3.1光的折射 导学案-2026-2027学年初中物理苏科版八年级上册
2026-10-07
|
2份
|
23页
|
126人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
3.1光的折射 课堂导学案
【学习目标】
1.通过实验探究,了解光的折射现象及其特点,能用光的折射特点解释日常生活和自然界中的一些折射现象。
2.观察光的折射现象,经历科学探究过程,能提出问题和猜想,会设计实验方案进行实验,能根据收集的证据归纳得出结论。
3.初步领略自然界中有关折射现象的奇妙和美丽。
【知识框架】
【学习过程】
Q1:将一根筷子斜插入水中,从侧面看,筷子好像“弯折”了;游泳池看起来比实际浅。这些现象是怎样产生的?
一、光的折射现象
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生_______的现象叫光的折射。
Q2:让激光束斜射入水槽,在水中滴几滴牛奶,观察光在空气和水中的传播路径。你看到什么?这说明了什么?
二、探究光的折射特点(活动3.2)
Q3:本实验要研究哪些物理量?入射角、折射角分别指什么?用什么器材测量?
Q4:光从空气斜射入水中时,折射角与入射角的大小有什么关系?改变入射角,重复实验,结论是否一致?
Q5:光从水中斜射入空气中时,折射角与入射角的大小有什么关系?
(1)设计实验:
器材:激光笔、_______、_______、量角器(或背景盘)。
(2)证据获取:
步骤1:让光从空气斜射入水中,读出_______角和_______角。
步骤2:增大入射角,观察折射角的变化。
步骤3:让光从水中斜射入空气中,比较两角大小。
步骤4:让光垂直射向界面,观察传播方向。
交流与评估:
1.折射光线、入射光线和法线在_______;折射光线和入射光线分居_______两侧。
2.光从空气斜射入水(或玻璃)时,折射角_______入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气时,折射角_______入射角。
3.光垂直入射时,传播方向_______。
三、生活中的折射现象
Q6:从岸上看水里的鱼,看到的鱼的位置比实际位置高还是低?为什么?
Q7:你见过海市蜃楼或太阳变形的照片吗?它们与光在不均匀介质中的传播有什么关系?
例1:下列光路图中,正确表示光从空气斜射入水中的是( )
例2:插入水中的筷子看起来向上弯折,是由于光从_______斜射入_______时发生了折射。
例3:潜水员从水中看岸上的树,树的高度看起来比实际_______(选填“高”或“低”)。
【课堂反馈】(限时约8分钟,当堂完成)
1.☆(单选)如图现象中由于光的折射形成的是( )
A.弯折的筷子 B.照镜子
C.斑马倒影 D.日全食
【答案】A
【解析】A.水中筷子反射的光从水斜射入空气时,传播方向发生偏折,所以看起来像被弯折了,这属于光的折射现象,故A符合题意;
BC.照镜子和斑马倒影均属于平面镜成像,由光的反射形成,故BC不符合题意;
D.日全食是由光沿直线传播形成,故D不符合题意。
故选A。
2.☆(单选)关于光的折射,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】ABC.光从空气斜射入水中时,根据光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,故AC错误,B正确;
D.光从水斜射入空气中时,根据光的折射规律,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,故D错误。
故选B。
3.☆(填空)如图,小明在A处看不到硬币,这是因为光沿_______传播。向杯中缓缓注水后,能看到硬币由于光的_______而产生的_______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】直线 折射 虚
【解析】[1]小明在A处看不到硬币,是因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,杯壁挡住了硬币反射的光线,光线无法进入人眼。
[2][3]向杯中缓缓注水后,光从水斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是硬币的虚像。
4.☆(填空)如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光AB经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,回答下列问题:
(1)光斜射到两种物质的分界面上将同时发生___________现象;
(2)当光线由玻璃斜射入空气中时,折射角___________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)反射和折射
(2)大于
【解析】(1)光斜射到两种物质的分界面上时,一部分光会被反射回原介质,另一部分光会进入另一种介质并改变传播方向,所以会同时发生反射和折射现象。
(2)当光线由玻璃斜射入空气时,折射光线会远离法线,根据折射定律,此时折射角大于入射角。
5.☆(填空)如图所示,射一束激光至空水槽内的O点(做个标记),保持激光笔的位置不动,然后向水槽内注水。
