八年级物理基础讲义(答案)
第7讲 光的折射
例题分析
1.B 2.B 3.B 4.C 5.D 6.D 7.A 8.D 9.C 10.D
11.传播;反射;偏折;折射
12.PQ;RS;DO;OF;∠2;∠3;∠6;左侧
13.40;30
14.折射;虚;下方
课后练习
1.A 2.C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.D 8.B 9.C
10.50;空气
11.折射;虚;反射;虚
12.13.14
拓展提高
1.
①入射角越大,反射能量越强;41.8°
②不能;折射角小于入射角,当入射角增大时,入射角会先增大到90°
15.请在如图中,画出与入射光线A0对应的折射光线0B的大致位置。
16.如图所示,是光线在空气和水面发生折射时的光路图,请在图中()标出1和川分
别是什么介质
界面
B
60°
空气
30
M
N
130
玻璃
A
玻璃砖
空气
图
1
B
图2
图3八年级物理基础讲义
第7讲 光的折射
基本概念
光的折射现象:
我们说光沿线传播,是指光在同一种均匀介质中传播的情形。如果光从一种介质进入另一种介质,例如从空气进入水或玻璃时,情况又会怎么样呢?
演示实验:让一束光从不同的角度射入水中,观察光束的在空气和水中的传播路径。
以经过入射点O并垂直于水面的直线ON作为法线,入射光线与法线的夹角i叫做入射角,折射光线与法线的夹角r叫做折射角。
由实验可知,光从一种介质______入另一种介质中时,光的传播方向发生了____,这种现象叫做光的折射。
说明:
(1)光的折射现象是由于光在不同介质中的_______不同引起的
(2)通常在发生光的折射现象时,也同时会发生_________现象
(3)光垂直入射界面时,不会发生折射,即光的传播方向不改变
光的折射定律
实验:探究光的折射时的规律
光折射时遵循什么规律?也就是说,折射光线沿什么方向射出?
步骤:把一张纸板竖直地立在水中。使一束光线贴着纸板沿某一角度射到O点。
多次改变光束入射的角度,观察光线的传播路径,及位置关系,角度的大小关系。
结论:
折射光线、入射光线和法线____________________________。
折射光线、入射光线分别位于法线的____________________。
光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向______方向偏折,折射角_____入射角。当入射角增大时,折射角_______。
光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射光线向______方向偏折,折射角_____入射角。当入射角增大时,折射角_______。
光路的可逆性
在上面的实验中,如果让光逆着折射光的方向射到镜面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在折射现象中,光路可逆。
折射率
当光从真空斜射入某种介质时,我们把入射角的正弦和折射角的正弦之比叫做这种介质的射射率,这个常数用字母n表示,它是反映介质光学性质的物理量。介质的折射率等于光在真空中的速度跟光在这种介质中的速度之比。表达式为:
生活中的折射现象
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚。然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到。有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。试着用光的折射的知识来解释。
海市蜃楼
光在同种均匀介质中沿直线传播。如果介质疏密不均,光就不会沿直线传播,而会发生折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。夏天空气较热,但是海水比较凉,海面附件空气的温度比上面的空气低。空气热胀冷缩,上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光,本来不能到达我们的眼睛,但有一些射向空气中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去,就看见了远处的物体。
光的全反射
光从光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角。随着入射角的增大,折射角也增大,折射光线逐渐减弱。当入射角增大到某一值时,折射角先达到90°。如果入射角再增大,就没有折射光线,这时入射光线被全部反射会原来的介质,这就是全反射现象。
全反射的应用
光导纤维:现代科学技术中用的光导纤维,是一种比头发丝还细的玻璃丝,分内外两层(芯线和包层)。光从芯线射向包层时会发生全反射,这样光就在芯线内从光纤的一端传输到另一端。如果把许多光导纤维并成一束,就能传递图像,医学上用的内窥镜(胃镜)就是利用这个道理制成的。
全反射棱镜:
用主截面是等腰直角三角形的玻璃棱镜,可以使垂直进入某一边的光线偏转90°或180°。所以用玻璃制作的全反射棱镜来控制光路可以起到和平面镜相同的作用,但效果比用平面镜更好,如望远镜和潜望镜中的全反射棱镜。
例题分析
当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法中正确的是( )
A.光线的传播方向一定发生改变
B.光线的传播方向有时不发生改变
C.入射角一定小于折射角
D.入射角一定大于折射角
光线从空气斜射入水中,入射角是45°。则折射角可能是( )
A.0° B.30° C.45° D.55°
一光线以跟水面成45°角从空气射向水面时,发生反射和折射,则折射光线和反射光线之间的夹角( )
A.等于90° B.大于90° C.小于90° D.无法确定
一束光线由空气斜射入水中,当入射角增大时,下列说法中错误的是( )
A.反射角逐渐增大,折射角逐渐增大。
B.反射光线与入射光线的夹角逐渐增大
C.反射角逐渐减小,折射角逐渐减小。
D.反射光线与折射光线的夹角逐渐变小
的一束平行光从水中射入空气,OA是其中一条反射光线,如图所示,若OA与水面夹角为60°,关于入射角α、折射角β的说法中正确的是( )
