
知識(shí)點(diǎn)一、光的折射現(xiàn)象:
1.概念:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射。
2.發(fā)生折射的條件:
(1)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)。光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向不發(fā)生變化。
(2)光在同種不均勻介質(zhì)中傳播時(shí),也會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。如太陽(yáng)光穿過(guò)大氣層時(shí)傳播方向會(huì)發(fā)生變化。
3.光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí),在兩種介質(zhì)的分界面上,光的傳播方向一般要發(fā)生改變。其中一部分光發(fā)生反射,同時(shí)還有一部分光進(jìn)入另一種介質(zhì)中而發(fā)聲折射,即反射和折射現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生,發(fā)生反射時(shí)不一定發(fā)生折射,但發(fā)生折射時(shí)一定發(fā)生反射。
4.光發(fā)生折射的原因:光在不同種介質(zhì)中傳播的速度不同。
基礎(chǔ)自測(cè):
1.如圖所示的現(xiàn)象,屬于光的折射的是( )
A.水中筷子“彎折” B.地上的身影 C.水中荷花的倒影 D.墻上手影
2.太陽(yáng)光穿過(guò)地球大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射。如果沒(méi)有這層大氣,會(huì)出現(xiàn)( )
A.日出會(huì)提前,日落會(huì)延遲 B.日出和日落都會(huì)提前
C.日出會(huì)延遲,日落會(huì)提前 D.日出和日落都會(huì)延遲
3.下列關(guān)于光現(xiàn)象的論述,正確的是( )
A.青蛙“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”,是光的直線(xiàn)傳播造成的
B.在“猴子撈月亮”的故事中,井水中的“月亮”是由于光的折射形成的
C.剛下過(guò)雨的夜晚,人們?cè)诳幼⒌穆访嬗铝列凶?,看到發(fā)暗的地方是水
D.小明看到平靜的湖面上“云在水中飄,魚(yú)在云上游”,都是光的反射現(xiàn)象
知識(shí)點(diǎn)二、光的折射規(guī)律
1.光的折射中的基本概念:
(1)入射光線(xiàn):從光源射向兩透明介質(zhì)分界面的光線(xiàn);
(2)折射光線(xiàn):從入射點(diǎn)射向另一介質(zhì)的光線(xiàn);
(3)法線(xiàn):過(guò)入射點(diǎn)垂直與兩分界面的虛線(xiàn);
(4)入射點(diǎn):入射光線(xiàn)與兩介質(zhì)分界面的交點(diǎn);
(5)入射角:入射光線(xiàn)與法線(xiàn)之間的夾角;
(6)折射角:折射光線(xiàn)與法線(xiàn)之間的夾角。
簡(jiǎn)稱(chēng)“一點(diǎn)”(入射點(diǎn))、“一面”(分界面)、“二角”(入射角和折射角)、“三線(xiàn)”(入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)和法線(xiàn))。
2.光的折射規(guī)律:
(1)折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi);
(2)折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)的兩側(cè);
(3)光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也增大。光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角。
(4)光從空氣垂直射入水(或其它介質(zhì))中時(shí),傳播方向不變。
(5)折射時(shí)光路可逆。
3.理解:
(1)弄清入射點(diǎn)、入射角、折射角、入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)和法線(xiàn)的含義,特別是法線(xiàn),它既是界面的垂線(xiàn),又是作圖時(shí)畫(huà)入射角和折射角的參照標(biāo)準(zhǔn)。
(2)折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小),但不成正比,敘述時(shí)應(yīng)先說(shuō)折射角后說(shuō)入射角。
(3)無(wú)論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中,還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中,在空氣(或真空)中的角(入射角或折射角)總是大于在水中或其他介質(zhì)中的角(折射角或入射角)。
基礎(chǔ)自測(cè)
4.光從玻璃射向空氣中,在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生折射和反射,以下符合實(shí)際情況的是( )
