(共33张PPT)
第4章 第4节
人教版-物理-八年级上册
光的折射
学习目标-知识回顾-新课引入-新知探究-课堂总结-课堂练习
1.通过对光的折射规律的学习,掌握光的折射现象,知道光在发生折射时,光路是可逆的;
2.会应用有关光的折射知识解释生活中的一些现象。
【重点】光的折射规律;
【难点】光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系,用光的折射解释自然现象。
学 习 目 标
小明吃饭时将筷子放入盛水的缸子中(如图所示),发现水中的筷子变“弯”了。小明百思不得其解,心想:筷子明明是直的,怎么在水中却变弯了
你能为小明找出其中的原因吗
导 入 新 课
筷子为什么会弯折?
……?
你知道光的折射现象吗?
思 考
思 考
……?
探 究 新 知
光在同种不均匀介质中传播方向发生偏折
光在两种介质的界面处传播方向发生偏折
知识点 光的折射
1
探 究 新 知
1.光的折射:当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生偏折的现象,叫做光的折射。
2.折射现象中的三线两角
(1)入射光线AO
(2)折射光线OB
(3)法线NN'
(4)入射角α
(5)折射角γ
O
α
γ
A
B
N
N'
1.光的折射:当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生偏折的现象,叫做光的折射。
2.折射现象中的三线两角
(1)入射光线AO
(2)折射光线OB
(3)法线NN'
(4)入射角α
(5)折射角γ
探 究 新 知
1. 以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A.形影相随,亲密无间
B.海市蜃楼,虚无缥缈
C.镜中生花,脱离实际
D.水中捞月,一无所得
B
典型例题
提出问题:让一 束光以不同的角度从空气斜射入水中,传播方向是否发生偏折 向哪个方向偏折
实验器材:激光笔 、水槽、水等。
进行实验:利用如图所示的实验装置进行实验。
知识点 探究光折射时的特点
2
光射入水中时的折射现象
1. 探究光折射时的特点
探 究 新 知
(1)在水槽中加入水,让一束光从空气斜射入水中,观察比较折射角和入射角的大小;
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况;
(3)让一束光垂直于水面射入水中,观察折射情况;
(4)让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中,观察折射情况。
光射入水中时的折射现象
探 究 新 知
水对光的折射现象视频
探 究 新 知
光由空气斜射入水中折射角小于入射角,折射角随入射角的变化而变化,当入射角减小时,折射角也减小;当入射角减小到零时(即光垂直射向水面),折射角也变为零,此时折射光线和入射光线在一条直线上。
实验结论:
探 究 新 知
1.某同学在做探究光的折射规律实验,如图所示是光从空气斜射入水中时的光路图,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象.
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是 ,且折射角 (填“大于”“小于”或“等于”)入射角.
③当光从空气垂直射入其他介质中时,折射角 入射角.
典型例题
1.【参考答案】 (1)①反射 折射 ②折射角随入射角的增大而增大 小于 ③等于 (2)是 没有换用其他透明介质做实验
【解题思路】 (1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象.②由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,随入射角的增大,折射角也增大,且折射角小于入射角.
(2)该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射规律.请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射规律的过程作出评价.该过程是否存在不足 答: (填“是”或“否”);请简要说明理由: .
答案
典型例题
提出问题:
(1)折射光线、法线与入射光线之间的位置关系如何?
(2)从空气斜射入玻璃砖和从玻璃砖斜射入空气时,折射角和入射角的变化情况如何?
实验器材:光源、一个可折转的光屏和一块玻璃砖。
2. 探究光的折射规律
探 究 新 知
实验步骤:
(1)让一束光从空气斜射入玻璃砖,观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系。
(2)将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度,观察光屏上还有折射光吗?
(3)观察从空气射入玻璃砖和从玻璃砖射入空气时,折射角和入射角的变化情况。
探 究 新 知
探 究 新 知
(1)光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
(3)折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
思考讨论:折射光路可逆吗?