(1)注水过程中,水槽底部的光斑向_________(选填“左”或“右”)移动,光线由空气斜射入水中时,方向_______(选填“发生”或“没发生”)偏折。
(2)光束路径的显示方法是向水面上方喷些烟雾和在水中滴墨水,利用光的________反射现象来显示光束路径。
【答案】左 发生 漫
【解析】(1)[1][2]光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,方向发生偏折;当两者比较可知刚开始向水槽内注水,即水位低、水位升高时的光的折射的光路图分别如B、A图所示:两者比较可知在注水的过程中光斑向左移动。
(2)[3]向水面上方喷些烟雾和在水中滴墨水,这时光通过烟雾或滴有墨水的水时发生漫反射,所以能在各个角度观察光的传播路径。
【内容巩固】(尽量少选择,多问解答、实验等)
一、基础性作业
1.☆(单选)当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向( )
A.改变 B.不变
C.折向法线 D.偏离法线
【答案】B
【解析】根据初中物理的光的折射规律:当光斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折;但当光垂直入射到两种介质的分界面时,入射角为0°,光的传播方向不发生改变,故选B。
2.☆(单选)在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”,则( )
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的实像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像
【答案】B
【解析】看到水中的鱼:鱼反射的光从水斜射入空气时发生光的折射,折射光进入人眼,人眼逆着折射光看去,看到的是鱼的虚像;看到水中的云:天空中的云反射的光在水面发生镜面反射,形成平面镜成像,所以水中的云是光的反射形成的虚像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.☆(单选)当光从一种介质射入另一种介质时,下列说法中正确的是( )
A.传播方向一定会发生偏折 B.传播方向不一定会发生偏折
C.反射和折射不会同时发生 D.传播速度一定发生改变
【答案】B
【解析】AB.当光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生偏折,但如果光垂直入射到两种介质的分界面上,传播方向不会改变,因此传播方向不一定发生偏折,故A错误,B正确;
C.光从一种介质斜射入另一种介质时,反射和折射会同时发生,故C错误;
D.光的传播速度与介质有关,光在不同介质中传播速度一般不同,但也可能相同,当光从一种介质射入另一种介质时,传播速度可能不发生改变,故D错误。
故选B。
4.☆(单选)如图所示,光从空气斜射入水中时,下列说法正确的是( )
A.折射光线远离法线 B.折射角大于入射角
C.折射光线与入射光线在同一平面 D.光的传播方向不改变
【答案】C
【解析】A.光从空气斜射入水中,折射光线靠近法线,不是远离,故A错误;
B.光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,故B错误;
C.由光的折射定律可知,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,故C正确;
D.光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向会发生偏折,只有垂直入射时光的传播方向不变,故D错误。
故选C。
5.☆(单选)利用如图所示的装置探究光的折射规律,实验时,让激光笔发射的一束激光沿AO斜射到水面。表中为实验时得到的实验数据,下列说法正确的是( )
A.光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角随之减小
B.多次改变入射角的大小进行实验,是为了求平均值减小实验误差
C.实验中光的反射具有可逆性,而光的折射不具有可逆性
D.为了更清晰地观察空气和水中的光路,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
0
15
30
45
60
75
80
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
【答案】D
【解析】A.分析表格数据,入射角∠AON从0°增大到80°时,折射角∠BOM同步从0°增大到47.5°,所以光从空气斜射入水中,入射角增大时折射角随之增大,故A错误;
B.本实验是探究光的折射的普遍规律,多次改变入射角实验的目的是得到普遍规律,避免实验偶然性,故B错误;
C.光的反射和折射都具有可逆性,故C错误;
D.光在纯净的空气和清水中没有散射作用,人眼无法直接看到光路;在空气中喷烟雾、水里滴牛奶,利用光的漫反射可以清晰显示出传播路径,便于观察光路,故D正确。
故选D。
6.☆(单选)下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片,下列分析正确的是( )
A.OB是树枝反射形成的像,OC是树枝折射形成的像
B.OB是树枝折射形成的像,OC是树枝在水中的部分
C.OB是树枝反射形成的像,OC是树枝在水中的部分