A BC D
5.小明探究“光的折射規(guī)律”時(shí),做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),如圖所示。對(duì)比兩圖,你有什么發(fā)現(xiàn)?_________。根據(jù)這兩幅圖,請(qǐng)你提出一個(gè)有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題:_________。
6.光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,但是水和玻璃的折射情況會(huì)相同嗎?為了探究這個(gè)問(wèn)題,小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他在光屏上畫(huà)出互相垂直的NN'和MM'兩條線(xiàn)段并相交于O點(diǎn),如圖甲所示。
(1)小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM'齊平放置,讓激光電筒發(fā)出的光線(xiàn)從A點(diǎn)到O點(diǎn)入射,他看到了如圖乙所示的光路(AO、OC為同一直線(xiàn)),你認(rèn)為出現(xiàn)光線(xiàn)OC是因?yàn)開(kāi)_______所致,鑒于本實(shí)驗(yàn)的目的,此時(shí)最應(yīng)該記錄的兩條光線(xiàn)是________________。
(2)接下來(lái)他要觀(guān)察光從空氣中進(jìn)入水中的情況,他將光屏豎直放入水槽中,(使線(xiàn)段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面與MM'齊平,入射光線(xiàn)應(yīng)該從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入,這是為了保證_______________,其實(shí)本實(shí)驗(yàn)小華還考慮了入射光線(xiàn)所在一側(cè)的________相同。
(3)小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖(OE為水中的折射光線(xiàn)),通過(guò)分析光路,你認(rèn)為玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折能力較強(qiáng)的是________。
(4)若用激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中,則________射出的折射光線(xiàn)更遠(yuǎn)離法線(xiàn)。
知識(shí)點(diǎn)三、生活中的折射現(xiàn)象
1.“池水變淺”:從岸上看水中的物體,例如岸上的人看水中的魚(yú)位置“變高”。
如圖所示,從魚(yú)身上A點(diǎn)反射出的兩條光線(xiàn)經(jīng)折射后射入人眼(光從水中斜射入空氣中,折射角大于入射角),因?yàn)檎凵涔饩€(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于A(yíng)'點(diǎn),此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的,所以人逆著折射光看去,看到的是水中魚(yú)的虛像,它比魚(yú)的實(shí)際位置高。
2.從水中看岸上的物體“變高”,例如水中的人看岸上的樹(shù)或建筑物“變高”。
如圖所示,從岸上的樹(shù)上點(diǎn)A射出的兩條光線(xiàn)經(jīng)折射后射入人眼(光由空氣中斜射入水中,折射角小于入射角),折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于A(yíng)'點(diǎn),此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的,所以人逆著折射光看去,看到的是岸上的樹(shù)的虛像,它比樹(shù)的真實(shí)位置偏高。
3.海市蜃樓和沙漠蜃景:
多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空氣較熱,但是海水比較涼,海面附近空氣的溫度比較低。海面地表上方不同高度的空氣層相當(dāng)于一層層密度不同的透明介質(zhì)。密度大的空氣層為光密介質(zhì),密度小的空氣層為光疏介質(zhì)。遠(yuǎn)方景物射出的光在層與層之間連續(xù)發(fā)生折射。從整體來(lái)看,光逐漸向地面彎曲進(jìn)入觀(guān)察者的眼中。在觀(guān)察者看來(lái),光好像是從海面上空的物體射出的。
基礎(chǔ)自測(cè)
7.如圖所示的現(xiàn)象中,由光的折射形成的是( )
A.光污染 B.手影 C.月亮的“倒影” D.海市蜃樓
8. 下面四幅圖選自我們的物理課本,對(duì)其中所涉及的物理知識(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A B C D
A.如圖是一束光在密度不均勻糖水中的徑跡,說(shuō)明光在同種介質(zhì)中一定沿曲線(xiàn)傳播
B.圖中光發(fā)生漫反射時(shí)的光線(xiàn)看起來(lái)雜亂無(wú)章,因此光漫反射時(shí)不遵循光的反射定律
