一、 光的折射(导学案)物理新教材苏科版八年级上册
2026-08-19
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、光的折射 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 光的折射 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.07 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59258947.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案围绕光的折射展开,引导学生了解折射现象及发生条件,理解入射光线、折射角等概念,掌握折射规律。通过观察筷子弯折等生活现象,结合空水槽与注水后光斑对比实验,类比光的反射建立知识联系,形成从现象到规律的学习支架。
以科学探究为核心,设计多次改变入射角的实验及数据记录分析,培养科学思维与证据意识。结合池水变浅、海市蜃楼等实例解释现象,习题注重物理观念应用与科学态度渗透,助力学生构建光学知识体系,提升自主探究与解决实际问题的能力。
内容正文:
一、光的折射(导学案)
【学习目标】
1. 物理观念:了解光的折射现象,知道光从一种介质斜射入另一种介质时会发生偏折;理解入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角等基本概念;知道光在发生折射时遵循的规律。
2. 科学思维:通过与光的反射进行类比,理解光的折射规律,培养类比和迁移的思维能力。
3. 科学探究:经历探究光从空气射入水(或玻璃)中时的折射规律的实验过程,学习用实验方法研究物理规律,收集证据、归纳总结。
4. 科学态度与责任:能举例说出日常生活中光的折射现象,尝试用光的折射规律解释相关生活现象;了解我国古代对光学现象的研究,增强民族自豪感。
【学习重点】
1. 知道折射现象的定义与发生条件。
2. 探究光从空气斜射入水(或玻璃)中时的偏折规律。
3. 知道光在发生折射时,光路是可逆的。
【学习难点】理解折射角与入射角的动态关系;运用光的折射规律解释生活中的折射现象(如池水变浅、筷子弯折等);根据折射规律正确作出折射光路图。
【自主预习】阅读教材,完成以下内容:
1. 光从一种介质 入另一种介质时,传播方向发生 的现象叫作光的 。
2. 入射角: 与 的夹角。
3. 折射角: 与 的夹角。
4. 在光的折射现象中:
(1)光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线 (偏向/偏离)法线方向,折射角 (大于/小于)入射角。
(2)光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线 (偏向/偏离)法线方向,折射角 (大于/小于)入射角。
5. 光垂直射到两种介质的分界面上时,传播方向 ,此时折射角 (等于/不等于)入射角。
6. 在光的折射现象中,光路是 的。
【课堂探究】
探究一、折射现象
【观察与思考】
筷子好像在水面处弯折了。筷子在水中的部分看上去比空气中的部分粗,且位置偏高。
【活动1】 观察光的折射现象
实验条件
光斑位置
空水槽
注入水后
为了使光路更清晰,可在水面上方喷些 ,在水中滴几滴 。
光从空气垂直射入水中时,传播方向 (发生/不发生)偏折。
【概念学习】
光的折射: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叫作光的折射。
基本概念:如图所示,过入射点O且垂直于分界面的直线NN'称为法线。AO是入射光线,OB是折射光线;入射光线与法线的夹角α称为入射角,折射光线与法线的夹角γ称为折射角。
【例题1】下列光现象中属于光的折射的是( )
A.掩耳盗铃 B.一叶障目 C.镜花水月 D.潭清疑水浅
探究二、折射的特点
【活动2】 探究光从空气射入水(或玻璃)中的折射规律
实验装置如图所示。向水槽中注水,使水面恰好通过背景屏的圆心O。将一束光从空气经圆心O射入水中,观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?从垂直于水面入射开始,逐次增大入射角,折射角如何变化?折射角与入射角的大小关系如何?
使一束光从水经圆心O射入空气中,逐次改变入射角,比较折射角和入射角的大小。
光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中,折射情况有什么不同?