D.OB、OC均是树枝折射形成的像
【答案】A
【解析】OB是树枝在水面形成的倒影,属于平面镜成像,由光的反射形成;OC是树枝在水中的部分反射的光从水中斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看去,看到的是位置变高的虚像,由光的折射形成。故A正确,BCD错误。
故选A。
7.☆(单选)在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。下列关于水下E处的潜水员看到路灯的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】潜水员在水下看到路灯,是因为路灯发出的光射向水面,发生折射,再进入潜水员的眼睛中,因此光的传播路线是由空气→水中。 根据光的折射规律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,人眼逆着折射光线看过去,看到了路灯变高的像。故ABC错误,D正确。
故选D。
8.☆(单选)太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现( )
①日出会提前 ②日出会延迟 ③日落会提前 ④日落会延迟
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
【答案】B
【解析】作出太阳光在大气环境折射光路图和在真空中沿直线传播的光路图:
由图可知:如果地球表面不存在大气层,太阳光将在真空中沿直线传播,由于地球是圆形的,所以只有太阳升到某一位置时才能观察到;而正因为地球表面上有大气层,阳光射入大气层时会发生折射现象,能够提前观察到。所以如果地球表面不存在大气层,那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后;同理,观察到的日落时刻与实际存在大气层时的情况相比将提前,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.☆(单选)如图是某同学根据实验现象画出的光路图,他根据光路图总结出以下几条实验结论。其中( )
①光在同种均匀介质中沿直线传播
②光从空气斜射到其他透明介质时,反射和折射同时发生
③光从空气斜射入玻璃时,折射角大于入射角
④光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
【答案】A
【解析】①图中的入射光线、反射光线都在空气这一同种均匀介质中沿直线传播,折射光线在玻璃这一同种均匀介质中也沿直线传播,故该结论正确。
②从图中可以看到,光从空气斜射到玻璃表面时,同时出现了返回空气的反射光线、进入玻璃的折射光线,说明反射和折射是同时发生的,故该结论正确。
③由图中可以看出,光从空气斜射入玻璃时,折射角是小于入射角的,故该结论错误。
④光路是可逆的,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,则光从玻璃斜射入空气时,折射角是大于入射角的,故该结论错误。
综上分析,①②正确,③④错误。
故选A。
10.☆(单选)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,其中MN或EF中有一个是界面,下列说法正确的是( )
A.入射角为60° B.EF为界面,上方为空气
C.MN为界面,左侧为空气 D.光线CO为入射光线
【答案】C
【解析】由图知,,则
因
根据光的反射定律,反射角等于入射角,故EF为法线,MN为界面。
根据折射光线与入射光线分居法线两侧,AO在法线EF上方,CO在法线EF下方,故AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线,入射角
折射角
因为,根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,故界面MN右侧为玻璃,左侧为空气。
故选C。
11.☆(单选)如图在池底的中央安装一只射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,亮斑的位置在Q点,则( )
【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律,分析水面变化时光线传播路径的改变,进而判断池壁上亮斑的实际位置。
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
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
【答案】D
【解析】池内无水时,光沿直线传播,在池壁S点形成亮斑。水面升至a位置时,光线从射灯发出后,在水中沿直线传播至水面,再斜射入空气。根据光的折射规律,光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线向下偏折。因此,光线照射到池壁的亮斑P位于S点的下方;水面升至b位置时,水面没过S点后,光线在同种介质水中沿直线传播,直接照射到池壁的S点,因此亮斑的实际位置Q与S点重合。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.☆(填空)有经验的渔民知道,叉鱼时只有瞄准看到的鱼的下方才能把鱼叉到。这是什么道理?