C.如圖是平面鏡成虛像的光路圖,因此平面鏡成的虛像是反射光線(xiàn)實(shí)際相交而成的
D.如圖是小貓叉魚(yú)的圖片,小貓眼中看到魚(yú)的像比魚(yú)的實(shí)際位置要淺一些
9.春日,花紅柳綠??刺一?,花呈紅色,是因?yàn)樘一╛_______(選填“吸收”或“反射”)了紅色光。公園內(nèi),魚(yú)翔淺底,看到魚(yú)兒是光的折射形成的________像(選填“實(shí)”或“虛”)。
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)1.光的折射現(xiàn)象
方法:觀(guān)現(xiàn)象,知成因
1.現(xiàn)象:影子、小孔成像、日食、月食、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)前后左右看齊等;成因:光的直線(xiàn)傳播。
2.現(xiàn)象:倒影、平面鏡成像、水中月、鏡中花、汽車(chē)觀(guān)后鏡、道路轉(zhuǎn)彎處設(shè)置的反光鏡等;成因:光的反射。
3.現(xiàn)象:水中筷子向上彎折、水面折枝、海市蜃樓、沙漠蜃景、池水變淺等;成因:光的折射。
例1.(2021·湖北宜昌市·中考真題)下列生活中的現(xiàn)象屬于光的反射的是( )
A.燈光下的手影
B.國(guó)家大劇院在水中的倒影
C.人在船上看到水中的魚(yú)
D.海市蜃樓
例2.下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是( )
A.坐井觀(guān)天B.杯弓蛇影C.海市蜃樓D.一葉障目
考點(diǎn)2.光的折射規(guī)律
方法:(1)斜射:光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線(xiàn)向法線(xiàn)方向偏折,折向角小于入射角。當(dāng)入射角增大(減小)時(shí),折射角也增大(減小)。
(2)垂直入射:光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),傳播方向不變。
例3.(2021·江蘇連云港市·中考真題)如圖所示,一支固定好的激光筆向空水槽底部固定點(diǎn)O打出一束激光。向水槽內(nèi)加水使水面上升至A點(diǎn),此時(shí)光斑在O點(diǎn)_______側(cè),這是因?yàn)榘l(fā)生了_______現(xiàn)象。打開(kāi)水槽底部水龍頭緩慢放水,同時(shí)觀(guān)察到水槽底部光斑向___________移動(dòng)。
例4.為了探究“光折射時(shí)的特點(diǎn)”,如圖所示:
(1)讓光束沿AO射入杯中時(shí),光束進(jìn)入水中后折射光線(xiàn)會(huì)向_____方向偏折;當(dāng)入射角增大時(shí),折射角_____。
(2)當(dāng)一束光射入杯中時(shí),會(huì)在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變,逐漸往杯中加水,觀(guān)察到杯底的光斑向_____(選填“左”或“右”)移動(dòng)。
(3)把一枚硬幣放入杯底,看到硬幣的位置比它實(shí)際的位置要偏_____(選填“高”或“低”)。
考點(diǎn)3.利用光的折射規(guī)律作圖
方法:采用“一知”、“二作”、“三標(biāo)”作圖
“一知”:不論光線(xiàn)是由空氣斜射入其他介質(zhì)中,還是由其他介質(zhì)斜射入空氣中,空氣中的角(入射角或折射角)都是較大的;“二作”:過(guò)入射點(diǎn)作法線(xiàn),在法線(xiàn)的另一側(cè)作出折射光線(xiàn)或入射光線(xiàn),且使空氣中的角(入射角或折射角)較大;“三標(biāo)”:標(biāo)出光線(xiàn)的傳播方向。
例5.(2019·攀枝花)一束光從空氣中垂直射向玻璃磚,請(qǐng)畫(huà)出這束光進(jìn)入玻璃磚和離開(kāi)玻璃磚后的大致光線(xiàn)(注意標(biāo)出法線(xiàn),不考慮光的反射)。
例6.(2021·四川內(nèi)江市·中考真題)如圖所示,一束光從空氣斜射向水面,請(qǐng)畫(huà)出它的反射光線(xiàn)和進(jìn)入水中光線(xiàn)的大致方向。
第4節(jié) 光的折射
雙基過(guò)關(guān)
知識(shí)點(diǎn)一、光的折射現(xiàn)象:
1.概念:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射。
2.發(fā)生折射的條件:
(1)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)。光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向不發(fā)生變化。
(2)光在同種不均勻介質(zhì)中傳播時(shí),也會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。如太陽(yáng)光穿過(guò)大氣層時(shí)傳播方向會(huì)發(fā)生變化。