【实验结论】光的折射规律:
内容
具体表述
三线共面
折射光线、入射光线和法线在同一平面内
两线分居
折射光线与入射光线分居在法线两侧
两角关系
光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角小于入射角
垂直入射
光垂直射入介质时,传播方向不变
动态关系
入射角增大时,折射角增大;入射角减小时,折射角减小
【活动3】光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线 (偏向/偏离)法线方向,折射角 (大于/小于)入射角。
【活动4】用另一个激光笔逆着折射光线的方向射入,折射光线与 重合。结论:在光的折射现象中,光路是 的。
【活动5】光的折射现象的解释
【现象1:池水变浅】
现象:池底好像变浅了。
原理:光从 斜射到 中发生了折射,折射角 入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的池底位置比实际位置 。
【现象2:筷子“弯折”】
现象:筷子好像在水面处弯折了。
原理:光从 斜射到 中发生了折射。
【现象3:渔民叉鱼】
现象:要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
原理:光从 斜射到 中发生了折射,鱼的实际位置比看到的深。
【现象4:从水中看岸上物体】
现象:物体看起来比实际位置高。
原理:光从 斜射到 中发生了折射。
【现象5:海市蜃楼】
现象:在沙漠或海面上看到远处物体的虚像。
原理:光在密度 的大气中传播时发生了折射。
【例题2】如图是某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如下数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘能显示光的路径,因为光在盘面发生了________;
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论:光从空气斜射入玻璃中时,________;(写出一点即可)
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角________30°;
(4)当光从空气垂直射入玻璃中时,入射角为________°。
(5)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是________°;有部分微弱的光在玻璃表面发生了反射,此时反射光、折射光的夹角为________°。
【例题3】在大运河一段清澈水中游来游去的鱼儿,看见岸上的“人”会比实际的人更_______________(选填“高大”或“矮小”),这是因为光发生了_______________现象。岸上的人看到的鱼是_______________(选填“实像”或“虚像”)。
【例题4】在研究光的传播时,小明做了下面这个实验:如图所示,小明将一束激光束与水平方向成一定角度斜射入空水槽底部O点,形成一个光斑,在向水槽中注入水的过程中,水槽底部光斑向O点的______侧(选填“左”或“右”)移动,这是由于发生了光的____________现象,此时折射角______入射角。
【例题5】按要求作图:如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向并标出折射角。
【课堂总结】 一、光的折射
1. 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叫作光的折射。
2. 光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居在法线两侧;光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角小于入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角大于入射角。
3. 光垂直射入介质时,传播方向不变。
4. 在光的折射现象中,光路是可逆的。
5. 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼等现象都是由于光的折射形成的。
【课堂练习】
1.孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的___________像,(选填“实像”或“虚像”),光是从___________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
2.古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀的大气时发生了______而成的像,太阳实际在图中的______位置(选填“甲”或“乙”),人眼所看到的太阳是______(选填“实”或“虚”)像。如果没有大气,白天时间将变______(选填:“长”或“短”)。若室内淋沐池上方离水面6m处有一盏灯,从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上,则池中水的实际深度应______6m(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,∠1=∠3<∠2。分界面为______(选填“①”或“②”),分界面的______方为玻璃.折射角为∠______(选填“1”“2”或“3”);当入射角减小时,入射光线与反射光线的夹角将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.小明在空碗中放一枚硬币,然后远离碗站到刚好看不到硬币的位置停下(如图甲所示);保持小明和碗的距离不变,小华往碗中慢慢倒入水,水面升高到一定程度时,小明再次看到碗中的硬币(如图乙所示)。下列光路图能说明“小明再次看到碗中的硬币”这一现象的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B,下列说法正确的是( )
A.保持入射点O位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕点O沿逆时针方向转动
B.入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动,能观察到另一亮点B点会移动到点B2
C.若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面上升
D.当水面上升或下降时,折射角大小在变化
6.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【课后反思】
1. 知识梳理
通过本节课的学习,你有哪些收获?还有哪些疑问?
。
2. 实验感悟
在探究光的折射规律的实验中,我们采用了哪些方法使光路更清晰?
。
实验中,为什么要多次改变入射角进行测量?
。
通过本实验,你发现光的折射与光的反射有哪些相同点和不同点?
