的現(xiàn)象屬于光的折射的是（）6、下列現(xiàn)象由于光的折射形成的是（）A鏡花水月 B管中窺豹 C一葉障目 D海市蜃樓7、下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是()A路燈下，地面上出現(xiàn)人的影子 B水池底看來起來比實(shí)際淺C平靜的水面映出橋的“倒影” D白天，濃密的樹蔭下出現(xiàn)很多圓形光斑8、

11、湖岸邊的柳樹在湖水中形成“倒影”，是光的_現(xiàn)象；插入水中的筷子看上去變“彎”了，是光的_現(xiàn)象。9 如圖1所示，是光線通過厚玻璃板時的折射示意圖，其中正確的是（ ）10 光線從空氣射入水中，當(dāng)增大入射角時，反射光線和折射光線之間的夾角（ ）A. 一定減小 B. 一定增大 C. 保持不變 D. 無法確定11一束光線從水中斜射入空氣中，當(dāng)入射角逐漸增大時，折射角將（ ）A. 保持不變 B. 逐漸增大，且總大于入射角 C. 逐漸減小 D. 逐漸增大，但總小于入射角12. 如圖所示，一條光線經(jīng)空氣和玻璃的界面時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，則下列判斷正確的是（ ）A. 為界面，其上方為空氣 B. 為界面，其下方為

12、空氣C. 為界面，其右方為空氣 D. 為界面，其左方為空氣13. 人在河岸上看到水中的魚，下面的光路圖正確的是（ ）14（09江蘇）下列光現(xiàn)象中，由于光的折射而形成的是15（2010年浙江湖州，14題）陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣(如圖甲)，往茶杯中倒人一些水后，又能夠看見硬幣了(如圖乙)。造成“看不見”和“又看見了”的原因分別是A光的直線傳播和光的折射 B光的直線傳播和光的反射C光的反射和光的折射 D光的反射和光的直線傳播四、作圖與問答題 9 如圖所示，畫出光線從空氣斜射入水中后折射光線的大致方向。 10如圖，A0表示從空氣斜射向玻璃磚上表面的一束光，請大致畫出這束

13、光在玻璃磚中的折射光線11如圖，光從水中斜射入空氣，請準(zhǔn)確作出反射光線的方向、大致作出折射光線的方向。 12如圖，潛水員眼睛在水下A點(diǎn)處，B點(diǎn)有條小魚，C點(diǎn)有只小鳥，請作出潛水員觀察魚、鳥的光路圖13在水池的一角有一塊平面鏡，現(xiàn)有一束光線從水中射向平面鏡，如圖，請完成光路圖，并標(biāo)出反射角（用“”表示）和折射角（用“”表示）14如圖為一半球形玻璃磚，請畫出光線從點(diǎn)（球心）射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖。五、課后作業(yè)1、光從一種介質(zhì)_另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。2、光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時，折射角_入射角；當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時，折射角_入射角；當(dāng)光線垂直

14、射向介質(zhì)表面時，傳播方向_。3、如圖所示，是光由玻璃射入空氣時發(fā)生折射的不完整的光路圖，在圖中，折射角是_，MN的_是玻璃。4、漁民在叉魚時，真實(shí)的魚是在漁夫看到的魚的_像，這是因?yàn)?，魚反射的光從_射到_中發(fā)生了_現(xiàn)象的緣故。漁夫看到魚時，魚也看到漁夫，這是因?yàn)樵诠獾腳現(xiàn)象中光路是_。早晨看到太陽從地平線剛剛升起時，實(shí)際上它還處在地平線的下方，這種現(xiàn)象是由于_造成的。1、在下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A在水中出現(xiàn)的岸邊樹木的倒影 B潛水艇中的潛望鏡C汽車司機(jī)所用的觀后鏡 D從岸上看到池中水的深度比實(shí)際的淺一些2、用氣槍射擊池水中的魚，為提高命中率，在射擊時應(yīng)瞄準(zhǔn)（）A看到的魚 B看到的

15、魚的上部 C看到的魚的下部 D看到的魚的右邊3、下列現(xiàn)象中，屬于光折射現(xiàn)象的是（）A平靜的河面能清楚地映出岸上的景物 B晚上燈光下，墻壁上出現(xiàn)人影C筷子斜插入水，在水下的部分看起來向上彎折了 D人們看到平面鏡中自己的像1、如圖為光從玻璃斜射入空氣的光路圖，由圖可知，反射角_，折射角_。 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(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個亮斑，如圖所示。往池內(nèi)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(diǎn)；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點(diǎn)，則（）AP點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方 BP點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方

16、CP點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方 DP點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方1、如4所示，一條入射光線從空氣斜射向魚缸中的水面，折射光線進(jìn)入魚眼（已畫出）。請畫出入射光線的大致方向，并標(biāo)明入射角。1池水看起來比實(shí)際的要_，這是由于光從_射入_時發(fā)生的_造成的，看到的是實(shí)際池底的_像。2如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線，其中_是入射光線，_是反射光線，_是折射光線，反射角為_，折射角為_，光進(jìn)入玻璃后偏折角度的大小是_。3當(dāng)光從_斜射入_時折射光線將偏離法線，這時折射角_于入射角。4一束光從空氣中射向某一透明介質(zhì)時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，入射光與分界面的夾角為30°，若折射光線

17、和反射光線垂直，則反射光線與入射光線的夾角為_°，折射角為_。5古詩詞中有許多描述光學(xué)現(xiàn)象的詩句，如“潭清疑水淺”說的就是光的_現(xiàn)象；“池水映明月”說的就是光的_現(xiàn)象。6下列現(xiàn)象屬于光的折射的是（）A通過潛望鏡觀察海面上的船只 B觀察樓房在水中的倒影C從水中看岸上的物體比實(shí)際位置高 D在路燈下出現(xiàn)了人的影子7在湖邊看平靜湖水中的“魚”和“云”，看到的是（）A“魚”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像B“魚”是光的折射形成的虛像，“云”是光的反射形成的虛像C“魚”和“云”都是光的反射形成的虛像 D“魚”和“云”都是光的折射形成的虛像 8在海上或沙漠上，有時會看到高樓大廈，熱鬧市場，實(shí)際大海、沙漠上并沒有這些樓市，這種現(xiàn)象叫“海市蜃樓”，出現(xiàn)“海市蜃樓”的原因是（）A光在海面上