3.光從一種透明介質(zhì)進(jìn)入另一種透明介質(zhì)時(shí),在兩種介質(zhì)的分界面上,光的傳播方向一般要發(fā)生改變。其中一部分光發(fā)生反射,同時(shí)還有一部分光進(jìn)入另一種介質(zhì)中而發(fā)聲折射,即反射和折射現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生,發(fā)生反射時(shí)不一定發(fā)生折射,但發(fā)生折射時(shí)一定發(fā)生反射。
4.光發(fā)生折射的原因:光在不同種介質(zhì)中傳播的速度不同。
基礎(chǔ)自測(cè):
1.如圖所示的現(xiàn)象,屬于光的折射的是( )
A.水中筷子“彎折” B.地上的身影 C.水中荷花的倒影 D.墻上手影
【答案】A
【解析】
A、從水中筷子上反射的光從水中斜射入空氣中時(shí),發(fā)生折射,折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn),當(dāng)人逆著折射光線(xiàn)的方向看時(shí),看到的是筷子的虛像,比實(shí)際位置偏高,所以感覺(jué)折斷了,故與題意相符;
B、地上的身影是由光沿直線(xiàn)傳播形成的,故與題意不符;
C、水中荷花的倒影屬于平面鏡成像,其實(shí)質(zhì)是光的反射,故與題意不符;
D、墻上的手影由光沿直線(xiàn)傳播形成的,故與題意不符。
2.太陽(yáng)光穿過(guò)地球大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射。如果沒(méi)有這層大氣,會(huì)出現(xiàn)( )
A.日出會(huì)提前,日落會(huì)延遲 B.日出和日落都會(huì)提前
C.日出會(huì)延遲,日落會(huì)提前 D.日出和日落都會(huì)延遲
【答案】C
【解析】由圖可知,若沒(méi)有大氣層,則日出會(huì)延遲,日落會(huì)提前。
3.下列關(guān)于光現(xiàn)象的論述,正確的是( )
A.青蛙“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”,是光的直線(xiàn)傳播造成的
B.在“猴子撈月亮”的故事中,井水中的“月亮”是由于光的折射形成的
C.剛下過(guò)雨的夜晚,人們?cè)诳幼⒌穆访嬗铝列凶撸吹桨l(fā)暗的地方是水
D.小明看到平靜的湖面上“云在水中飄,魚(yú)在云上游”,都是光的反射現(xiàn)象
【答案】A
【解析】光學(xué)部分包括光的直線(xiàn)傳播、光的反射、光的折射,就從這三個(gè)方面進(jìn)行分析。
A、青蛙“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”,這是光的直線(xiàn)傳播造成的,說(shuō)法正確。
B、“猴子撈月亮”的故事中,井水中的“月亮”是月亮射出的光線(xiàn)經(jīng)水面發(fā)生反射形成的,或者說(shuō)水面相當(dāng)于平面鏡,月亮在水平面鏡中成像,平面鏡成像也是光的反射,說(shuō)法錯(cuò)誤。
C、路面上的水發(fā)生鏡面反射,路面發(fā)生漫反射,當(dāng)人迎著月光走時(shí),水面發(fā)生鏡面反射進(jìn)入人眼光線(xiàn)比路面發(fā)生漫反射進(jìn)入人眼的光線(xiàn)多,人感覺(jué)水面亮,所以亮的地方是水,暗的地方是路面;當(dāng)人背著月光走時(shí),路面漫反射進(jìn)入人眼光線(xiàn)比水面發(fā)生鏡面反射進(jìn)入人眼的光線(xiàn)多,人感覺(jué)路面亮,所以亮的地方是路面,暗的地方是水面;說(shuō)法錯(cuò)誤。
D、“云在水中飄,魚(yú)在云上游”云在水中飄是云在水面成像是光的反射,人在岸上看到水中魚(yú)是光的折射,說(shuō)法錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二、光的折射規(guī)律
1.光的折射中的基本概念:
(1)入射光線(xiàn):從光源射向兩透明介質(zhì)分界面的光線(xiàn);
(2)折射光線(xiàn):從入射點(diǎn)射向另一介質(zhì)的光線(xiàn);
(3)法線(xiàn):過(guò)入射點(diǎn)垂直與兩分界面的虛線(xiàn);
(4)入射點(diǎn):入射光線(xiàn)與兩介質(zhì)分界面的交點(diǎn);
(5)入射角:入射光線(xiàn)與法線(xiàn)之間的夾角;
(6)折射角:折射光線(xiàn)與法線(xiàn)之間的夾角。
簡(jiǎn)稱(chēng)“一點(diǎn)”(入射點(diǎn))、“一面”(分界面)、“二角”(入射角和折射角)、“三線(xiàn)”(入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)和法線(xiàn))。
2.光的折射規(guī)律:
(1)折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi);
(2)折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)的兩側(cè);
(3)光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也增大。光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角。
(4)光從空氣垂直射入水(或其它介質(zhì))中時(shí),傳播方向不變。