。
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一、光的折射(导学案)
【学习目标】
1. 物理观念:了解光的折射现象,知道光从一种介质斜射入另一种介质时会发生偏折;理解入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角等基本概念;知道光在发生折射时遵循的规律。
2. 科学思维:通过与光的反射进行类比,理解光的折射规律,培养类比和迁移的思维能力。
3. 科学探究:经历探究光从空气射入水(或玻璃)中时的折射规律的实验过程,学习用实验方法研究物理规律,收集证据、归纳总结。
4. 科学态度与责任:能举例说出日常生活中光的折射现象,尝试用光的折射规律解释相关生活现象;了解我国古代对光学现象的研究,增强民族自豪感。
【学习重点】
1. 知道折射现象的定义与发生条件。
2. 探究光从空气斜射入水(或玻璃)中时的偏折规律。
3. 知道光在发生折射时,光路是可逆的。
【学习难点】理解折射角与入射角的动态关系;运用光的折射规律解释生活中的折射现象(如池水变浅、筷子弯折等);根据折射规律正确作出折射光路图。
【自主预习】阅读教材,完成以下内容:
1. 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叫作光的折射。
2. 入射角:入射光线与法线的夹角。
3. 折射角:折射光线与法线的夹角。
4. 在光的折射现象中:
(1)光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线偏向(偏向/偏离)法线方向,折射角小于(大于/小于)入射角。
(2)光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线偏离(偏向/偏离)法线方向,折射角大于(大于/小于)入射角。
5. 光垂直射到两种介质的分界面上时,传播方向不变,此时折射角等于(等于/不等于)入射角。
6. 在光的折射现象中,光路是可逆的。
【课堂探究】
探究一、折射现象
【观察与思考】
筷子好像在水面处弯折了。筷子在水中的部分看上去比空气中的部分粗,且位置偏高。
【活动1】 观察光的折射现象
实验条件
光斑位置
空水槽
在O点
注入水后
光斑向左(或靠近入射点方向) 移动了一段距离
为了使光路更清晰,可在水面上方喷些烟雾,在水中滴几滴牛奶。
光从空气垂直射入水中时,传播方向不发生(发生/不发生)偏折。
【概念学习】
光的折射: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叫作光的折射。
基本概念:如图所示,过入射点O且垂直于分界面的直线NN'称为法线。AO是入射光线,OB是折射光线;入射光线与法线的夹角α称为入射角,折射光线与法线的夹角γ称为折射角。
【例题1】下列光现象中属于光的折射的是( )
A.掩耳盗铃 B.一叶障目 C.镜花水月 D.潭清疑水浅
【答案】D
【详解】A.掩耳盗铃是防止声音进入人耳,与光的折射无关,故A不符合题意;
B.一叶障目是光在同种均匀介质中沿直线传播的过程中,被叶子遮挡了一部分光,属于光的直线传播,故B不符合题意;
C.镜花水月是光的反射形成的等大的虚像,故C不符合题意;
D.潭清疑水浅,是因为光从水斜射入空气中时发生了折射,光线远离法线,人眼逆着折射光线看去是水底变高的虚像,故D符合题意。
故选D。
探究二、折射的特点
【活动2】 探究光从空气射入水(或玻璃)中的折射规律
实验装置如图所示。向水槽中注水,使水面恰好通过背景屏的圆心O。将一束光从空气经圆心O射入水中,观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?从垂直于水面入射开始,逐次增大入射角,折射角如何变化?折射角与入射角的大小关系如何?
使一束光从水经圆心O射入空气中,逐次改变入射角,比较折射角和入射角的大小。
光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中,折射情况有什么不同?