B
i
r
N
N′
o
空气
玻璃
A
实验结论:
现象:如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。在光的折射中,光路是可逆的。
探 究 新 知
你知道光的折射规律有哪些吗?试着总结一下。
1. 光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
2. 折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
3. 光从空气斜射到玻璃或水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
4. 入射角减小,折射角也减小。
5. 光垂直射到玻璃或水中时,在玻璃或水中的传播方向不变。
6. 光从玻璃斜射入空气中,折射光线将远离法线,折射角大于入射角。
7. 光的折射现象中,光路是可逆的。
探 究 新 知
2.(1)如图所示,一束光从空气斜射入水中,此时入射角为 度,折射角 (填“大于”“等于”或“小于”)入射角,请在图中画出折射光线的大致方向.
(2)当增大入射角时,折射角 (填“增大”“不变”或“减小”).
2.【参考答案】 (1)30 小于 如图所示 (2)增大
【解题思路】 (1)入射角是入射光线与法线的夹角,由题图可知,入射角为30°,当光线从空气斜射入水中时,折射角小于入射角.(2)折射现象中折射角随着入射角的增大而增大.
答案
典型例题
1.“变浅”的奥秘
知识点 生活中的折射现象
3
池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折,逆着折射光看去,就会感觉这点的位置升高了,即池水看起来比实际的浅。
探 究 新 知
如图:有经验的渔民在叉鱼时,要向看到的鱼的_______方投叉才能叉到鱼。
s
s’
2. 叉鱼的诀窍
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚,但沿着人看见的鱼的方向去叉它,却叉不到,因为渔叉叉向的是鱼的虚像,比鱼实际的位置高。
下
探 究 新 知
3.彩虹
探 究 新 知
4. 海市蜃楼的奥秘
海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。
探 究 新 知
5.“错位” 的奥秘
这个现象是由光的折射形成的。从筷子的S点射出的光,由水中射向杯外时发生折射,折射光的反向延长线交于S’点,这就是所看到的水中筷子的位置,即筷子的虚像。
探 究 新 知
3.[2020重庆A卷中考]如图所示,由于光的折射形成的是( )
3.C 【解题思路】 小孔成像中光屏上出现的倒立的“烛焰”、手影、日环食都是由光的直线传播形成的;插入水中的铅笔看起来像“折断”了,这是光的折射现象.故选C.
答案
典型例题
4.渔民在叉鱼时,为了能叉到鱼,鱼叉应对准( )
A.所看到的鱼 B.所看到的鱼的下方
C.所看到的鱼的上方 D.无法判断
4.B 【解题思路】 鱼反射的光线由水进入空气中时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼从逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,虚像在鱼的上方,所以有经验的渔民叉鱼时,鱼叉对准鱼的下方.
答案
典型例题
5.[2021 河南开封鼓楼区期末]“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光经过不均匀大气时发生 而形成的像.如图所示,站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的 (填“甲”或“乙”)位置.
5.【参考答案】 折射 乙
【解题思路】 由于地球引力作用,越靠近地面空气越密,太阳光在大气中传播时会发生偏折,我们看到的是经折射形成的太阳的虚像,其位置比太阳的实际位置高.
答案
典型例题
光的折射
池水变浅、海市蜃楼等
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折
折射现象中,光路可逆
光的折射特点
三线共面、 两角不等,折射与入射光线分居法线两侧
现象
实验探究
可逆性
课 堂 小 结
1.在探究“光的折射规律”的实验中,如图所示,小米将呈现折射光线的活动月牙板向后折,发现在月牙板上看不到折射光线,此现象可以说明 ( )
A.当月牙板向后折时,折射光线消失了
B.折射光线与入射光线分居在法线两侧
C.光发生折射时,光路是可逆的
D.折射光线、入射光线和法线在同一平面内
1.D 【解题思路】 将呈现折射光线的活动月牙板向后折,发现在月牙板上看不到折射光线,此现象仅说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内,A、B、C错误,D正确.