(5)折射時(shí)光路可逆。
3.理解:
(1)弄清入射點(diǎn)、入射角、折射角、入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)和法線(xiàn)的含義,特別是法線(xiàn),它既是界面的垂線(xiàn),又是作圖時(shí)畫(huà)入射角和折射角的參照標(biāo)準(zhǔn)。
(2)折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小),但不成正比,敘述時(shí)應(yīng)先說(shuō)折射角后說(shuō)入射角。
(3)無(wú)論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中,還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中,在空氣(或真空)中的角(入射角或折射角)總是大于在水中或其他介質(zhì)中的角(折射角或入射角)。
基礎(chǔ)自測(cè)
4.光從玻璃射向空氣中,在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生折射和反射,以下符合實(shí)際情況的是( )
A BC D
【答案】D
【解析】A、圖中描述的是光從玻璃斜射入空氣中的情境,反射光線(xiàn)的方向錯(cuò)誤,不符合反射定律;折射角小于入射角,不符合折射定律,故A圖不正確。
B、圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境,反射光線(xiàn)的方向錯(cuò)誤,不符合反射定律;折射角大于入射角,符合折射定律,故B圖不正確。
C、圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境,反射角等于入射角,符合反射定律;折射角等于入射角,不符合折射定律,故C圖不正確。
D、圖中描述的是光從空氣斜射入玻璃中的情境,反射角等于入射角,符合反射定律;折射角大于入射角,符合折射定律,故D圖正確。
5.小明探究“光的折射規(guī)律”時(shí),做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),如圖所示。對(duì)比兩圖,你有什么發(fā)現(xiàn)?_________。根據(jù)這兩幅圖,請(qǐng)你提出一個(gè)有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題:_________。
【答案】在入射角相同時(shí),不同介質(zhì)中的折射角不同;影響折射角大小的因素是什么?
【解析】如圖,入射角都是60°,甲圖中介質(zhì)是水,乙圖中介質(zhì)是玻璃,介質(zhì)不同,折射角不同,可以得到結(jié)論是:在入射角相同時(shí),不同介質(zhì)中的折射角不同;那么為什么介質(zhì)不同,折射角不同呢?影響折射角大小的因素是什么?
6.光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,但是水和玻璃的折射情況會(huì)相同嗎?為了探究這個(gè)問(wèn)題,小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他在光屏上畫(huà)出互相垂直的NN'和MM'兩條線(xiàn)段并相交于O點(diǎn),如圖甲所示。
(1)小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM'齊平放置,讓激光電筒發(fā)出的光線(xiàn)從A點(diǎn)到O點(diǎn)入射,他看到了如圖乙所示的光路(AO、OC為同一直線(xiàn)),你認(rèn)為出現(xiàn)光線(xiàn)OC是因?yàn)開(kāi)_______所致,鑒于本實(shí)驗(yàn)的目的,此時(shí)最應(yīng)該記錄的兩條光線(xiàn)是________________。
(2)接下來(lái)他要觀(guān)察光從空氣中進(jìn)入水中的情況,他將光屏豎直放入水槽中,(使線(xiàn)段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面與MM'齊平,入射光線(xiàn)應(yīng)該從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入,這是為了保證_______________,其實(shí)本實(shí)驗(yàn)小華還考慮了入射光線(xiàn)所在一側(cè)的________相同。
(3)小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖(OE為水中的折射光線(xiàn)),通過(guò)分析光路,你認(rèn)為玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折能力較強(qiáng)的是________。
(4)若用激光以相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中,則________射出的折射光線(xiàn)更遠(yuǎn)離法線(xiàn)。
【答案】(1)有部分光線(xiàn)并沒(méi)有通過(guò)玻璃磚,而依舊在空氣中傳播;AO和OB;(2)入射光線(xiàn)重合;入射角;(3)玻璃;(4)玻璃