答:人在空气中看到水中的鱼时,水中鱼反射的光线从水中斜射向空气中,折射光线________(选填“靠近”或“远离”)法线进入人的眼中。人逆着折射光线看到的是变________(选填“浅”或“深”)的鱼的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】远离
浅
虚
【解析】由光的折射规律可知,光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角,故折射光线远离法线。
人逆着折射光线观察时默认光沿直线传播,因此看到的是位置比实际鱼更浅的虚像,实际鱼位于像的下方,因此要瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
13.☆(填空)麦积区翠湖公园的西边生长着许多荷花,花朵绽放时非常好看,点缀出翠湖美丽的风景。如图所示是一条鱼跃出水面咬食荷花的画面,鱼在水中看到的“荷花”其实是荷花的________(选填“虚像”或“实像”),鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到荷花所在的________位置(选填“上方”“下方”或“本身”)。
【答案】虚像 下方
【解析】荷花反射的光从空气斜射入水中时会发生折射,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折,鱼逆着折射光线看,会看到荷花的虚像,且这个虚像的位置比荷花实际位置更高,因此鱼要准确咬到荷花,应该跃向看到荷花所在位置的下方。
14.☆(填空)如图,由于不同高度空气的疏密不同,来自地平线以下的太阳光,会发生光的______现象,光会逐渐向地面弯曲,进入人眼。逆着光望去就看见太阳了,所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】折射 虚
【解析】太阳光经过不均匀的大气传播时,会发生光的折射;故我们看到的太阳是由于光的折射而形成的太阳的虚像。
15.☆(填空)如图所示,一束激光斜射到空水槽底部O点,形成一个光斑,现向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移到O点的________侧。继续沿水槽壁缓慢注水,折射角________,反射角_______。请在图中画出当水面升高到图中位置时,光从空气射入水中的光路图________。
【答案】左 不变 不变
【解析】空水槽时光沿直线传播射到O点,注入水后,光从空气斜射入水中发生折射,根据折射规律:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,折射光线会向垂直水面的法线偏折,因此水槽底部的光斑会移动到O点的左侧;
继续沿水槽壁注水时,激光的入射方向不变,水面始终保持水平,因此入射角的大小不变,根据折射规律和反射定律,折射角不变,反射角始终等于入射角,因此反射角也不变;
找到入射光线与水面的交点(入射点),用虚线作垂直于水面的法线,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,因此折射光线向法线偏折。
16.☆(填空)在研究光的折射规律时,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器上方的水中斜射入空气中时,光的传播速度将______(填变化情况)。最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的______(填字母)。
【答案】变大 a
【解析】[1]光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度,所以光从水中射入空气中时,速度将会变大。
[2]当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线;当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线,根据光路的可逆性可知,最后光从容器中射出再次进入水中的光线与最初的光线平行,所以可能是图中的a。
二、探究性作业
1.☆☆(实验)小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
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°。
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________。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(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。
【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
【解析】(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。
2.☆☆(实验)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______(选填“向左移动”“向右移动”或“不移动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向______(选填“会”或“不会”)发生偏折;
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否______。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向偏折,调整激光笔使入射光逐渐偏向法线,折射光也逐渐偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之______(选填“增大”“减小”或“不变”)。当入射光沿着NO方向射入时,折射光会沿方向偏折,此时折射角为______度;
(3)若光沿BO方向射入,折射光将沿______方向射出,这是因为光折射时,______。
【答案】(1) 向左移动 会
(2) 在同一平面 减小 0
(3) OA 光路是可逆的
【解析】(1)向水槽注水后,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,折射光线会向法线偏折,因此水槽底部的光斑会向入射点的左侧偏移,该现象直接说明光从空气斜射入水中时传播方向会发生偏折。
(2)将可折转的光屏向后翻折后,无法在弯折的光屏上观察到折射光线,以此验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
入射光偏向法线说明入射角减小,此时折射光也偏向法线,说明折射角随之减小。
当光沿法线NO垂直入射时,传播方向不发生偏折,折射光线与法线重合,折射角为0度。
(3)光的折射现象中光路是可逆的,因此原本沿AO入射、OB射出的光路,反过来沿BO从水中入射时,折射光会沿原路径OA射出。
三、实践性作业
(实践拓展)在厨房里做小实验:把一根筷子斜插入装水的玻璃杯,从侧面和正上方观察筷子“弯折”的方向是否相同,并用“光从空气斜射入水发生折射”解释你的观察。
(实践拓展)观察生活中至少两处光的折射现象(如游泳池看起来比实际浅、鱼缸里的鱼位置“偏移”、钢笔“错位”),拍照或画图记录,并用折射知识各写一句解释。
学科网(北京)股份有限公司
$
3.1光的折射 课堂导学案
【学习目标】
1.通过实验探究,了解光的折射现象及其特点,能用光的折射特点解释日常生活和自然界中的一些折射现象。
2.观察光的折射现象,经历科学探究过程,能提出问题和猜想,会设计实验方案进行实验,能根据收集的证据归纳得出结论。
3.初步领略自然界中有关折射现象的奇妙和美丽。
【知识框架】
【学习过程】
Q1:将一根筷子斜插入水中,从侧面看,筷子好像“弯折”了;游泳池看起来比实际浅。这些现象是怎样产生的?