答案
课 堂 练 习
2.[2020山东泰安中考]人在水面下看到岸边景物的正确光路是( )
2.C 【解题思路】 人在水面下看岸边的景物时,来自岸边景物的光从空气向水中斜射时,折射光线进入人眼,A、D错;根据光的折射规律可知,光从空气向水中斜射时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,故B错,C正确.
答案
课 堂 练 习
3.[2020福建泉州模拟]手电筒发出的光向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示).当向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为下图中的( )
3.B 【解题思路】 当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,如图为最左边和最右边折射光线的光路.从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,故B图为正确图形.
答案
课 堂 练 习
4.如图所示,一束激光斜射入圆柱形敞口容器内的水中,观察到容器底部有一个光斑O,有可能使光斑向左移动的操作是( )
A.保持水面高度不变,向右平移激光笔
B.保持激光射入角度不变,使水面上升
C.保持激光射入角度不变,使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变,增大入射角
4.B 【解题思路】 保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则光斑右移,故A错误;向容器内注水,水面升高,注水前后光的折射光路图分别如图1、图2所示,比较可知,水面升高,光斑向左移动,故B正确,C错误;保持水面高度和入射点不变,使入射角增大,折射角变大,折射光线远离法线,光斑右移,故D错误.
答案
课 堂 练 习
5.[2020湖南益阳期末]某校新建成一个喷水池,在池底安装一只射灯.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点的下方,Q点在S点的上方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
5.B 【解题思路】 往池内注水,水面升至a位置时,光线发生折射,光线从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,画出折射光线,P点如图甲所示.水面上升至b位置时,光在水中沿直线传播,经水池侧壁反射后,光线从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,因为折射光线的反向延长线交池壁于Q点,此时人会觉得光好像是从Q点发出,如图乙所示.故Q在S的上方.故选B.
答案
课 堂 练 习21世纪教育网 –全国领先的中小学教育资源及组卷应用平台
人教版物理八年级上册 第四章第四节光的折射
一、光的折射
1.概念:光从一种介质______入另一种介质时,传播方向发生______的现象。
2.光的折射规律
(1)几个基本概念:如图1所示。
①法线:过入射点O并垂直于______的直线,如MN。
②入射角:________与________的夹角,如∠i。
③折射角:________与________的夹角,如∠r。
(2)光的折射规律:①折射光线、入射光线与法线在____________内;
②折射光线、入射光线分居____________;
③光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角________入射角。当入射角增大时,折射角也________。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向________。
(3)光路的可逆性:让光逆着折射光的方向从水或其他介质射入空气中,则空气中的折射光线逆着原来________的方向射出。这说明在折射现象中,光路________。
二、光的折射现象
1.池水看起来比实际的________。
2.筷子在水中________。
3.看水中的鱼比实际位置________。
一、单选题
1.(2020八上·承德期末)如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是( )
A. 手影
B. 水面上“折断”的筷子
C. “后视镜”中的景物
D. 树在水中的倒影
2.(2020八上·铜仁期末)光从玻璃射向空气中,以下符合实际情况的是( )
A. B.
C. D.
3.(2020八上·崇左期末)下列现象中,由光的折射形成的是( )
A. “折断”的筷子 B. 镜中的人
C. 水中的荷花 D. 墙上的手影
4.(2020八上·香洲期末)下列有关光现象的说法正确的是( )
A. 彩色电视画面的颜色是由三原色光混合成的
B. 日食現象可用光的反射解释
C. 光从空气斜射入水中,折射角大于入射角
D. 电视遥控器通过发射紫外线控制电视机
5.(2020八上·当阳期末)近些年来,潜水颇受年轻人的青睐,潜入水中的潜水者看到岸上的树木位置变高了。下图中的四幅光路图中,那一幅能正确说明产生这一现象的原因( )
