内容正文:
第四章 光现象
第4节 光的折射
知识点一 光的折射及其特点
1. 光的折射的定义:
光从一种介质 斜射 入另一种介质时,传播方向发
生 偏折 的现象。
斜射
偏折
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2. 光的折射的特点:
(1)相关概念:
①法线:经过入射点并 垂直于 两种介
质分界面的直线,如图中NN';
②入射角: 入射光线与法线 的夹角,如图中∠i;
③折射角: 折射光线与法线 的夹角,如图中∠r。
垂直于
入射光线与法线
折射光线与法线
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(2)规律:
①三线共面: 折射 光线、 入射 光线和 法 线
都在同一平面内;
折射
入射
法
②两线分居: 折射 光线、 入射 光线分居法线
两侧;
折射
入射
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a.光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角 小于
入射角;
b.光从水等介质斜射入空气中时,折射角 大于 入
射角;
c.当入射角增大时,折射角也 增大 ;
d.当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方
向 不变 ;
④在折射现象中,光路 可逆 。
小于
大于
增大
不变
可逆
③两角关系:
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如图所示,一束光线从水中射向空气,在水面发生
了折射,请画出折射光线的大致方向。
如答案图所示
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1. 一束光线从空气射入玻璃时,界面MN上的反射光线
如图所示,请画出对应的入射光线和大致的折射光线。
(第1题)
(答案图)
如答案图所示
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如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断: EO 是入射光线, OF 是反射光线, OG 是折射光线;入射角为 30 度,反射角为 30 度,折射角为 60 度;玻璃在 AB面的左方 (选填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”)。
EO
OF
OG
30
30
60
AB面的左方
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2. 如图所示,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上
的入射光线、反射光线和折射光线,则 XX' 是法
线,反射角为 30 度,折射角为 60 度。界面
的 右 边是玻璃。
XX'
30
60
右
(第2题)
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知识点二 生活中的折射现象
1. 池水看起来比实际 浅 。
2. 筷子在水中“折断”。
3. 看水中的物体比实际的 高一些 。
4. 海市蜃楼。
浅
高一些
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(1)如图1所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,
从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,图3四幅光路
图中能表现射水鱼观察到小昆虫的光路是( B )
图1 图2
B
图3
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(2)今年暑假,小明陪着哥哥到湖里叉鱼,小明将钢
叉向看到鱼的方向投掷,总是叉不到鱼,如图2所示。
图3四幅光路图中能够正确说明叉不到鱼的原因是
( C )
C
图1 图2
图3
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3. (2024·云南)古代的《墨经》对光现象就有了记
载。如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是
( C )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C
C. 筷子“折断” D. 水杯影子
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4. 如图所示,人眼在A处看见河里的B处有一白色鹅卵
石。若要使从A处用激光手电筒发出的激光能照在鹅卵
石上,则激光应射向( A )
A. B点 B. B点上方
C. B点下方 D. 任意方向均可
(第4题)
A
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5. 一束光线斜射入容器中,如图在容器的底部出现一
光斑,现向容器内逐渐加水直至加满的过程,容器底面
上的光斑将( A )
A. 逐渐向左移动至最后静止
B. 逐渐向右移动至最后静止
C. 先向左后向右移动
D. 仍停留在原处
(第5题)
A
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基础过关精练
1. 关于光的折射,下列说法错误的是( A )
A. 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发
生改变
B. 和光的反射现象一样,折射光路也是可逆的
C. 光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角
D. 光从空气中斜射入水中,当入射角增大时,折射角
也随着增大,但总小于入射角
A
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2. 中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物
理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的是
( B )
A. 起舞弄清影
B. 潭清疑水浅
C. 风吹草低见牛羊
D. 楼台倒影入池塘
B
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3. 【易错题】从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置
与实际位置不同。下列模型能解释此现象的是
( D )
A B C D
D
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4. 如图所示,光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反
射和折射,以下说法正确的是( D )
A. 入射角为 60°,界面右侧是空气
B. 折射角为 40°,界面右侧是玻璃
C. 入射角为 30°,界面左侧是空气
D. 折射角为 50°,界面左侧是玻璃
(第4题)
D
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5. 当水中的光源发出光束斜射到空气中时,折射角 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当你在露天游泳池游泳时,潜入水中观看池边树梢,看到的是树梢的 虚 (选填“实”或“虚”)像,像的位置比树梢的实际位置 高 (选填
“高”“低”或“一样高”)。
6. 一束光线射在平静的水面上,与水面的夹角为30°,则反射光线跟入射光线的夹角为 120 度,当光线垂直射入水面时,入射角为 0 度,折射角为 0 度。
大于
虚
高
120
0
0
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7. 小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上
游”的现象。“云在水中飘”是小明以 水 为参照物
看到“云”在水中运动的现象。“鱼在云上游”是鱼通
过水面的 折射 形成的虚像和云在水面的 反射 形
成的虚像同时出现的现象。
水
折射
反射
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[第8(1)题]
如答案图所示
(答案图)
8. (1)请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折
射光线。
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(2)一束光从空气中斜射到水面时发生反射和折射,
OB是反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线。
[第8(2)题]
如答案图所示
(答案图)
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(3)为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:①用虚线画出水面位置;②完成看到D点的光路图。
[第8(3)题]
如答案图所示
(答案图)
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能力拓展训练
9. 有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束
激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操
作能使光斑向左移动的是( B )
A. 保持水面高度不变使激光笔向右平移
B. 保持激光射入角度不变使水面上升
C. 保持激光射入角度不变使水面下降
D. 保持水面高度和入射点不变使激光入
射角增大
(第9题)
B
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10. 一个喷水池的池底中央安装了一只射灯,射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;若水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( A )
A. P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B. P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C. P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D. P点在S点的下方,Q点在S点的下方
(第10题)
A
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11. 小文在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入
玻璃和水中,其实验过程如下:
实验一:将光从空气射入玻璃中。
(1)将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上,如图1
所示;
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(2)将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处,激光在
O处发生折射,记录入射角和折射角;
(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2)。
实验所测数据如表一所示:
表一
实验序号 1 2 3 4
入射角∠i 0° 30° 45° 60°
玻璃中折射角∠r 0° 17° 24° 30°
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(1)将标有角度的圆盘按图2所示安放;
(2)将一束激光从空气射向水面O处,激光在O处发生
折射,记录入射角和折射角;
实验二:将光从空气射入水中。
(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2)。
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实验所测数据如表二所示:
表二
实验序号 1 2 3 4
入射角∠i 0° 30° 45° 60°
水中折射角∠r 0° 22° 35° 40°
分析以上数据可得:
①当光从空气垂直入射到其他透明介质时,传播方向
不会改变 ;
不会改变
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②当光从空气斜射入玻璃或水中时,折射角 小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
③当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射
角 不相等 (选填“相等”或“不相等”)。
④*(拓展)根据光路的可逆性,当光从水射入空气
时,逐渐增大入射角,则折射角 有 (选填“有”或
“无”)可能接近90°;若再增大入射角,则折射光线
将慢慢消失,这就是高中要学习的“全反射”。
小于
不相等
有
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$$