内容正文:
第三章 光和眼睛
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3.4 探究光的折射规律
目 录
01
课前预习
02
课堂巩固
03
课后进阶
04
能力提升
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2022课标:2.3.3 通过实验,了解光的折射现象及其特点。
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3.4 探究光的折射规律
01
课前预习
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1.光由一种介质________入另一种介质时传播________发生改变的现象,叫做光的折射。当光垂直射入另一种介质表面时,光的传播方向不改变。
2.光的折射现象:水中的筷子向上折;池底变浅;彩虹;海市蜃楼。
3.如图所示是一条光线入射到O点后发生反射和折射的光路(光的传播方向未标出),则入射光线是______,折射光线是____,反射角是________,折射角是_________,界面的________ (选填“上方”
“下方”“左边”或“右边”)是玻璃。
斜射
方向
CO
OB
∠AOM′
∠BON′
右边
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4.光发生折射时,折射光线、入射光线和法线三者在同一________内;折射光线和____________分别位于法线两侧。
5.光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角,入射角增大时,折射角也________。发生光的折射时,光路也是可逆的。
平面
入射光线
小于
增大
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3.4 探究光的折射规律
02
课堂巩固
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
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光的折射现象
6.(2022·重庆)“大漠孤烟直,长河落日圆”蕴含了光的折射知识,如图所示属于光的折射的是( )
A.桥在水中的倒影 B.河底看起来变浅
C.透过树林的光束 D.长廊上的树影
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
B
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3.4 探究光的折射规律
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7.(改编)如图甲所示,老师在演示光的折射时,可以看到入射光线到达水面时分为两束光线,一束光返回液体中,发生了________;另外一束光进入到空气中,且传播方向发生了改变,这种现象称为____________。按照甲的实验画出了图乙,图中MM′为水和空气的界面,O为入射点,AO为________光线,OB为________光线,OC为________光线,∠AON′为________角,∠BON′为________角,∠CON为________角。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
反射
光的折射
入射
反射
折射
入射
反射
折射
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3.4 探究光的折射规律
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8.(改编)某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,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的两侧,通过实验还得到如表数据:
探究光的折射规律
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
入射角α 0° 15° 30° 45° 50° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 50° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
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3.4 探究光的折射规律
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(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生_______和________现象;
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
入射角α 0° 15° 30° 45° 50° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 50° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
反射
折射
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3.4 探究光的折射规律
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②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”),且折射角_____ (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。分析表中数据可
知,光从空气射入水中时,折射角_________(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
增大
小于
不可能
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3.4 探究光的折射规律
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③当光从一种介质垂直射入到另一种介质时,光的传播方向________(选填“改变”或“不变”),折射角为______度。
④表中的数据缺少当入射角为50°时的折射角的数值,请你根据上述规
律,判断出此时折射角大小的范围是______。(填字母)
A.γ<35.4° B.35.4°<γ<40.9° C.γ>40.9°
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
不变
零
B
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(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是_____
(选填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于____ (选填“α”“β”或“γ”),该现象说明了在折射现象中,光路是_____的。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
OA
γ
可逆
(3)请你指出该同学上述探究实验过程存在的不足:____________________
___________。
未换用其他透明介质
进行实验
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9.(1)如图甲所示,入射光线AO与水面成40°角斜射向水面。请作出反射光线、标出反射角大小,并大致作出折射光线的位置。
折射规律的作图
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
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(2)在图乙中画出入射光线AO的折射光线OB的大概位置并标出折射角。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
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(3)如图丙所示,一束光射向一块玻璃砖,画出这束光线进入玻璃砖和离开玻璃砖后的径迹(注意标出法线)。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
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3.4 探究光的折射规律