A. B. C. D.
6.(2020八上·佳木斯期末)在平静的水面上空,一只鱼鹰正在斜向下俯冲捕鱼,下列说法正确的是( )
A. 鱼鹰在水中的自己像是由光的折射形成的虚像
B. 鱼鹰看到的鱼是由光的反射形成的虚像
C. 鱼鹰在俯冲过程中,它在水中的像变大
D. 鱼鹰应向它看到的鱼的下方俯冲才可能捕捉到鱼
二、填空题
7.(2020八上·承德期末)如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断: 是入射光线,折射角为 °,玻璃在 (AB面的左方/AB面的右方/CD面的上方/CD面的下方)。
8.(2020八上·芜湖期末)芜湖巿镜湖公园由大小镜湖组成,园中景点众多。如图中步月桥在水中的倒影是光的 现象,步月桥在水中的像比自身 (选填“亮”或“暗”);桥上的游客快速下桥时,他在水中的像大小 (选填“变大”,“变小”或“不变”),游客看到水中小鱼比鱼的实际位置 (选填“高”或“低”)。
9.(2020八上·太和期末)站在平静的池塘旁,可看到岸边大树的倒影和水中游的鱼,前者是光的 现象,后者是光的 现象。如图所示,渔夫在叉水中的鱼时,看到的是鱼的 (选填“实像”“虚像”),鱼叉应瞄准 (选填“看到的鱼的方向”、“看到的鱼的上方”或“看到的鱼的下方”)才能叉到鱼。
10.(2020八上·安庆期末)如图所示,是一条鱼跃出水面,咬食荷花的画面,鱼在水中看到荷花是光从荷花斜射入水中,被鱼接收,看到的是 (选填“实像”或“虚像”),鱼要准确的咬到荷花,应该跃向看到的荷花所在的 位置(选填“下方”、“上方”或“本身”)。
11.(2021九上·肇源开学考)小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的 产生的现象,弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
眼睛的角膜和晶状体类似于 透镜。青少年如果长时间使用电子产品,缺乏户外活动,就可能患上近视。患近视后需要佩戴 透镜进行矫正。
三、作图题
12.(2020八上·宜州期末)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和折射光线大致的方向.
13.(2020八上·香洲期末)当光线从空气射向水中时,它的折射光线如图所示,请画出入射光线。
14.(2020八上·桐城期末)根据平面镜中所成的像 ,请在图甲中利用平面镜成像特点画出物体 AB;如图乙所示,一束光从空气斜射到水面上,请画出折射光线和反射光线。
四、实验探究题
15.(2020八上·马鞍山期末)小明利用图示仪器研究光从玻璃射向空气时的特点,实测数据如表:
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
(1).分析表中数据可知:当光从玻璃射向空气时,折射角随着入射角的增大而 ;
(2).当入射角增大到一定值时,折射角等于90°,几何光学中把这时的入射角叫做临界角。由表中数据可知,光从玻璃射向空气时,临界角大小为 ;
(3).当入射角超过临界角,发现光会全部反射回来,这就是全反射现象;若光从空气斜射向玻璃, (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
16.(2021·玉林)如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:
(1).当入射角θ减小时,折射角也 1 ;
(2).在光的折射现象中,光路是 1 的;
(3).这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 1 的;
(4).若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际的 1 (选填“深”或“浅”)。
答案解析部分
一、1.斜射 偏折
2.(1)①界面 ②入射光线 法线 ③折射光线 法线
(2)①同一平面 ②法线两侧 ③小于 增大 不变
(3)入射光 可逆
二、1.浅 2.“折断” 3.高一些
一、单选题
1.【答案】 B
【考点】光的直线传播及其应用,光的反射,光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.手影,是影子现象,由于光在同一均匀介质中沿直线传播而形成,A不符合题意;
B.水面上“折断”的筷子,是由于光从水中斜射入空气中时,光发生折射而形成的,B符合题意;
C.汽车后视镜,利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野,本质是光的反射形成的现象,C不符合题意;
D.倒影,即平面镜成像,由于光的反射而形成,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质进入另一种介质发生折射;光在同种介质中沿直线传播,光在水面发生反射。
2.【答案】 D
【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图
【解析】【解答】A.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射规律;折射角小于入射角,不符合折射规律,A不符合题意;
B.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射规律;折射角大于入射角,符合折射规律,B不符合题意;
C.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射角等于入射角,符合反射规律;折射角等于入射角,不符合折射规律,C不符合题意;
D.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射角等于入射角,符合反射规律;折射角大于入射角,符合折射规律,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
3.【答案】 A
【考点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、将筷子斜插入水中时,水面下的筷子看起来向上偏折,这是由于筷子水下的部分反射出的光到达水面时,要发生折射而造成的,符合题意;
B、镜中的人,属于平面镜成像,由光的反射形成的,不符合题意;
C、水中的荷花,属于平面镜成像,由光的反射形成的,不符合题意;
D、影子是由光的直线传播形成的,不符合题意.
