一、光的折射定律1．填一填(1)光在均勻的介質(zhì)中是沿著 傳播的。(2)光的反射和折射：當(dāng)光遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分被反射回原來的介質(zhì)中，發(fā)生光的 ，另一部分進(jìn)入不同介質(zhì)后偏向另一個(gè)方向傳播，發(fā)生光的 。
2．判一判(1)當(dāng)光發(fā)生漫反射，反射角不等于入射角。( )(2)一束光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，傳播方向一定發(fā)生變化。( )(3)在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。( )
3．選一選　(多選)如圖所示，虛線表示兩種介質(zhì)的界面及其法線，實(shí)線表示一條光線射向界面后發(fā)生反射和折射的光線，以下說法正確的是(　　)A．bO是入射光線　　B．a(chǎn)O是入射光線C．cO是入射光線 D．Ob是反射光線
解析：由于入射角等于反射角，入射光線、反射光線關(guān)于法線對(duì)稱，所以aO、Ob應(yīng)是入射光線或反射光線，PQ是法線。又因?yàn)榉瓷涔饩€、折射光線都不與入射光線位于法線同側(cè)，所以aO是入射光線，Ob是反射光線，Oc是折射光線。故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。答案：BD
2．判一判(1)光在某種介質(zhì)中的傳播速度越大，則該介質(zhì)的折射率越大。( )(2)光在真空中的傳播速度最大。( )(3)光在發(fā)生折射時(shí)，折射光的速度與入射光的速度相等。( )3．選一選若某一介質(zhì)的折射率較大，那么(　　)A．光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較大B．光由空氣射入該介質(zhì)時(shí)折射角較小C．光在該介質(zhì)中的速度較大D．光在該介質(zhì)中的速度較小
探究(一) 光的折射和折射定律[問題驅(qū)動(dòng)]有經(jīng)驗(yàn)的漁民叉魚時(shí)，不是正對(duì)著看到的魚去叉，而是對(duì)著所看到魚的下方叉，如圖所示。你知道這是為什么嗎？提示：人看到的魚是由于折射而成的像，其位置在魚的實(shí)際位置上方，如圖所示。
[重難釋解]1．光的方向光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般要發(fā)生變化(斜射)，并非一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，傳播方向就不發(fā)生變化。2．光的傳播速度光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，光傳播的速度也發(fā)生變化。3．入射角與折射角的大小關(guān)系(1)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。(2)當(dāng)光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角，當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時(shí)，入射角小于折射角。
典例1 如圖所示，井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，兩井底部各有一只大小相同的青蛙，則 (　　)A．水井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星
[解析]　本題中由于井口邊沿的約束，青蛙不能看到更大的范圍，據(jù)此作出邊界光線如圖所示。由圖可看出α>γ，所以水井中的青蛙覺得井口小些；β>α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。[答案]　B
視野問題解題技巧(1)確定誰約束了視野及視野內(nèi)的邊界光線。(2)根據(jù)光的直線傳播和光的折射定律作圖。(3)分析視角和視野的變化，得出結(jié)論。　　　　
[素養(yǎng)訓(xùn)練]1．一條光線以40°的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是(　　)A．小于40°　　　　　　B．在50°～100°之間C．在100°～140°之間 D．大于140°
探究(二) 折射率的理解和計(jì)算[問題驅(qū)動(dòng)] 如下表所示是在探究光由真空射入某種透明介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)的規(guī)律時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀窕A(chǔ)上思考以下問題：
(1)隨著入射角的增大，折射角怎樣變化？(2)當(dāng)入射角與折射角發(fā)生變化時(shí)，有沒有保持不變的量？提示：(1)隨著入射角的增大，折射角也增大。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角與折射角發(fā)生變化時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值保持不變?！　　?br/>典例2 一個(gè)圓柱形筒，直徑為12 cm，高為16 cm。人眼在筒右側(cè)上方某處觀察，看到筒左側(cè)的深度為9 cm。當(dāng)筒中裝滿某種液體時(shí)，則恰能看到筒左側(cè)的最低點(diǎn)。求：(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度。
[素養(yǎng)訓(xùn)練]1．(多選)光從真空射入某介質(zhì)，入射角θ1從零開始增大到某一值的過程中，折射角θ2也隨之增大，則下列說法中正確的是(　　)A．θ1∶θ2比值不變B．sin θ1∶sin θ2比值不變C．sin θ1∶sin θ2比值是一個(gè)大于1的常數(shù)D．sin θ1∶sin θ2比值是一個(gè)小于1的常數(shù)
3.人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，光線射在一 人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)。已知光線的入射角為30°，OA＝5 cm，AB＝20 cm，BP＝12 cm，求該人造樹脂材料的折射率n。
一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維(選自魯科版新教材“物理聊吧”)早晨，當(dāng)我們看到太陽剛剛升出地平線時(shí)，實(shí)際上太陽還在地平線以下。請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象。提示：由于離地面越近，空氣的折射率越大，故太陽光進(jìn)入地球大氣層后光線逐漸向下偏折，所以當(dāng)我們看到太陽剛剛升出地平線時(shí)，實(shí)際的太陽還在地平線以下。
二、注重學(xué)以致用和思維建模1.如圖所示為地球及其大氣層，高空有偵察衛(wèi)星A接收到地球表面P處發(fā)出的光信號(hào)，則A感知到的發(fā)光物應(yīng)在(　　)A．圖中P點(diǎn)B．圖中P點(diǎn)靠近M的一側(cè)C．圖中P點(diǎn)靠近N的一側(cè)D．以上位置都有可能
解析：由于大氣層的存在，偵察衛(wèi)星在A處接收到的P處發(fā)出的光信號(hào)的光路大致如圖中實(shí)線所示，由圖可知選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。答案：B　

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第一節(jié) 光的折射定律

版本： 粵教版 (2019)

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