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第三节 光的折射 情境导入 潭清疑水浅 被“折断”的笔 你见过下面的现象吗?你知道为什么吗? 进行新课 知识点一 光的折射 1.概念 光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。 水 空气 入射光线 折射光线 i 入射角 r 折射角 三线两角 2.光的折射的基本概念 N O 法线 N' 光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射。 光从一种介质进入另一种介质时,传播速度会发生改变。 水 空气 光从空气进入水中 一部分在水中发生偏折 一部分被反射回空气中 光从一种介质斜射入另一种介质 两种现象是同时发生的 知识点二 光的折射规律 回顾前面学习的反射定律,思考:折射规律和反射定律一样吗? 猜想: ①折射光线、入射光线、法线在同一平面内? ②折射光线入射光线分居法线两侧? ③折射角小于入射角? ④光路可逆? 【实验步骤】 (1)将光从空气斜射入水中。 点击画面播放 1.实验探究:光的折射规律 【实验步骤】 (2)将光从空气斜射入玻璃中。 让激光笔射出的光从玻璃砖沿光屏斜射入空气中,观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系,并比较折射角与入射角的大小。 目的:多次实验,寻找普遍规律 现象: 结论: 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 光从玻璃砖斜射入空气中,折射角大于入射角 【实验步骤】 (3)让光线从空气斜射入玻璃砖中,比较折射角与入射角的大小。 现象: 结论: 光从空气斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角 【实验步骤】 (4)将显示有折射光线的半个光屏向后折转一定角度,观察光屏上是否还能看到折射光线。 目的:探究三线是否共面 现象: 结论: 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 折射光线消失 【实验步骤】 (5)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。 现象: 结论: 折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小 【实验步骤】 (6)让光垂直于空气与水的界面射入水中,观察折射情况。 现象: 结论: 光从空气垂直射入水中时,传播方向不变 【实验步骤】 (7)让光逆着原折射光的方向从空气射入玻璃砖中,观察折射现象。 现象: 结论: 在折射现象中,光路是可逆的 (1)三线共面:_光线、_光线和_线都在同一平面内。 (2)两线分居:_光线、_光线分居法线两侧。 (3)两角关系: ①光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角_入射角。 ②光从水等介质斜射入空气中时,折射角_入射角。 ③入射角增大时,折射角会随着_。 ④光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向_。 (4)在折射现象中,光路_。 折射 折射 入射 法 入射 小于 大于 增大 不变 可逆 【分析归纳】 【实验结论】 光 的 折 射 规 律 光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。 水 空气 水 空气 折射规律怎么记? 水 空气 空气中的角大 2.光的反射与折射规律的比较 光的反射 光的折射 发生条件 所在介质 角度大小关系 在任何物体表面 在不同物质中或同种不均匀物质中 反射光线与入射光线在同种物质中 折射光线与入射光线在不同物质中,位于界面两侧 反射角等于对应的入射角 折射角与入射角不一定相等 光的反射 光的折射 三线关系 两角关系 特殊情况 三线共面法线居中 垂直入射原路返回 垂直入射方向不变 三线共面法线居中 两角相等同增同减 空气角大同增同减 知识点三 生活中的折射现象 1.斜插入水中的铅笔被“折断” C C' 铅笔看起来向_弯折 上 2.在岸上看水中的物体,物体的位置“变浅” 潭清疑水浅 实际潭水深度 人眼“看到”的潭水深度 3. 在水中看岸上的物体,物体的位置“变高” 4.海市蜃楼 海市蜃楼的成因 点击画面播放 光现象 定义 传播物质 传播方向 举例 光的直线传播 光的反射 光的折射 归纳:三种光现象对比 光在同种均匀物质中沿直线传播 光射到物体表面被反射回去的现象 光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生偏折的现象 同种均匀物质 不变 一叶障目;坐井观天;影子;日食;激光准直 同种物质 改变 汽车后视镜;自行车尾灯;看见不发光的物体 同种密度不均匀的物质或两种物质 斜射时改变;垂直时不变 海市蜃楼;潭清疑水浅;彩虹;铅笔在水中“折断” 1. 关于光的折射,下列说法错误的是( C ) A. 折射光线、入射光线、法线在同一平面内 B. 折射光线、入射光线分居法线两侧 C. 折射角总小于入射角 D. 光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2. 一束光线由空气斜射入水中,当入射角逐渐增大时,折射角( B ) A. 逐渐增大,且总是大于入射角 B. 逐渐增大,且总是小于入射角 C. 逐渐减小,且总是小于入射角 D. 逐渐减小,且总是大于入射角 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3. 观察光从空气斜向入射到空气与水的交界面时,下列选项中入射光线、折射光线与法线的位置关系正确的是( C ) A B C D C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4. 如图所示为“探究光的折射规律”的实验。 第4题 (1) 图中,当光从空气斜射入水中,入射角是 30 ,折射角 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。 30 小 于 (2) 减小入射光线与水面的夹角,折射角 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);当入射光线垂直于水面入射时,折射角是 0 。 变大 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (3) 在某次实验中,一束光线斜射入水面并与水面成35 ,且它的折射光线跟反射光线垂直,则它的反射角为 55 ,折射角为 35 。 (4) 为了更清晰地观察到水中光路,可以采用的方法是 向水中加几滴牛奶 。 55 35 向水中加几 滴牛奶 第4题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5. 如图为光线AO从水斜射向空气,请画出入射光线AO的折射光线和反射光线。 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6. 如图所示,有一个横截面为直角三角形的玻璃砖,一束红光从空气垂直射向它的一个直角边,然后从斜边折射出来。请画出这束光进入和射出这个玻璃砖的大致光路。 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7. 一束光线由空气斜射入水中,当入射角减小时,下列说法中错误的是( C ) A. 反射角逐渐减小,折射角逐渐减小 B. 反射光线与入射光线的夹角逐渐减小 C. 反射角逐渐增大,折射角逐渐增大 D. 反射光线与折射光线的夹角逐渐增大 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8. 如图所示,一束激光由空气斜射入水中,入射点为O,折射光线射到容器底部的A点,当水面下降时( D ) A. 入射角变大 B. 反射角变小 C. 折射角变小 D. A点将向右移 第8题 D 9. 光从空气斜射入玻璃中,入射光线与玻璃的夹角为60 ,则折射角大小可能是( D ) A. 60 B. 50 C. 30 D. 20 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10. 如图所示,光线从空气射入某种液体中,入射角为45 ,折射角为30 ,光线射到液体中水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中的折射角是( B ) A. 30 B. 45 C. 55 D. 60 第10题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11. (易错题)如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时( C ) A. 反射光线顺时针旋转 B. 反射光线逆时针旋转 C. 折射光线的方向不变 D. 折射光线顺时针旋转 第11题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12. 如图所示,MN是甲、乙两种介质的分界面,且甲、乙两种介质中一种是空气,另一种是玻璃,OA、OB、OC是3条光线。 第12题 (1) 通过入射点O作出法线,由此推断 BO 是入射光线,介质 乙 是空气,介质 甲 是玻璃。 BO 乙 甲 (2) 由光的反射定律可知, OA 是反射光线,反射角等于 50 。 (3) 由光的折射特点可知, OC 是折射光线,折射角等于 30 。 OA 50 OC 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13. 如图所示为两束光在玻璃和空气中传播的光路,①和②是入射光线,③和④是折射光线。其中入射光线②与折射光线 ③ 是同一束光,界面的上方是 空气 (选填“玻璃”或“空气”)。 第13题 ③ 空气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 $$