故答案为:A.
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
4.【答案】 A
【考点】光的直线传播及其应用,光的折射规律,色光的三(基)原色和颜料的三原色,紫外线
【解析】【解答】A.光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视画面的颜色是由三原色光混合成的,A符合题意;
B.日食現象可用光的直线传播解释,B不符合题意;
C.光从空气中斜射入水中时,折射角要小于入射角,C不符合题意;
D.电视遥控器通过发射红外线控制电视机,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光的三原色是红、绿、蓝。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的)。
5.【答案】 C
【考点】作光的折射光路图
【解析】【解答】AC.潜水员看岸上的树木,入射光线应该来自岸上,光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,人逆着光线看上去岸上的树木位置变高,A不符合题意,C符合题意;
BD.潜水员看岸上的树木,入射光线应该来自岸上,BD图中入射光线来自水中,BD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】水中看岸上的物体时,光从空气进入水中,折射角变小。
6.【答案】 D
【考点】光的反射,光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.鱼鹰在水中的自己像是由于光的反射形成的鱼鹰在水面上成的虚像,A不符合题意;
BD.鱼生活在水里,鱼鹰看到光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入鱼鹰的眼睛,鱼鹰的眼睛会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像,鱼鹰应向它看到的鱼的下方俯冲才可能捕捉到鱼。B不符合题意,D符合题意;
C.鱼鹰向下俯冲靠近水面的过程中,鱼鹰与水面的距离变小,但鱼鹰在水中所成的像始终不变,与鱼鹰的大小相等,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成像时,像和物体的大小相等;到平面镜的距离相等;平面镜成像是光的反射形成的。
二、填空题
7.【答案】 EO;60;AB面的左方
【考点】光的反射定律,光的折射规律
【解析】【解答】由图可知,∠FOC=30°,则∠EOC=90°-60°=30°
所以∠FOC=∠EOC,CD为法线,AB为介质交界面,入射光线为EO,反射光线为OF,折射光线为OG,则入射角等于30°,折射角为∠GOD=90°-30°=60°
又因为入射角∠EOC小于折射角∠GOD,当光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以玻璃在AB面的左方,空气在AB面的右方。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光从一种介质进入另一种介质,空气中的角度大。
8.【答案】 反射;暗;不变;高
【考点】光的反射,光的折射现象及其应用
【解析】【解答】步月桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,由于一部分光线发生了折射,所以步月桥在水中的像比自身暗。
桥上的游客快速下桥时,他在水中的像的大小与他大小相同,故保持不变。
游客看到水中的小鱼是鱼的虚像,是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的,像的位置比鱼的实际位置高,如图所示:
【分析】水中的倒影是光的反射形成的;光从空气进入水中发生折射;水中的物体所成的像比实际变浅。
9.【答案】 反射;折射;虚像;看到的鱼的下方
【考点】光的反射,光的折射现象及其应用
【解析】【解答】岸边大树的倒影是平面镜成像,是利用了光的反射原理,故倒影是光的反射现象。
鱼是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的。
光的反射和光的折射成的像都是虚像,所以渔夫看到水中的鱼也是虚像。由于光的折射,会使水中的物体看起来变浅,所以看到的鱼的高度比实际鱼的位置要高,因此应该瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