【解析】
(1)光線(xiàn)AO到OC,光的傳播路線(xiàn)沒(méi)有改變,說(shuō)明光在同一種均勻介質(zhì)中傳播,所以可以判斷有部分光線(xiàn)并沒(méi)有通過(guò)玻璃磚,而依舊在空氣中傳播。
本實(shí)驗(yàn)探究光的折射規(guī)律,要記錄光的折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn),所以要記錄的兩條光線(xiàn)是AO和OB。
(2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光線(xiàn)相同,入射角相同,觀(guān)察折射光線(xiàn)和折射角的變化情況,所以入射光線(xiàn)應(yīng)從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入,這是為了保證入射光線(xiàn)重合,入射角相同。
(3)如乙丙圖,當(dāng)光在空氣中傳播時(shí)AO入射,OC傳播;當(dāng)光線(xiàn)從空氣斜射入水中,AO入射,OE傳播;當(dāng)光線(xiàn)從空氣斜射入玻璃中,AO入射,OB傳播,比較OB偏離OC更多,所以玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折能力較強(qiáng)的是玻璃。
(4)光路是可逆的,光從空氣斜射入玻璃偏折能力強(qiáng),當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中偏折能力也強(qiáng),所以遠(yuǎn)離法線(xiàn)。
故答案為:(1)有部分光線(xiàn)并沒(méi)有通過(guò)玻璃磚,而依舊在空氣中傳播;AO和OB;(2)入射光線(xiàn)重合;入射角;(3)玻璃;(4)玻璃。
知識(shí)點(diǎn)三、生活中的折射現(xiàn)象
1.“池水變淺”:從岸上看水中的物體,例如岸上的人看水中的魚(yú)位置“變高”。
如圖所示,從魚(yú)身上A點(diǎn)反射出的兩條光線(xiàn)經(jīng)折射后射入人眼(光從水中斜射入空氣中,折射角大于入射角),因?yàn)檎凵涔饩€(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于A(yíng)'點(diǎn),此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的,所以人逆著折射光看去,看到的是水中魚(yú)的虛像,它比魚(yú)的實(shí)際位置高。
2.從水中看岸上的物體“變高”,例如水中的人看岸上的樹(shù)或建筑物“變高”。
如圖所示,從岸上的樹(shù)上點(diǎn)A射出的兩條光線(xiàn)經(jīng)折射后射入人眼(光由空氣中斜射入水中,折射角小于入射角),折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于A(yíng)'點(diǎn),此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的,所以人逆著折射光看去,看到的是岸上的樹(shù)的虛像,它比樹(shù)的真實(shí)位置偏高。
3.海市蜃樓和沙漠蜃景:
多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空氣較熱,但是海水比較涼,海面附近空氣的溫度比較低。海面地表上方不同高度的空氣層相當(dāng)于一層層密度不同的透明介質(zhì)。密度大的空氣層為光密介質(zhì),密度小的空氣層為光疏介質(zhì)。遠(yuǎn)方景物射出的光在層與層之間連續(xù)發(fā)生折射。從整體來(lái)看,光逐漸向地面彎曲進(jìn)入觀(guān)察者的眼中。在觀(guān)察者看來(lái),光好像是從海面上空的物體射出的。
基礎(chǔ)自測(cè)
7.如圖所示的現(xiàn)象中,由光的折射形成的是( )
A.光污染 B.手影 C.月亮的“倒影” D.海市蜃樓
【答案】D
【解析】A、光污染是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;
B、手影是由于光的直線(xiàn)傳播形成的,故B不符合題意;
C、月亮的“倒影”屬于平面鏡成像,是光的反射形成的現(xiàn)象,故C不符合題意;
D、海市蜃樓是由于光的折射形成的,故D符合題意。
8. 下面四幅圖選自我們的物理課本,對(duì)其中所涉及的物理知識(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A B C D
A.如圖是一束光在密度不均勻糖水中的徑跡,說(shuō)明光在同種介質(zhì)中一定沿曲線(xiàn)傳播
B.圖中光發(fā)生漫反射時(shí)的光線(xiàn)看起來(lái)雜亂無(wú)章,因此光漫反射時(shí)不遵循光的反射定律
C.如圖是平面鏡成虛像的光路圖,因此平面鏡成的虛像是反射光線(xiàn)實(shí)際相交而成的
D.如圖是小貓叉魚(yú)的圖片,小貓眼中看到魚(yú)的像比魚(yú)的實(shí)際位置要淺一些
【答案】D
【解析】
A、光只有在同種均勻介質(zhì)中才沿直線(xiàn)傳播,光在密度不均勻的糖水中的傳播徑跡是彎曲的,故A錯(cuò)誤;
B、漫反射的光線(xiàn)盡管雜亂無(wú)章,但每條光線(xiàn)仍然遵循光的反射定律,故B錯(cuò)誤;
