内容正文:
第三章 光的世界
第三节 光的折射
知识点一 光的折射规律
1. 光的折射:光从一种物质 入另一种物质
时,传播方向通常会发生 ,这种现象叫做光的
折射。光的折射发生的条件:光从一种物质 入
另一种物质中。
斜射
偏折
斜射
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(1)法线:经过入射点与两种物质的分界面
的直线,如NN'。
(2)入射角: 之间的夹角,如∠i。
垂直
入射光线与法线
2. 光的折射现象中的几个概念:
(3)折射角: 之间的夹角,如∠r。
折射光线与法线
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3. 光的折射规律:
光折射时, 、 与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于 的两侧,折射角随入射角的增大而 ,随入射角的减小而 。
折射光线
入射光线
法线
增大
减小
当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时,折射角 入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时,折射角 入射角。总之,无论是光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时,还是光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时,都是空.气.这.边.的.光.线.与.法.线.的.夹.角.大.!
小
于
大于
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4. 光在折射时,光路是 的。
可逆
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(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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如图所示,光从水中沿AO方向斜射入空气,请画
出空气中折射光线的大致方向。
如答案图所示
(答案图)
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1. 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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2. 如图所示,一束光线从玻璃斜射入空气,同时发生
反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线的大致
传播方向。
(第2题)
如答案图所示
(答案图)
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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: 是入射光
线, 是反射光线, 是折射光线;入射角
为 °,反射角为 °,折射角为 °;
玻璃在 (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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3. 一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下
列说法正确的是( B )
A. BO是入射光,OA是反射光
B. AO是入射光,OC是折射光
C. ∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D. 光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
(第3题)
B
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知识点二 生活中的折射现象
生活中的折射现象:
(1)人们看见水中的鱼,其实看见的是鱼的虚像,鱼
的实际位置在像的下方。
(2)“海市蜃楼”。
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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的四
幅光路图中能表现射水鱼观察到小昆虫的光路是
( B )
图1
B
图3
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(2)今年暑假,小梦陪着爷爷到湖里叉鱼,小梦将钢
叉向看到鱼的方向投掷,总是叉不到鱼,如图2所示。
图3的四幅光路图中能够正确说明叉不到鱼的原因是
( C )
图2
C
图3
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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
A
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解析:连接A、B,过折射点做法线,根据光从空气斜
射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线的大致位
置,虽然人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际
位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发
生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鹅卵石上
了;故选A。
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4. 如图所示,筷子斜插入盛有水的碗中,我们看到筷
子在水中的部分向上“弯折”了。在如图中,能正确解
释产生这一现象的光路图是( D )
(第4题)
D
A B C D
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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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6. 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:
(第6题)
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(1)用虚线画出水面位置;
(第6题)
(2)完成看到D点的光路图。
答案如图所示
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第一阶 基础过关精练
1. 如图所示看见的四种现象中,主要用光的折射原理
解释的是( B )
A. “墙上影” B. “缸中鱼”
B
C. “镜中花” D. “水中月”
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2. 光从空气斜射入盐水中,折射角为30°,则入射角
可能为( C )
A. 0° B. 30°
C. 45° D. 90°
C
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3. 一束光线由空气斜射入水中时,如果入射角逐渐增
大,则折射角将( D )
A. 逐渐减小,且总小于入射角
B. 逐渐增大,且总大于入射角
C. 逐渐减小,且总大于入射角
D. 逐渐增大,且总小于入射角
D
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易错点 对具体现象的折射光路理解不清
4. 海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头
在水面上,身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了
北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示,游客看到
北极熊身体的光路图是( A )
(第4题)
A
A B C D
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5. 如图甲所示的碗中,起初看起来是空的,当慢慢往
碗中倒水后,就会发现碗中还藏着一枚硬币(如图乙所
示)。前者看不到硬币,是因为光的 ;后
者看到硬币,是因为光从 (选填“空气
射入水”或“水射入空气”)中发生折射。
(第5题)
直线传播
水射入空气
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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 ,当
光线垂直入射水面时,入射角的度数为 ,折射
角的度数为 。
120°
0°
0°
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7. 如图所示,光在水和空气的界面CD上同时发生反射
和折射,入射角为 °,折射角为 °,界面
CD上面的介质是 。
30
42
空气
(第7题)
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8. 请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折射
光线。
(第8题)
如答案图所示
(答案图)
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9. 如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面
AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和
从界面BC离开玻璃砖后的光线。
(第9题)
如答案图所示
(答案图)
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第二阶 能力拓展训练
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;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( A )
A
(第10题)
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
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11. 如图所示是一条从透明玻璃砖的一面垂直入射的光
线,玻璃砖的截面为等腰三角形,顶角为120°,请结
合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的
光路图。
(第11题)
如答案图所示
(答案图)
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12. 小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成
“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好
浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝
环的像并不完全重合,如图甲所示。请在图乙中作出:
(第12题)
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(1)红环最上端A点在水中的像A'点;
(2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B
点的光路。如答案图所示
(答案图)
如答案图所示
(第12题)
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13. 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;
(第13题)
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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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实验二:将光从空气射入水中。
(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;
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(3)逐渐增大入射角,重复步骤(2)。
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°
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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
②当光从空气斜射入玻璃或水中时,折射角
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
小于
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③当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时,折射
角 (选填“相等”或“不相等”);
④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 (选填“有”或“无”)可能
接近90°;若再增大入射角,那么折射光线将慢慢消
失,这就是高中要学习的“全反射”。
不相等
有
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$$