10.【答案】 虚像;下方
【考点】光的折射规律,平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】鱼在水中看到荷花是光从荷花斜射入水中,被鱼接收,光线从空气中斜射入水中,会发生折射,折射所形成的像是虚像。
光线从空气中斜射入水中,会发生折射,由于空气中的角大,鱼逆着折射光线看过去,会把荷花看高,故需要跃向看到的荷花所在的下方。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
11.【答案】 直线;折射;虚;凸;凹
【考点】光的直线传播及其应用,光的折射规律,近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】在杯子里放了一枚硬币,在A处看不到硬币是因为光沿直线传播;向杯中注入后,光从水中射入空气的过程发生了偏折,所以能看到硬币折射后形成的虚像,这是光的折射现象;眼睛的晶状体和角膜相当于凸透镜,近视患者需要佩戴凹透镜。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折 ;
(3)眼睛的晶状体和角膜相当于凸透镜,近视患者需要佩戴凹透镜,远视患者需要佩戴凸透镜。
三、作图题
12.【答案】 解:如图所示:
【考点】作光的反射光路图,作光的折射光路图
【解析】【解答】先过折射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出入射光线,方向指向入射点,然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线,如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
13.【答案】 解:如图所示:
【考点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。如图:
【分析】 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
14.【答案】 解:如图所示:
【考点】作光的反射光路图,平面镜成像的相关作图,作光的折射光路图
【解析】【解答】先根据像与物关于平面镜对称,作出像点A′、B′关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B,即为物体AB。如图所示:
过入射点O作垂直于界面的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
四、实验探究题
15.【答案】 (1)增大
(2)41.8℃
(3)不会
【考点】光的折射规律
【解析】【解答】(1)由表中数据可知光从玻璃斜射向空气时,折射角随着入射角的增大而增大。
(2)当入射角达到41.8°时,折射角为90°,所以临界角的大小为41.8℃。
(3)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失,则不能发生全反射现象。
【分析】(1)分析表中数据即可得出折射角与入射角的关系。
(2)由表中数据可知当入射角为41.8°时,折射角为90°。
(3)光从空气射向玻璃,折射角小于入射角。假设发生全反射,折射角等于90°,那入射角必大于90°,不符合实际。
16.【答案】 (1)减小
(2)可逆
(3)平行
(4)浅
【考点】光的折射规律,光折射的可逆性
【解析】【解答】(1)当入射角θ减小时,折射角变小,入射光线向法线靠拢,折射光线也向法线靠拢。
(2)在光的折射现象中,光路是可逆的,即逆着折射光线看过去,此时的折射光线就是原来的入射光线。
(3)光线从第一次射入玻璃的上表面时,入射角为 ,折射角一定,当玻璃中的光线经下表面进行第二次折射时,该折射角变为入射角,根据光路可逆,那么此时的折射角的大小为 ,故一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是平行的。
(4)根据光路可逆,可以把离开玻璃板的光线看成是一枚硬币经反射发出的光线,逆着光线看过去,即可发现原来的一束光进入玻璃砖前的光线为折射后的光线,人眼逆着折射光线看过了即为硬币的像,故此像在硬币的上方,故看到硬币的位置比实际的浅。
【分析】(1)光在发生折射时,入射角减小,折射角减小;
(2)光在折射时,光路是可逆的;
(3)光线进入后射出玻璃砖时,折射时偏折角度相同;
(4)空气中看水中的物体时,由于折射,看到的比实际变浅。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)