C、平面鏡成像的實(shí)質(zhì)是物體發(fā)出的光被平面鏡反射后,反射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交而成,但不是光線(xiàn)實(shí)際相交而成的。故C錯(cuò)誤;
D、小貓看到的水中的魚(yú),是由光的折射形成的虛像,虛像在折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上,則小貓看到魚(yú)的像的位置比實(shí)際位置淺一些。故D正確。
(1)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播;
(2)一束平行光射到粗糙的物體表面時(shí),反射光不再平行,而是射向各個(gè)方向,這種反射叫做漫反射,漫反射和鏡面反射都遵循光的反射定律。
(3)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn):所成的像是虛像;其原理是光的反射;
(4)當(dāng)從上面看水中的物體時(shí),會(huì)感到物體的位置比實(shí)際位置高一些,并且從物體射來(lái)的光線(xiàn)進(jìn)入觀(guān)察者的眼睛,人眼逆著光線(xiàn)看,就看到了此時(shí)的物體。
9.春日,花紅柳綠。看桃花,花呈紅色,是因?yàn)樘一╛_______(選填“吸收”或“反射”)了紅色光。公園內(nèi),魚(yú)翔淺底,看到魚(yú)兒是光的折射形成的________像(選填“實(shí)”或“虛”)。
【答案】反射 虛
【解析】
(1)桃花是不透明的物體,看桃花時(shí),桃花只反射紅光,吸收其它顏色的光,所以看到桃花呈紅色。
(2)魚(yú)在水中,人在岸上,魚(yú)“射出”的光線(xiàn)在水面處發(fā)生折射,折射光線(xiàn)進(jìn)入人的眼睛,人眼感覺(jué)折射光線(xiàn)從折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上射出的,所以看到的是魚(yú)的虛像。
故答案為:反射;虛。
(1)不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
(2)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),通常會(huì)發(fā)生折射。
本題考查了光的反射和折射,都是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象,體現(xiàn)了生活處處皆物理,一定要留心生活。
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)1.光的折射現(xiàn)象
方法:觀(guān)現(xiàn)象,知成因
1.現(xiàn)象:影子、小孔成像、日食、月食、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)前后左右看齊等;成因:光的直線(xiàn)傳播。
2.現(xiàn)象:倒影、平面鏡成像、水中月、鏡中花、汽車(chē)觀(guān)后鏡、道路轉(zhuǎn)彎處設(shè)置的反光鏡等;成因:光的反射。
3.現(xiàn)象:水中筷子向上彎折、水面折枝、海市蜃樓、沙漠蜃景、池水變淺等;成因:光的折射。
例1.(2021·湖北宜昌市·中考真題)下列生活中的現(xiàn)象屬于光的反射的是( )
A.燈光下的手影
B.國(guó)家大劇院在水中的倒影
C.人在船上看到水中的魚(yú)
D.海市蜃樓
【答案】B
【詳解】
A.燈光下的手影原理是光的直線(xiàn)傳播,故A不符合題意;
B.倒影形成的原理是光的反射,故B符合題意;
C.人在船上看到水中的魚(yú)是魚(yú)的出射光經(jīng)水面折射后進(jìn)入人的眼睛,是一種折射現(xiàn)象,故C不符合題意;
D.海市蜃樓是光發(fā)生了折射,故D不符合題意。
故選B。
例2.下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是( )
A.坐井觀(guān)天B.杯弓蛇影C.海市蜃樓D.一葉障目
【答案】C
【解析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光線(xiàn)傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;
(3)光線(xiàn)在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。
A、坐井觀(guān)天指在井中看到的天空只有井口那么大,這是光的直線(xiàn)傳播造成的,故A不符合題意;
B、杯弓蛇影是指弓在水中成像,屬于平面鏡成像,是光的反射造成的,故B不符合題意;
C、海市蜃樓是光在不均勻的大氣中傳播形成的光的折射現(xiàn)象,故C符合題意;
D、一葉障目由于光沿直線(xiàn)傳播形成的,故D不符合題意。
考點(diǎn)2.光的折射規(guī)律
方法:(1)斜射:光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線(xiàn)向法線(xiàn)方向偏折,折向角小于入射角。當(dāng)入射角增大(減小)時(shí),折射角也增大(減小)。
(2)垂直入射:光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),傳播方向不變。