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10.(2021·盐城)如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是( )
光的折射的应用
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
C
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11.光在两种物质分界面上发生了反射和折射。若入射光线与分界面的夹角是60°,反射光线与折射光线垂直,那么反射角是________,折射角是________。
知识点1
知识点2
知识点3
知识点4
30°
60°
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3.4 探究光的折射规律
03
课后进阶
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12.一盏探照灯的灯光射向水池,如图所示,在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中,B处的人看到池底的光斑会( )
A.在原地不动
B.先向左移再向右移
C.向左移动
D.向右移动
D
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13.在研究光现象的实验时,小红在玻璃杯中放入一根木棒,从侧面观察如图甲所示,当他倒入一定量水后,从同样的角度观察这根木棒时,最符合实际情况的是( )
A
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14.(改编)下列光现象中,属于光的折射现象的是___________。
A.门缝看人;B.清水无鱼;C.用潜望镜观察船;D.池水变浅;E.雨后彩虹;F.倒影;G.皮影;H.水中的鱼看起来比实际浅;I.玻璃中的人
影;J.白光色散;K.海市蜃楼。
BDEHJK
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15.(改编)党的“十八大”提出城镇化建设和美丽中国梦,各地建设了一批花园城市,各式现代建筑依河矗立,充满时代气息,如图所示。建筑物和云彩在河中的“倒影”是由光的______所形成的虚像,这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为有一部分光发生________进入了水中;站在河边看到水中的鱼在自由地游是光的________所形成的虚像,旁边的渔民要想叉中水中的鱼,应该要比看到的位置叉得更______才能叉中。渔民看到鱼时,鱼也看到渔民,这是因为在光的折射现象中光路是________。
反射
折射
折射
深
可逆的
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16.(改编)如图甲所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它。
(1)小明看不到硬币,这是因为光在均匀介质中沿________传播;
(2)将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的______像,这是利用了光的________现象;
直线
虚
反射
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(3)沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的______像,这是利用了光的________现象,小明看到的硬币的像在硬币实际位置的_____ (选填“上方”或“下方”)。请在图乙中画出小明看到硬币的虚像的大致光路图。
虚
折射
上方
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17.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为______,折射角的大小为________。
18.小明向平静的湖面看去,鱼儿在白云中游来游去,看到的鱼儿是由光的____射形成的虚像;若湖中的水深3 m,则白云形成的像到水面的距离_____ (选填“大于”“小于”或“等于”)3 m。若潜入水下看湖边的树木,看到树的位置比实际位置要____ (选填“高”“低”或“不变”)一些。
60°
37°
折
大于
高
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19.(1)如图甲所示,MN为空气与水的分界面,AO为入射光线,请在图中画出折射光线的大致位置并标出折射角。
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(2)如图乙,已给出了折射光线,请你结合光的折射规律大致画出对应的入射光线和入射角。
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(3)如图丙所示,一束光射向玻璃三棱镜,画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的大致径迹。
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20.小辉同学用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
入射角α 0° 30° 45° 60°
反射角γ 0° 30° 45° 60°
折射角β 0° 22° 32° 41°
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3.4 探究光的折射规律
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(1)由表中数据可得到的结论是当光从空气斜射入水中时,反射角_________入射角,折射角_________(前两空均选填“大于”“小于”或“等于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而_________(选填“增大”
“减小”或“不变”)。
(2)由表中数据可知,当光从水中以32°入射角斜射到空气中时,折射角为 ________。
(3)分析表中数据猜想,当光从空气射入其他介质时,折射角___________
(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
等于
小于
增大
45°
不可能
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(4)小辉同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,原因可能是___________________________________________。
(5)为了更好地显示实验中光的传播路径,请你给小辉提供一个合理的措施:____________________________________。
F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度
在水中倒入适量牛奶并搅拌均匀
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04
能力提升
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21.在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
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3.4 探究光的折射规律
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(1)要实现探究目标,他们应选择图甲中的______ (填字母)两图进行实验。
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制的纸质刻度尺,这样做的目的是______________________________________________________。
B、D
能显示光斑的确切位置,从而比较它们对光的偏折本领
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3.4 探究光的折射规律
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(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图乙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,______对光的偏折本领较大。
油
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