【实验结论】光的折射规律:
内容
具体表述
三线共面
折射光线、入射光线和法线在同一平面内
两线分居
折射光线与入射光线分居在法线两侧
两角关系
光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角小于入射角
垂直入射
光垂直射入介质时,传播方向不变
动态关系
入射角增大时,折射角增大;入射角减小时,折射角减小
【活动3】光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线偏离(偏向/偏离)法线方向,折射角大于(大于/小于)入射角。
【活动4】用另一个激光笔逆着折射光线的方向射入,折射光线与原来的入射光线重合。结论:在光的折射现象中,光路是可逆的。
【活动5】光的折射现象的解释
【现象1:池水变浅】
现象:池底好像变浅了。
原理:光从水斜射到空气中发生了折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的池底位置比实际位置高。
【现象2:筷子“弯折”】
现象:筷子好像在水面处弯折了。
原理:光从水斜射到空气中发生了折射。
【现象3:渔民叉鱼】
现象:要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
原理:光从水斜射到空气中发生了折射,鱼的实际位置比看到的深。
【现象4:从水中看岸上物体】
现象:物体看起来比实际位置高。
原理:光从空气斜射到水中发生了折射。
【现象5:海市蜃楼】
现象:在沙漠或海面上看到远处物体的虚像。
原理:光在密度不均匀的大气中传播时发生了折射。
【例题2】如图是某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如下数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘能显示光的路径,因为光在盘面发生了________;
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论:光从空气斜射入玻璃中时,________;(写出一点即可)
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角________30°;
(4)当光从空气垂直射入玻璃中时,入射角为________°。
(5)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是________°;有部分微弱的光在玻璃表面发生了反射,此时反射光、折射光的夹角为________°。
【答案】(1)漫反射
(2)折射角小于入射角
(3)小于
(4)0
(5) 45 105
【详解】(1)在实验中,我们需要从光具盘的前方不同角度都能看到光传播的径迹。光具盘的表面通常是粗糙的,当光线照射到粗糙表面时,会向四面八方反射,这种现象称为漫反射。
(2)由表可知,折射角总是小于入射角。同时,随着入射角的增大,折射角也在增大,因此可得出结论,在光的折射中,折射角小于入射角(或折射角随入射角的增大而增大)。
(3)由表可知,当入射角为时,折射角恰好是。根据前面得出的规律,即折射角随入射角的增大而增大,当入射角减小到时,其对应的折射角也会相应减小,因此必定小于。
(4)入射角是指入射光线与法线之间的夹角。当光线垂直射入玻璃表面时,入射光线与法线重合,它们之间的夹角为。
(5)[1]表格中显示,当光从空气以 的入射角射入玻璃时,折射角为 。根据光路可逆,如果光以的入射角从玻璃射入空气,其折射角将是。
[2]当光以的入射角从玻璃射向空气界面时,一部分光发生反射,一部分发生折射。根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为 。反射光线在玻璃中,折射光线在空气中,根据前面的推导,折射角为。反射光线和折射光线分别位于界面的两侧。反射光线与界面的夹角为
折射光线与界面的夹角为
所以反射光与折射光之间的夹角为
【例题3】在大运河一段清澈水中游来游去的鱼儿,看见岸上的“人”会比实际的人更_______________(选填“高大”或“矮小”),这是因为光发生了_______________现象。岸上的人看到的鱼是_______________(选填“实像”或“虚像”)。
【答案】 高大 折射 虚像
【详解】人反射的光由空气斜射入水时,在水面上发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,鱼眼逆着折射光线的方向看去,看到岸上的“人”会比实际的人更高大一些。
岸上的人看水中的鱼时,鱼反射的光从水中斜射入空气发生折射,人逆着折射光线看到的是光的反向延长线会聚形成的像,无法用光屏承接,因此是虚像。
【例题4】在研究光的传播时,小明做了下面这个实验:如图所示,小明将一束激光束与水平方向成一定角度斜射入空水槽底部O点,形成一个光斑,在向水槽中注入水的过程中,水槽底部光斑向O点的______侧(选填“左”或“右”)移动,这是由于发生了光的____________现象,此时折射角______入射角。
【答案】 左 折射 小于
【详解】水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折,因此光线移动到O点的左侧。
【例题5】按要求作图:如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向并标出折射角。
【答案】
【详解】一束光从空气斜射入水中,过入射点画垂直水面的法线,水中的折射角小于空气中的入射角,折射光线靠近法线,大致画出折射光线,折射光线与法线的夹角即为折射角,标出折射角r。据此作图。
【课堂总结】 一、光的折射
1. 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叫作光的折射。
2. 光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居在法线两侧;光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角小于入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角大于入射角。
3. 光垂直射入介质时,传播方向不变。
4. 在光的折射现象中,光路是可逆的。
5. 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼等现象都是由于光的折射形成的。
【课堂练习】