一、光的折射现象
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生_______的现象叫光的折射。
Q2:让激光束斜射入水槽,在水中滴几滴牛奶,观察光在空气和水中的传播路径。你看到什么?这说明了什么?
二、探究光的折射特点(活动3.2)
Q3:本实验要研究哪些物理量?入射角、折射角分别指什么?用什么器材测量?
Q4:光从空气斜射入水中时,折射角与入射角的大小有什么关系?改变入射角,重复实验,结论是否一致?
Q5:光从水中斜射入空气中时,折射角与入射角的大小有什么关系?
(1)设计实验:
器材:激光笔、_______、_______、量角器(或背景盘)。
(2)证据获取:
步骤1:让光从空气斜射入水中,读出_______角和_______角。
步骤2:增大入射角,观察折射角的变化。
步骤3:让光从水中斜射入空气中,比较两角大小。
步骤4:让光垂直射向界面,观察传播方向。
交流与评估:
1.折射光线、入射光线和法线在_______;折射光线和入射光线分居_______两侧。
2.光从空气斜射入水(或玻璃)时,折射角_______入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气时,折射角_______入射角。
3.光垂直入射时,传播方向_______。
三、生活中的折射现象
Q6:从岸上看水里的鱼,看到的鱼的位置比实际位置高还是低?为什么?
Q7:你见过海市蜃楼或太阳变形的照片吗?它们与光在不均匀介质中的传播有什么关系?
例1:下列光路图中,正确表示光从空气斜射入水中的是( )
例2:插入水中的筷子看起来向上弯折,是由于光从_______斜射入_______时发生了折射。
例3:潜水员从水中看岸上的树,树的高度看起来比实际_______(选填“高”或“低”)。
【课堂反馈】(限时约8分钟,当堂完成)
1.☆(单选)如图现象中由于光的折射形成的是( )
A.弯折的筷子 B.照镜子
C.斑马倒影 D.日全食
2.☆(单选)关于光的折射,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
3.☆(填空)如图,小明在A处看不到硬币,这是因为光沿_______传播。向杯中缓缓注水后,能看到硬币由于光的_______而产生的_______(选填“实”或“虚”)像。
4.☆(填空)如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光AB经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,回答下列问题:
(1)光斜射到两种物质的分界面上将同时发生___________现象;
(2)当光线由玻璃斜射入空气中时,折射角___________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
5.☆(填空)如图所示,射一束激光至空水槽内的O点(做个标记),保持激光笔的位置不动,然后向水槽内注水。
(1)注水过程中,水槽底部的光斑向_________(选填“左”或“右”)移动,光线由空气斜射入水中时,方向_______(选填“发生”或“没发生”)偏折。
(2)光束路径的显示方法是向水面上方喷些烟雾和在水中滴墨水,利用光的________反射现象来显示光束路径。
【内容巩固】(尽量少选择,多问解答、实验等)
一、基础性作业
1.☆(单选)当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向( )
A.改变 B.不变
C.折向法线 D.偏离法线
2.☆(单选)在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”,则( )
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的实像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像
3.☆(单选)当光从一种介质射入另一种介质时,下列说法中正确的是( )
A.传播方向一定会发生偏折 B.传播方向不一定会发生偏折
C.反射和折射不会同时发生 D.传播速度一定发生改变
4.☆(单选)如图所示,光从空气斜射入水中时,下列说法正确的是( )
A.折射光线远离法线 B.折射角大于入射角
C.折射光线与入射光线在同一平面 D.光的传播方向不改变
5.☆(单选)利用如图所示的装置探究光的折射规律,实验时,让激光笔发射的一束激光沿AO斜射到水面。表中为实验时得到的实验数据,下列说法正确的是( )
A.光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角随之减小
B.多次改变入射角的大小进行实验,是为了求平均值减小实验误差
C.实验中光的反射具有可逆性,而光的折射不具有可逆性
D.为了更清晰地观察空气和水中的光路,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
0
15
30
45
60
75
80
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
6.☆(单选)下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片,下列分析正确的是( )
A.OB是树枝反射形成的像,OC是树枝折射形成的像
B.OB是树枝折射形成的像,OC是树枝在水中的部分
C.OB是树枝反射形成的像,OC是树枝在水中的部分
D.OB、OC均是树枝折射形成的像
7.☆(单选)在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。下列关于水下E处的潜水员看到路灯的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
