内容正文:
第4节 光的折射
物理
第四章 光现象
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新课标要求
学习导引
考点解读
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达标检测
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说明:加“ ”的是变动内容,加“ ”的是新增内容。
新课标要求
内容要求 2.3.3 通过实验,了解光的折射现象及其特点。
例6 通过光束从空气射入水(或玻璃)中的实验,了解光的折射现象及其特点。
情境素材 讨论分析“楼台倒影入池塘”“潭清疑水浅”等诗句所反映的光学原理
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学习导引
1.折射:光从空气 入水中时,传播方向 ;这种现象叫光的 。
2.如图所示的折射光路中, 是入射光线, 是法线,
是折射光线,∠ 是入射角,∠ 是折射角。
斜射
发生了偏折
折射
AO
MN
OB
i
r
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3.光的折射特点:光从空气 入水中或其他介质中时,折射光线向 方向偏折,折射角 入射角;当入射角增大时,折射角 ;当光从空气 水中或其他介质中时,传播方向不变。
4.在折射现象中,光路 。
斜射
法线
小于
也增大
垂直射入
可逆
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考点解读
————敲重点————
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考点一 探究光的折射特点
【例1】如图甲所示是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据。
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
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(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有____ 的作用。
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可):________
。
(3)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“等于”“小于”或“大于”)30°。
显示光路
当光从
空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
大于
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(4)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 。
(5)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(6)保持图乙的入射光不动,继续往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向 移动。
45°
在光的折射中,光路是可逆的
不能
在
左
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方法点拨:
1.当光从一种介质垂直射入另一种介质中时,传播方向不变。
2.在光的折射现象中,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居于法线两侧。
3.实验中要改变入射光的角度并且用不同介质进行多次实验,以寻找普遍规律。
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考点二 光的折射的特点
【例2】如图所示,一束光从空气斜射入水中,同时发生折射和反射现象,请根据图回答下列问题。
(1)法线是 ,入射光线是 ,反射光线是 ,折射光线
。
(2)入射角是 ,反射角是 ,折射角 。
MN
AO
OB
OC
∠AON
∠NOB
∠MOC
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【例3】如图所示,一束激光由空气入射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的
(选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,入射角 ,折射角 。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
左
不变
不变
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方法点拨:
1.折射光线与入射光线既分居于法线两侧,也分居于分界面两侧。
2.当光在空气和其他介质的分界面发生折射时,空气中的光线与法线的夹角更大(即空气中角大)。
3.入射角增大,折射角也增大;入射角减小,折射角也减小。
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考点三 光的折射作图
【例4】如图所示,一束光从空气射入玻璃。请在图中画出光在玻璃中以及由玻璃射出空气的光路图。
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方法点拨:
已知入射光线或折射光线补全光路图步骤
1.找出入射点。
2.过入射点作法线,并标出垂直符号。
3.根据入射角和折射角的大小关系,画出对应的入射光线或折射光线。
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考点四 生活中光的折射现象
例5】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。下列选项图中能正确解释产生这一现象的光路图是( )
D
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【例6】某校在新建设的喷水池底部安装了一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在左侧池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示,往池内注水,水面升至图中的a位置时,在左侧池壁上亮斑的位置在S点的 (选填“上方”或“下方”);水面从a位置升至b位置的过程中,左侧池壁上亮斑的位置会 (选填“上移”“不变”或“下移”);当水面升至c位置时,水面下左侧池壁亮斑的位置在
(选填“S点”“S点上方”或“S点下方”)。
下方
上移
S点
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方法点拨:
1.光在不均匀的介质中也会发生折射,如海市蜃楼的形成。
2.在光的折射现象中,我们看到的“物体”实际上是物体由于光的折射形成的虚像,像的位置在折射光线的反向延长线上。
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1.下列光现象中,由于光的折射引起的是( )
A.水中倒影 B.小孔成像
C.手影成的像 D.插入水中筷子变弯折
达标检测
D
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2.如图所示是“海市蜃楼”现象,发生这一现象的原因是( )
A.光的直线传播
B.光的反射
C.平面镜成像
D.光的折射
D
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3.古代就有对光的描述,如“潭清疑水浅”。其中“疑水浅”是光的
形成的 (选填“实”或“虚”)像,该现象是光从 中进入 (选填“空气”或“水”)中所形成的。
折射
虚
水
空气
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4.下列是一些日常生活和自然界中的光现象:由于光的直线传播形成的是 ;由于光的反射形成的是 ;由于光的折射形成的是 (填序号)。
①日食和月食 ②池底“变浅” ③水中倒影 ④小孔成像
⑤黑板“反光” ⑥雨后彩虹 ⑦镜中“花”
①④
③⑤⑦
②⑥
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5.为了探究“光折射时的特点”,小明同学利用激光笔、烧杯和水等器材进行如图所示实验:
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(1)当光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向_____ 方向偏折,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角,当入射角增大时,折射角 。
(2)当光束从空气垂直射到水中时,传播方向 。
法线
小于
增大
不变
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(3)当一束光斜射入杯中时,会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)把一枚硬币放入杯底,加水后,看到硬币的位置比它实际的位置要偏 (选填“高”或“低”)。
左
高
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