内容正文:
第16课 光的折射
课程标准
课标解读
1.认识光的折射现象;
2.理解光的折射定律;
3.会利用光的折射解释生活中的常见现象;
4.理解光的折射实验探究过程。
1.认识光的折射是光从一种介质进入另一种介质时,光的传播方向发生偏折的现象;
2.理解光的折射规律;
3.熟悉生活中常见的光的折射现象。
知识点01 光的折射
1.当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。
2.光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时,其传播方向不改变(改变、不改变)。
3.如图,入射光线射入另一种介质时的交点(O),叫入射点;入射光线AO与法线NN′夹角(α)叫入射角;折射光线OC与法线NN′的夹角(γ)叫折射角。
4.光的折射定律:1)在折射现象中,折射光线、入射光线、法线在同一平面内(共面);2)折射光线和入射光线分居在法线的两侧(分居);3)当光从空气斜射入水等其他透明物质(玻璃、水晶等)时,折射角小于(大于、小于或等于)入射角;当光从水或其它透明物质斜射入空气时,折射角大于(大于、小于或等于)入射角(不等角,在空气中的角大)。
5.在生活中,我们常见的折射现象很多,如:看清澈的池水,池水水底变浅;在岸上看到的鱼接近于水面;透过玻璃砖看物体发生了错位;水杯中的筷子好像弯折了;“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
【知识解析】对光的折射现象的理解
1.对光发生折射现象的理解:入射光和折射光分别在两种不同的介质中,因此它们的传播速度不同,传播方向也往往发生改变;
2.通常在发生光的折射现象时,在界面上也同时会发生光的反射现象;
3.光线垂直射人界面时,将不会看到折射现象,即光的传播方向不发生变化。
【知识拓展一】生活中常见折射现象
常见折射现象及解释:
1.光的折射现象会造成许多光学现象,如水底看起来比实际的浅,一半斜捅入水中的筷子变弯曲,鱼缸中的鱼看起来变大,海市蜃楼等。要解释这些现象,首先要知道看见的并非实际物体,而是物体经折射后成的虚像。
2.举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例,其原因我们可以作如下分析:
我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里,假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示),眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播),逆着折射光线看过去,就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的,因此我们会觉得A’比A高了,即看起来池底升高,池水“变浅”了。有经验的渔民都知道,在叉鱼时,只有瞄准鱼的下方,才能把鱼叉到。
若从水中去观察岸上的物体,P点的位置将会升高,如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台,就会感到其高度超过10m。
因此可以得出结论:从岸上看水里和从水里看岸上相同,都是看到升高了的虚像。
补充:人眼之所以看到物体的虚像,都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛,而人眼总认为光沿直线传播,这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。
【知识拓展二】光的折射的特殊现象
1.当光从其他介质入射空气时,折射角将大于入射角。当入射角增大到某一数值时,折射角将达到90°,这时在空气中将不出现折射光线,只要入射角大于或等于上述数值时,均不再存在折射现象,这就是全反射。所以产生全反全反射全反射射的条件是:①光必须由其他介质射向空气;②入射角必须大于或等于一定角度(临界角)。
临界角是折射角为90度时对应的入射角(只有光线从其他介质进入空气且入射角大于临界角时,才会发生全反射)。
2. 全反射的应用:光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现,是光在空气中全反射形成的。
【即学即练1】(2021·河北)下列光现象与物理知识对应正确的是( )。
A. 在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播;
B. 游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射;
C. 日出时,看到在地平线以下的太阳——光的折射;
D. 阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑——光的反射
【答案】C。
【解析】A.在平静的湖面看到蓝天白云是光的反射现象,故A错误;
B.游泳池注水后看上去好像变浅了是光的折射现象,故B错误;
C.日出时,看到在地平线以下的太阳是光的折射现象,故C正确;
D.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑是光的直线传播现象,故D错误。故选C。
【即学即练2】(2021·常德)柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走,经常会看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画 面,人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”( )。
A.都是反射形成的像; B.都是折射形成的像;
C.分别是反射和折射形成的像;D.分别是折射和反射形成的像
【答案】C。