8.☆(单选)太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现( )
①日出会提前 ②日出会延迟 ③日落会提前 ④日落会延迟
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
9.☆(单选)如图是某同学根据实验现象画出的光路图,他根据光路图总结出以下几条实验结论。其中( )
①光在同种均匀介质中沿直线传播
②光从空气斜射到其他透明介质时,反射和折射同时发生
③光从空气斜射入玻璃时,折射角大于入射角
④光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
10.☆(单选)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,其中MN或EF中有一个是界面,下列说法正确的是( )
A.入射角为60° B.EF为界面,上方为空气
C.MN为界面,左侧为空气 D.光线CO为入射光线
11.☆(单选)如图在池底的中央安装一只射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,亮斑的位置在Q点,则( )
【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律,分析水面变化时光线传播路径的改变,进而判断池壁上亮斑的实际位置。
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
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
12.☆(填空)有经验的渔民知道,叉鱼时只有瞄准看到的鱼的下方才能把鱼叉到。这是什么道理?
答:人在空气中看到水中的鱼时,水中鱼反射的光线从水中斜射向空气中,折射光线________(选填“靠近”或“远离”)法线进入人的眼中。人逆着折射光线看到的是变________(选填“浅”或“深”)的鱼的______(选填“实”或“虚”)像。
13.☆(填空)麦积区翠湖公园的西边生长着许多荷花,花朵绽放时非常好看,点缀出翠湖美丽的风景。如图所示是一条鱼跃出水面咬食荷花的画面,鱼在水中看到的“荷花”其实是荷花的________(选填“虚像”或“实像”),鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到荷花所在的________位置(选填“上方”“下方”或“本身”)。
14.☆(填空)如图,由于不同高度空气的疏密不同,来自地平线以下的太阳光,会发生光的______现象,光会逐渐向地面弯曲,进入人眼。逆着光望去就看见太阳了,所以日出时我们所看到的实际上是太阳的______(选填“实”或“虚”)像。
15.☆(填空)如图所示,一束激光斜射到空水槽底部O点,形成一个光斑,现向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移到O点的________侧。继续沿水槽壁缓慢注水,折射角________,反射角_______。请在图中画出当水面升高到图中位置时,光从空气射入水中的光路图________。
16.☆(填空)在研究光的折射规律时,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器上方的水中斜射入空气中时,光的传播速度将______(填变化情况)。最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的______(填字母)。
二、探究性作业
1.☆☆(实验)小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
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°。
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________。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(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。
2.☆☆(实验)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______(选填“向左移动”“向右移动”或“不移动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向______(选填“会”或“不会”)发生偏折;
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否______。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向偏折,调整激光笔使入射光逐渐偏向法线,折射光也逐渐偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之______(选填“增大”“减小”或“不变”)。当入射光沿着NO方向射入时,折射光会沿方向偏折,此时折射角为______度;
(3)若光沿BO方向射入,折射光将沿______方向射出,这是因为光折射时,______。
三、实践性作业
(实践拓展)在厨房里做小实验:把一根筷子斜插入装水的玻璃杯,从侧面和正上方观察筷子“弯折”的方向是否相同,并用“光从空气斜射入水发生折射”解释你的观察。
(实践拓展)观察生活中至少两处光的折射现象(如游泳池看起来比实际浅、鱼缸里的鱼位置“偏移”、钢笔“错位”),拍照或画图记录,并用折射知识各写一句解释。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。