内容正文:
第四章 光的折射 透镜
课时4.1 光的折射
1. 知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;
2. 理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;
3. 会利用光的折射规律解决简单的物理问题。
· 折射现象
1) 定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射;
2) 生活中的折射现象:水中筷子弯折、铅笔弯折、海市蜃楼、幻日现象、雨后彩虹。
3) 光的折射现象中的基本概念:B
1) 入射光线:从一种介质射向另一种介质的光线(AO);
2) 折射光线:进入另一种介质的光线(OB);
3) 法线:过入射点与界面垂直的直线(MN);
4) 入射角:入射光线与法线的夹角(∠AON);
5) 折射角:折射光线与法线的夹角(∠MOB,即∠r);
· 折射的特点
1) 折射光线、入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两侧;光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小)。
2) 当光垂直于介质表面入射时,折射角等于零(传播方向不变)。
· 生活中的折射现象原理
1) 人看水中物体比实际位置浅:在碗里加水后,可以看见原来视野外的物体,因为眼睛逆着光线看到的是折射光线反向延长线所在的位置,不是实际光线汇聚的像,而是虚像,所以人看水里的东西时往往比实际浅,而从水中观察空气中物体时会比实际位置更高。
2) 海市蜃楼的形成: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。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,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。
考点一 光的折射现象及其应用
1.下列光现象中成因相同的一组是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解答】解:
①笔在水面处“折断”是由于光的折射造成的;
②山的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
③水中“折筷”原理是光的折射;
④手影是影子,是由光的直线传播形成的;
光现象中成因相同的一组是①③。
故选:A。
2.“潭清疑水浅”,清澈的潭水看起来浅,实质可能不浅,为安全起见,不要轻易涉足哟,下列四幅光路图中,能正确说明产生这一现象原因的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:人看到潭底变浅是由于从潭底“发出”的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,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得潭底变浅了。
A、图中光从空气射入水中,故A错误;
B、图中光从空气射入水中,故B错误;
C、图中光线从水中射入空气中时传播方向没有改变,故C错误;
D、该图中,光由水中斜射入空气中,折射角大于入射角,故D正确;
故选:D。
3.如图所示的广告图中有一处科学性的错误,它违背了光的某种规律,下面哪幅原理图能说明它违背的规律( )
A. B.
C. D.
【解答】解:在如图的广告中,勺子在液体里的部分所反射的光,经液面折射后进入空气,其折射角大于入射角,所以人们看上去,勺子在液面以下的部分是向上弯折的。
AC所表示的是光从空气斜射入水中,所以不合题意;D表示的是光的传播方向不变,所以不合题意;只有B表示的原理是正确的,能说明图中广告所违背的折射规律。
故选:B。
4.小华到公园游玩,看见小溪里观赏鱼徜徉在白云间。她看见的鱼是光的 现象,看见的白云是光的 现象。小华用激光笔对着 (填“看见的鱼”“看见的鱼的下方”)照射,才能把鱼照亮。
【解答】解: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;水中的白云属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
鱼反射出的光线在水面处发生折射,折射光线进入眼睛,光的折射中光路是可逆的,对着看到鱼的位置照射,才能把鱼照亮。
故答案为:折射;反射;看见的鱼。
考点二 光的折射规律的应用
5.如图所示,一束光从空气斜射到水面,当入射光线由①到②时,下列说法正确的是( )
A.反射角减小,折射角增大
B.反射角增大,折射角减小
C.反射角减小,折射角减小
D.反射角增大,折射角增大
【解答】解:当一束光线从空气斜射到水面时,会同时发生反射和折射;
在光的反射现象中,反射角等于入射角,入射光线由①到②,入射角变大,所以反射角也会变大;
当光线由空气斜射入水中时,折射角小于入射角;入射光线由①到②,入射角变大,则折射角也会逐渐增大,但总是小于入射角;故D正确。
故选:D。
6.如图所示,一束激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑,现向水槽中缓慢地注水,水面逐渐升高(未到水槽口),在此过程中( )
A.光的折射角保持不变,光斑的位置保持不变
B.光的折射角不断减小,光斑从