2020-2021學年八年級物理上學期期末復習重難點40講第25講光的折射含解析新人教版

第25講光的折射〔1〕定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，因為光速發(fā)生了變化，導致傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射?！?〕光的折射與光的反射一樣，都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光那么進入到另一種介質(zhì)中，由于光在兩種不同的介質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射?！?〕在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射。也就是說，有一局部光被反射回原來的介質(zhì)中，另一局部光進入第二種介質(zhì)發(fā)生折射，我們平時看到水中的倒影比實際物體亮度要偏暗一些就是因為有局部光折射進入水中引起的?！?〕光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向不會發(fā)生改變。〔5〕在折射過程中，光路也是可逆的?！?〕根本概念入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO折射光線：光進入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線：垂直于兩介質(zhì)分界面的直線MN入射角：入射光線與法線的夾角i折射角：折射光線與法線的夾角θ〔7〕生活中常見的折射現(xiàn)象：筷子“彎折〞、池水看著比實際淺、玻璃看著比摸著薄、海市蜃樓、透鏡現(xiàn)象。〔1〕光的折射規(guī)律：射光線與入射光線、法線在同一平面上；〔三線一面〕折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；〔兩線分居〕光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角〔折射光線向法線偏折〕；光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時，折射角大于入射角；入射角增大時，折射角也隨著增大。角的關(guān)系——折射時，光速快的那邊兒，角大，無論是入射角還是折射角。一般很少考真空到空氣，也很少考水到玻璃，一般兩種介質(zhì)中，一種是空氣，另一種是水或玻璃等光速比空氣中慢的，那么還可以簡單記——空氣中角大。垂直于界面照射時，入射角=折射角=0°〔僅在此條件下，入射角等于折射角?；蛘哒f，此時光沿直線傳播〕。折射角隨著入射角的增大〔減小〕而增大〔減小〕，但不成正比；表達時應先說折射角后說入射角。3.生活中的折射現(xiàn)象〔像的位置比物體的位置高，即像在物體的上方位置〕〔1〕在岸上看水中的魚的位置“變淺〞了我們能夠著見物體是由于物體外表反射光〔或發(fā)出光〕射入我們的眼睛，如圖假設(shè)A點射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼，而我們覺得光好似是從A’點射入們眼睛的，因此，我們看到的是A點升高的虛像。如圖1〔2〕在水中看岸上的物體，物體的位置“變高〞了如圖2，假設(shè)從岸上的B點射出的兩條光線經(jīng)水面折射后射入人眼，由于光沿直線傳播的經(jīng)驗，人們會覺得光好似是從B’點發(fā)出的，此我們看到的是B點升高的虛像?！?〕插入水中的筷子看起來變“彎折〞了如圖3，從筷子的水中局部C反射出的光，射向杯外時發(fā)生折射，折射光的反向延長線上的C'局部，就是人眼看到的水中那局部筷子的虛像?！?〕海市蜃樓海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的自然現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上，夏天空氣較熱，而海水相對較涼，海面附近空氣的溫度比上層空氣的低，空氣熱脹冷縮，上層的空氣比底層的空氣稀疏，來自遠方地面處物體的光，本來不能到達我們的眼睛，但有一局部光由于不同高度的空氣的疏密不同而發(fā)生折射，逐漸彎向地面〔如圖4所示〕，進入我們的眼中，我們逆著光望去，就看見了遠處的物體所形成的虛像?！?〕早晨，我們看見的太陽，其實是太陽的虛像，這是由于光從太陽射向地球時，在疏密不均勻的大氣層中發(fā)生了折射，光的傳播路徑是彎曲的。所以早上太陽還沒有到達地平線，我們就可以看見太陽的虛像，黃昏太陽已經(jīng)落到地平線以下，我們?nèi)匀豢梢钥匆娞柕奶撓?，所以一天時間里，我們能夠看見太陽的時間比太陽實際出地平線的時間要長一些。圖1圖2圖3圖4課時作業(yè)二十一1.以下實例中，屬于光的折射現(xiàn)象的是〔〕“變彎〞了C.人在路燈下行走，地面上會出現(xiàn)人的影子D.陽光穿過茂密的樹葉間隙，在地面形成圓斑【答案】A【解析】A、筷子變彎是由于光線在水和空氣、玻璃的界面發(fā)生了折射，并且三種不同物質(zhì)對光的傳播能力不同，故此選項是正確的；B、物體水中倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，是光的反射形成的，此選項不符合題意；C、影子是由光沿直線傳播形成的，此選項不符合題意．D、陽光穿過茂密的樹葉間隙時，在地面形成的圓斑是太陽的像，是小孔成像的現(xiàn)象，屬于光的直線傳播，故此選項是錯誤的．2.如下圖，入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，玻璃磚的CD面上鍍有不透明的反光金屬薄膜．那么以下說法中正確的選項是〔〕CD面反射后循原路返回CD面反射后從AB面上發(fā)生全反射CD面反射后從AB面射出，折射角為45°CD面從AB面射出，折射角為32°【答案】C【解析】過入射點A畫法線，然后根據(jù)反射定律:反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．