内容正文:
第十四讲 光的折射
A.学前导读
水杯中的筷子为什么看起来像折断了一样?
海市蜃楼是怎么形成的?
如果想在水中抓鱼要有什么策略?
B.知识详解
实验一:光的折射条件
利用激光笔、小玻璃砖来研究光的折射发生的条件.第一次沿玻璃砖表面射出光线,观察光线传播方向;第二次让激光沿垂直于玻璃砖表面的方向射出,观察光线传播方向.
实验结论:第一次沿玻璃砖表面射出光线,光线不进入玻璃砖内,光线直接沿直线传播;第二次让激光沿垂直于玻璃砖表面的方向射出,光线仍沿直线传播.通过两次实验说明(知识点1):光从一种均匀介质 入另一种均匀介质时,它的传播方向 的现象(即偏折)叫光的折射.
垂直入射的情况是光的折射特殊情况,此时入射角等于折射角等于0度,入射光线法线反射光线三线合一.(此时光的传播方向没有发生改变,但实际上光在两种介质中的传播速度发生了改变,实质上还是发生了光的折射)
实验二:光的折射规律
利用激光笔、玻璃砖、量角器探究光的折射规律.光由空气射入玻璃砖中,改变入射角度,观察出射角度的变化;光由玻璃砖进入空气,改变入射角度,观察出射角度的变化;从玻璃进入空气过程中入射角达到某个临界值会产生新的现象.
实验结论(知识点2): (折射光线、法线、入射光线在同一平面内); (折射光线和入射光线分居法线两侧); (无论折射是从空气进入其它透明物质还是从其它透明物质进入空气,在空气一侧的角始终大一些),折射角随入射角的增大而增大,减小而减小; (折射光线同样是可逆的).
实验三:常见光的折射现象(知识点3)
水杯中的筷子看起来像折断了一样;
盛了水的碗看上去好像变浅了;
放在杯底看不见的硬币加上水就看见了;
玻璃砖后的笔看起来像错位了;
在河中用鱼叉捕鱼的技巧;
岸上的人观察水中物体的位置与实际位置相比是 ;
水中观察岸上的物体的位置与实际位置相比是 .
请分别解释以上现象产生的原因,有能力的尽量能做出对应的光路图.
知识点4:光的折射现象作图
作图基本原则:光的折射中形成的像都是 ,是由于人眼从来都认为光是按直线传播的,实际光线用实线,非实际光线用虚线;牢记画完图检查,空气角最大的原则;记住垂直入射的特殊情况.
知识点5:岸上看水中物体的像与实际位置之间的关系
岸上看水中物体的像画成平面图,一定要画在物体的 !
水中看岸上的物体的像画成平面图,一定要画在物体的正上方!
C.典型例题
知识点:折射现象
【例1】下列四种光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像 B.湖中倒影 C.日食 D.海市蜃楼
知识点:折射规律
【例2】如图是某同学画的关于水面上空一发光点(m)发出的光在水面处发生折射的情况,则正确的光路应是( )
A.man B.mbn C.mcn D.mdn
【例3】如图所示,OA是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线,OA与水面夹角为60°.下列关于入射角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=30°、β>30° D.α=30°、β<30°
【例4】一束光线由空气中斜射入水中,当入射角逐渐增大时,折射角( )
A.逐渐减小
B.不变
C.逐渐增大,但总小于入射角
D.逐渐增大,可能大于入射角
【例5】如图所示,光线从玻璃斜射入空气中,若SO为入射光线,则折射光线可能是( )
A.OM B.ON C.OP D.OQ
知识点:折射中光路可逆
【例6】站在岸上的人看到平静的水面下有一静止的物体,如图,如他想用一束强光照亮物体,则应瞄准( )
A.看到的物体 B.看到的物体的下方
C.看到的物体的上方 D.看到的物体的前方
知识点:光的折射作图
【例7】把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯里,从正面看过去的情形和图中哪个图相符( )
A. B. C. D.
【例8】下图是水中的鱼反射出的一条光线.请在图中画出此光线在空气中的传播方向.
D.夯实基础
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生 ,这种现象叫做光的 .
2.光从空气中斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线 ,折射角 入射角;入射角增大时,折射角 .
3.在光的折射中,光路是 的;当光线垂直射向介质表面时,传