1.孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的___________像,(选填“实像”或“虚像”),光是从___________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
【答案】 光的折射 虚像 水中射到空气中 偏离 浅
【详解】[1][2][3][4][5]鱼实际位于C点,鱼反射的光由水斜射入空气时,在水面上发生折射时产生的折射现象;此时折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线偏离法线;折射光线进入人的眼睛,由于光路可逆,故人眼逆着折射光线的方向看去,看到的“鱼”位于D点;因此小孩看到鱼比实际距离的实际位置浅一些,是鱼的虚像。
2.古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀的大气时发生了______而成的像,太阳实际在图中的______位置(选填“甲”或“乙”),人眼所看到的太阳是______(选填“实”或“虚”)像。如果没有大气,白天时间将变______(选填:“长”或“短”)。若室内淋沐池上方离水面6m处有一盏灯,从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上,则池中水的实际深度应______6m(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 折射 乙 虚 短 大于
【详解】[1][2][3][4]当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射;由于大气分布不均匀,下部空气密度大,上部空气密度小,落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高,太阳实际在图中的乙位置;我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像;若没有大气层,由于光在真空中沿直线传播,太阳在地平线以下,处在地球上的人看不到太阳,则日出时间将推迟,白天时间将变短。
[5]由于水面是平面镜,灯离水面6m,水中灯的像离水面也是6m,而人看到的池底是折射形成的虚像,比真实的池底偏高,由题意可知池底的像离水面6m,所以池底离水面的距离大于6m。
3.光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,∠1=∠3<∠2。分界面为______(选填“①”或“②”),分界面的______方为玻璃.折射角为∠______(选填“1”“2”或“3”);当入射角减小时,入射光线与反射光线的夹角将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ② 上 2 变小
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,题目中,说明和是入射角和反射角,它们的公共边(竖直直线)是法线,与法线垂直的水平直线②就是分界面;
由入射光线与反射光线分居法线两侧和入射光线与折射光线分居法线两侧,可得是入射角,是反射角,折射角是折射光线与法线的夹角,因此折射角为∠2,且(折射角大于入射角),根据折射规律:光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,因此分界面的上方是玻璃;
反射角始终等于入射角,当入射角减小时,反射角也同步减小,入射光线与反射光线的夹角等于入射角加反射角,因此该夹角会变小。
4.小明在空碗中放一枚硬币,然后远离碗站到刚好看不到硬币的位置停下(如图甲所示);保持小明和碗的距离不变,小华往碗中慢慢倒入水,水面升高到一定程度时,小明再次看到碗中的硬币(如图乙所示)。下列光路图能说明“小明再次看到碗中的硬币”这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】我们能看到水中的硬币,是硬币反射的光进入了我们的眼睛。光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选B。
5.如图,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B,下列说法正确的是( )
A.保持入射点O位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕点O沿逆时针方向转动
B.入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动,能观察到另一亮点B点会移动到点B2
C.若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面上升
D.当水面上升或下降时,折射角大小在变化
【答案】C
【详解】AB.当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,反射角等于入射角,折射角小于入射角;现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时,入射角增大,折射角也会相应增大,因此,会观察到另一亮点B点会移动到点,如图所示:
故AB错误;
CD.在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,保持入射光线不变,使B点下移至,应使水面上升,故C正确,D错误。
故选C。
6.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【答案】(1) 向左移动 一定
(2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
(2)让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线(OM)方向偏折。
水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
从表格数据可以看出,入射角增大时,折射角也随之增大。
光从空气斜射入其他介质时,折射角始终小于入射角,因此折射角不可能达到90°。
让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。
【课后反思】
1. 知识梳理
通过本节课的学习,你有哪些收获?还有哪些疑问?
。
2. 实验感悟
在探究光的折射规律的实验中,我们采用了哪些方法使光路更清晰?
。
实验中,为什么要多次改变入射角进行测量?
。
通过本实验,你发现光的折射与光的反射有哪些相同点和不同点?
。
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