A.α=60°,β<60°
B.α=60°,β>60°
C.α=60°,β<30°
D.α=30°,β>30°
下列事实中属于光的折射现象的是( )
A.太阳光穿过树叶间的小空隙,在地面上留下了光斑
B.人在河边看见“白云”在水中飘动
C.人在水中潜水时看见水中的鱼
D.盛了水的碗,看上去好像变浅了
根据图所示的光线在玻璃、水、空气三种物质中折射的情况,可以断定这三种物质依次是( )
A.①玻璃,②空气,③水
B.①空气,②水,③玻璃
C.①空气,②玻璃,③水
D.①玻璃,②水,③空气
如图反映的是筷子插入水中发生折射的情况,其中正确的是( )
关于虚像和实像,下列说法中正确的是( )
A.由光的反射成虚像,折射成实像
B.虚像是人的幻觉,并无光进入人眼,实像则相反
C.实像能用光屏接收到,而虚像则不能
D.平面镜成虚像,小孔成像也是成虚像
在平静的湖水中,会看到“鱼在云中游”的景象,关于这种现象,正确的是( )
A.鱼和云都是反射形成的虚像
B.鱼是折射形成的实像,云是反射形成的虚像
C.鱼是折射形成的虚像,云是反射形成的实像
D.鱼是折射形成的虚像,云是反射形成的虚像
一束光从空气斜射入水中时,光的_______方向发生了改变,有一部分光被反射回空气,这种现象叫做光的________,还有一部分光进入水中,光线的传播方向发生了_______,这种现象叫做光的________,这两个现象往往是同时发生的。
右图是某同学所画的光线在空气和玻璃中传播的光路图,不仅遗漏了光路的箭头,也界面和法线也没有区分,请你根据该图做出判断:
法线是_______,界面是_________;
入射光线是________,折射光线是_________;
入射角是_________,反射角是___________,折射角是_________;
_________是玻璃(选填“上侧”、“下侧”、“左侧”或“右侧”)
一束光线从空气中射入另一种透明物质时,反射光线与入射光线的夹角为80°,折射光线与入射光线的夹角为190°,则反射角等于_______度,折射角等于_______度。
有经验的渔民在叉鱼时,他看到的是由于光的_______而形成的_______(选填“虚”、“实”)像,他应叉向看到的鱼的________(选填“上方”、“下方”、“原处”)才能捕到鱼。
请在如图中,画出与入射光线AO对应的折射光线OB的大致位置。
如图所示,是光线在空气和水面发生折射时的光路图,请在图中(___)标出I和Ⅱ分别是什么介质
课后练习
光线从空气斜射入水中,若入射角为60°,则折射角( )
A.小于60° B.等于60°
C.大于60° D.等于0°
光从空气斜射入水,下列各选项中符合光的折射规律的是( )
A. B. C. D.
一束光由水斜射向空气,当入射线不断向法线靠拢时( )
A.折射线和反射线都向法线靠拢 B.折射线和反射线都远离法线
C.折射线靠拢法线,而反射线远离法线 D.反射线靠拢法线,而折射线远离法线
一束光线由空气斜射入水中,如果入射角逐渐增大,折射角将( )
A. 逐渐增大,且总小于入射角 B. 逐渐减小,且总大于入射角
C.逐渐增大,且总大于入射角 D. 逐渐减小,且总小于入射角
潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了,图所示的四幅光路图中,那一幅图能正确的说明产生这一现象的原因( )
光斜射到水和空气的界面时发生反射和折射的现象如图所示,由图可知( )
A.EO为入射光线
B.BF为水和空气的界面
C.AD的右侧为空气
D. 折射角的大小为60°
人们在观看“日出”或“日落”现象时,考虑到大气对光传播的影响,太阳的真实位置S与人们看到的太阳位置Q相比( )
A. “日出”时S在Q的下方; “日落”时S在Q的上方
B. “日出”时S在Q的上方; “日落”时S在Q的下方
C. “日出”或“日落”时S均在Q的上方
D. “日出”或“日落”时S均在Q的下方
如图所示,两个并排且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此时,阳光斜射到水池.下列关于两水池中标杆的影子的说法中,正确的是( )
A.装水的池中标杆影子较长 B.未装水的池中标杆影子较长
两池中标杆影子长度相同 D.装水的池中标杆没有影子
一束光从真空入射到某一透明物质的表面上后,同时发生了反射和折射现象,如果反射光线跟折射光线之间的夹角为α(α<180°),那么反射光线跟入射光线之间的夹角( )
A.一定小于180°﹣α
B.一定等于180°﹣α
C.一定大于180°﹣α
D.一定大于90°﹣0.5α
当光在空气和透明物质的界面上发生折射时,若入射光线跟界面的夹角是50°,折射光线与界面的夹角是40°,则折射角是__________,折射光线是在__________(选填“空气”或“透明介质”)中。
当你走在池塘边,常会看到池塘中的“白云”和“白云”中游来游去的“鱼”,对这一现象的解释是:看到的“鱼”是由于光的________形成的_______像;看到的“白云”是由于光的________形成的_______像。
如图1所示,一束光线从空气斜射入玻璃中,在交界面MN处发生了光的折射现象,请画出折射光线的大致位置。
如图2,OA’是入射光线AO的折射光线,请在图中大致画出折射光线OB’的入射光线。
如图3,一束光射向左右表面平行的玻璃砖,画出光从玻璃砖左表面射出的光线,并标出该光线与法线的夹角大小。
图1 图2 图3
拓展提高
某小组同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图所示,老师告诉他们这是光的全反射现象。课后,他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
①分析上表中的光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,________,当入射≥________时,就发生了全反射现象。
②根据光的折射规律,请猜想当光从空气斜射向玻璃时,________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象,理由是________。