例3.(2021·江蘇連云港市·中考真題)如圖所示,一支固定好的激光筆向空水槽底部固定點(diǎn)O打出一束激光。向水槽內(nèi)加水使水面上升至A點(diǎn),此時(shí)光斑在O點(diǎn)_______側(cè),這是因?yàn)榘l(fā)生了_______現(xiàn)象。打開(kāi)水槽底部水龍頭緩慢放水,同時(shí)觀(guān)察到水槽底部光斑向___________移動(dòng)。
【答案】左 光的折射 右
【詳解】
[1][2]光從空氣斜射入水中,發(fā)生折射,折射角小于入射角,折射光線(xiàn)靠近法線(xiàn),所以光斑左移。
[3]打開(kāi)水槽底部水龍頭緩慢放水,作出高水位和低水位的圖。
由圖可知,水槽底部光斑向右移。
例4.為了探究“光折射時(shí)的特點(diǎn)”,如圖所示:
(1)讓光束沿AO射入杯中時(shí),光束進(jìn)入水中后折射光線(xiàn)會(huì)向_____方向偏折;當(dāng)入射角增大時(shí),折射角_____。
(2)當(dāng)一束光射入杯中時(shí),會(huì)在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不變,逐漸往杯中加水,觀(guān)察到杯底的光斑向_____(選填“左”或“右”)移動(dòng)。
(3)把一枚硬幣放入杯底,看到硬幣的位置比它實(shí)際的位置要偏_____(選填“高”或“低”)。
【答案】(1)法線(xiàn);增大;(2)左;(3)高
【解析】解:(1)由光的折射定律可知,光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角,折射光線(xiàn)將向靠近法線(xiàn)方向偏折;當(dāng)入射角增大時(shí),折射角隨之增大。
(2)若杯中的水增多,如圖所示:
可見(jiàn),當(dāng)水增多時(shí),液面升高,入射角不變,折射角也不變,光斑向左移動(dòng)。
(3)從硬幣發(fā)出的漫反射光經(jīng)水面折射,折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)向下偏折,當(dāng)光線(xiàn)射入人眼,人憑光直線(xiàn)傳播的感覺(jué),認(rèn)為硬幣在折射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上,其實(shí)人看到的是硬幣的虛像,比實(shí)際的位置要高。
故答案為:(1)法線(xiàn);增大;(2)左;(3)高。
考點(diǎn)3.利用光的折射規(guī)律作圖
方法:采用“一知”、“二作”、“三標(biāo)”作圖
“一知”:不論光線(xiàn)是由空氣斜射入其他介質(zhì)中,還是由其他介質(zhì)斜射入空氣中,空氣中的角(入射角或折射角)都是較大的;“二作”:過(guò)入射點(diǎn)作法線(xiàn),在法線(xiàn)的另一側(cè)作出折射光線(xiàn)或入射光線(xiàn),且使空氣中的角(入射角或折射角)較大;“三標(biāo)”:標(biāo)出光線(xiàn)的傳播方向。
例5.(2019·攀枝花)一束光從空氣中垂直射向玻璃磚,請(qǐng)畫(huà)出這束光進(jìn)入玻璃磚和離開(kāi)玻璃磚后的大致光線(xiàn)(注意標(biāo)出法線(xiàn),不考慮光的反射)。
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
光從空氣垂直進(jìn)入玻璃磚,所以其傳播方向不變;然后光從玻璃斜射入空氣中,先過(guò)入射點(diǎn)垂直于界面畫(huà)出法線(xiàn),然后根據(jù)折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)兩側(cè)、折射角大于入射角,畫(huà)出折射光線(xiàn)。如圖所示:
例6.(2021·四川內(nèi)江市·中考真題)如圖所示,一束光從空氣斜射向水面,請(qǐng)畫(huà)出它的反射光線(xiàn)和進(jìn)入水中光線(xiàn)的大致方向。
【答案】
【詳解】
過(guò)入射點(diǎn)做垂直界面的法線(xiàn),在法線(xiàn)右側(cè)空氣中畫(huà)出反射光線(xiàn),使反射角等于入射角;在水中法線(xiàn)的另一側(cè)畫(huà)出折射光線(xiàn),使折射角小于入射角,光路如下
這是一份初中物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第5節(jié) 光的色散隨堂練習(xí)題,共14頁(yè)。試卷主要包含了光的色散,色光的混合,看不見(jiàn)的光等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版八年級(jí)上冊(cè)第4節(jié) 光的折射課后作業(yè)題,共20頁(yè)。
這是一份人教版八年級(jí)上冊(cè)第四章 光現(xiàn)象第3節(jié) 平面鏡成像當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)題,共21頁(yè)。試卷主要包含了平面鏡成像的特點(diǎn),平面鏡成虛像,平面鏡的應(yīng)用等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功