作出反射角，由幾何知識可知，入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，那么折射光線射到反光金屬薄膜時的反射角和入射角都是32°，那么其反射光線從玻璃中斜射入空氣中時的入射角也為32°，又因為光折射時，光路是可逆的，當入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，那么，入射光線AB以32°角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角就為45°．如以下圖所示．3.人眼看到斜插入水中的筷子向上折〔如圖〕，如圖的四幅光路圖中，能正確說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因的是〔〕A．B．C．D．【答案】D【解析】當光從水中射入空氣時，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進入空氣中的折射光線向水面偏折，位置降低，而我們認為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長線上，從而位置比實際位置偏高，看起來筷子向上彎折，那么選項D正確．4.如下圖，將一支鉛筆放入水中，看起來鉛筆發(fā)生了彎折．這是因為〔〕C.光從空氣射入水中，傳播方向不變D.光從水射入空氣中，傳播方向改變【答案】D【解析】A、B、光在空氣和水的分界面發(fā)生了鏡面反射，但不是鉛筆看起來發(fā)生了彎折的原因，故A、B錯誤；C、D、插入水中的鉛筆，由于鉛筆反射的光線從水中斜射入空氣中時，傳播方向發(fā)生了偏折，遠離法線，折射角大于入射角，所以看到鉛筆在水中的局部是向上彎折．此時看到的像是鉛筆的虛像．故C不符合題意，D符合題意．5.如下圖，人眼在A處看見玻璃缸B處有雨花石．假設(shè)從A處射出一束激光，要使激光射到雨花石上，那么激光應向哪一點射出〔〕【答案】A【解析】人看到雨花石的虛像，是因為雨花石反射的光由水中進入空氣，折射光線進入人的眼睛，人眼順著折射光線的延長線看到雨花石的虛像．所以，可以根據(jù)雨花石的位置確定折射光線的方向，再根據(jù)折射時光路是可逆的來解答此題．連接AB，過折射點做法線，根據(jù)光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角畫出折射光線的位置，雖然人看到的B點是雨花石的虛像，雨花石的實際位置在B點的正下方，因為激光在進入水的時候也會發(fā)生折射，所以照著B點，激光也就剛好落在雨花石上了．如下圖.6.以下光現(xiàn)象的成因與池水變淺形成的原因不相同的是〔〕A．水中“折〞筆B．手影C．露珠下的葉脈看起來變粗了D．大海中的“城市〞【答案】B【解析】池底的光線由水中斜射到空氣中時，在水面上發(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，就會覺得池底變淺了．A、水面“折〞筆是由于光的折射造成的，故A不符合題意；B、手影是利用光的直線傳播形成的，故B符合題意；C、露珠相當于一個凸透鏡，所以露珠下的葉脈看起來變粗，此時的露珠相當于一個放大鏡，所以是利用光的折射的原理，故C不符合題意；D、大海中的“城市〞是由于光的折射造成的，故D不符合題意.7.如下圖，一束光線斜射入盛水的容器中，在容器底部形成一個光斑．翻開閥門K，容器里的水逐漸流出的過程中，光斑將〔〕【答案】B【解析】如下圖，當水位在a時，一束光線斜射入盛水的容器中，由光的折射定律可知，在容器底部形成一個光斑在P點，當翻開閥門K，容器里的水逐漸流出的過程中，但入射點逐漸降低到b時，由光的折射定律可知，在容器底部形成的光斑在P′點，所以在水逐漸流出的過程中，光斑將向右移動．8.細心的小明注意到這樣一個現(xiàn)象：如果翻開窗戶，直接看遠處的高架電線，電線呈規(guī)那么的下彎弧形；而如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)那么彎曲，當輕微擺動頭部讓視線移動時，電線上的不規(guī)那么彎曲情景也在移動．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是〔〕【答案】C【解析】隔著窗玻璃看外面的物體，屬于光的折射現(xiàn)象，不是反射；由于玻璃是透明的，各種色光都可以透過玻璃，透光程度是相同的；因玻璃上不同部位因厚度不同對光的折射情況不同，所以如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)那么彎曲，當輕微擺動頭部讓視線移動時，電線上的不規(guī)那么彎曲情景也在移動．9.某同學在做探究光的折射特點實驗，右圖是光從空氣射入水中時的光路．實驗中發(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)．通過實驗還得到如表數(shù)據(jù)：〔1〕在探究中，該同學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煙霧，上面做法是為了；〔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，將同時發(fā)生和現(xiàn)象；②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是，且折射角〔大于/等于/小于〕入射角．當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零．該同學根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②總結(jié)出了光的折射特點．〔3〕請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價．是否存在缺乏？答：______〔是/否〕；請簡要說明理由：．【答案】〔1〕更好的顯示光路；〔2〕①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；小于；〔3〕是；五次實驗數(shù)據(jù)可以，但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實驗．【解析】〔1〕在清水中滴入幾滴牛奶攪勻，并在水面上方的空氣中熏了點煙霧，這些煙霧會對光產(chǎn)生漫反射，可以顯示光路；〔2〕①光從空氣斜射到水面時，將同時發(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，當入射角不斷增大時，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