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第5節(jié)
光的折射
知識點(diǎn)1
光的折射定律
入射光線AO，折射光線OB，法線NN′在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。
光從空氣斜射入水或玻璃表面時，折射光線向法線偏折，折射角β小于入射角α。
入射角α增大時，折射角β也增大。
如果光從水中斜射入空氣中時，折射光線將偏離法線，折射角大于入射角。
光的折射也遵循光路可逆，如果入射光線沿BO射入到點(diǎn)O，折射光線一定沿OA折射(如圖所示)。
說明：
①光必須斜射時，才能發(fā)生折射現(xiàn)象。
②解釋光現(xiàn)象或作圖時要注意：人眼看物體是物體發(fā)出或反射的光射入人的眼睛，而不是人眼發(fā)出光射到物體上。
③光垂直射到水或玻璃表面時傳播方向不改變，即垂直于界面時三線重合兩角為0°，這是一種特殊情況。
④當(dāng)光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)時，折射角小于入射角；即空氣中的角度最大
【例1】如圖所示，把筷子斜插入水巾，從水面上方看筷子，正確的是(
)
【例2】如圖所示是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情形，下列說法正確的是(　　)
A．折射角等于50°
B．MM′左邊是玻璃
C．入射光線靠近法線時，折射光線也靠近法線
D．入射光線增加5°時，入射光線與折射光線的夾角也增加5°
【例3】現(xiàn)在，一些大廈用許多大塊的平板鍍膜玻璃做外墻(俗稱“玻璃膜墻”)。這種墻既能反射光線也能透過光線。如下左圖所示的四幅圖中，能真實(shí)反映光通過玻璃膜墻進(jìn)入室內(nèi)的傳播途徑的是(　　)
【例4】如圖所示．一束激光從容器底部的光源S發(fā)出沿直線射到墻壁上的A點(diǎn)。若向容器內(nèi)緩慢地倒入水，則墻上的光斑將
(
)
A．仍在A點(diǎn)
B．向A點(diǎn)上方移動
C．向A點(diǎn)下方移動
D．無法確定
【例5】如圖所示，兩塊完全相同的直角三角形玻璃磚A和B放置在同一水平面內(nèi)，斜邊平行且相距一定距離．一條光線從空氣中垂直于玻璃磚A的直角邊射入，從玻璃磚B的直角邊射出，射出后的位置和方向可能是圖中的(　　)
A．光線a　　
B．光線b　　
C．光線c　　
D．光線d
【例6】光線從與界面成30。角的方向由空氣射入某種液體中，反射光線和折射光線剛好垂直。則反射角為
，折射角為
。
【例7】小明在平靜的小河邊散步時，看到“魚在云中游”，那么他
(1)看到的魚是
(填“實(shí)像”或“虛像”)，看到的云是
(填“實(shí)像”或“虛像”)。
(2)看到魚是由于
(填“反射”或“折射”)光線進(jìn)入眼睛，而看到云是由于
(填“反射”或“折射”)光線進(jìn)入眼睛。
【例8】如圖所示是一個不完整的光路圖，其中∠2一∠3，兩種介質(zhì)分別是空氣、玻
璃，根據(jù)反射定律和折射規(guī)律可知，圖中
表示界面，
表示法線，
為入射角，
為折射角，光由
射向
。
【例9】(2017·遼陽)潛水員在水中A點(diǎn)，看到岸邊物體B的像B′，請在圖中畫出B′的大致位置，并畫出光路圖。
【例10】如圖一束光從直角三角形玻璃磚AB面垂直射入，并從玻璃磚AC面射出，請畫出該過程的光路圖。
知識點(diǎn)2
生活中的折射現(xiàn)象
應(yīng)用：(1)池水看起來比實(shí)際的淺；
(2)筷子在水中的“折斷”現(xiàn)象；
(3)海市蜃樓；
(4)有經(jīng)驗(yàn)的漁民都知道，只有瞄準(zhǔn)魚的下方才能叉到魚；
(5)潛水員在水下看到的物體（虛像）在實(shí)物的下方。
說明：分析光的折射現(xiàn)象時，可以根據(jù)光的折射規(guī)律，通過作圖的方式直觀、形象地說明問題，但在分析時，一定要搞清光的傳播方向，再利用相應(yīng)的折射規(guī)律作圖分析。
【例1】人潛入水中后看到岸邊的一棵樹，其實(shí)是(
)
A．變高了的樹的虛像
B．變低了的樹的虛像
C．變高了的樹的實(shí)像
D．變低了的樹的實(shí)像
【例2】在海上或沙漠上，有時會在地平線上看到高樓大廈、熱鬧的集市。實(shí)際海上或沙漠中并沒有這些樓市，這種現(xiàn)象叫做“海市蜃樓”，出現(xiàn)“海市蜃樓”的原因是(
)
A．光在不均勻的大氣層中折射
B．光在云層上反射
C．光沿直線傳播
D．光在海面上或沙漠上反射
【例3】(2017·紹興市柯橋區(qū)期中)如圖所示，漁夫叉魚時，應(yīng)瞄準(zhǔn)哪個方向才能叉到魚？(
)
A．看到的魚的前方
B．看到的魚的方向
C．看到的魚的上方
D．看到的魚的下方
【課堂練習(xí)】
1．(2017·常德)下列現(xiàn)象中不屬于光的折射的是(
)
A．潭清疑水淺
B．太陽光經(jīng)過三棱鏡后可以產(chǎn)生彩色光帶
C．陽光透過樹葉的縫隙照到地面上，形成圓形光斑
D．海市蜃樓
2．某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個亮斑，如圖所示。現(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點(diǎn)；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點(diǎn)，則(
)
A．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方
B．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方
C．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方
D．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方
3．如圖所示，將刻度尺斜插入水中，從水面上看去，水中尺子的刻度情況(　
　)
A．變得疏了
B．變得密了
C．一部分變疏一部分變密
D．疏密沒有變化
4．詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實(shí)詩人觀察到的落日并非太陽的實(shí)際位置(如圖所示)，而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了　　　所成的像，太陽實(shí)際在圖中　　　　(選填“甲”或“乙”)的位置。
5．(2017·慈溪市校級期中)如圖一束光從空氣斜射入平行玻璃磚(入射角為50°)后，再折射入空氣；
(1)圖甲、乙兩圖中，符合光的折射規(guī)律的是圖
(填“甲”或“乙”)；
(2)光從玻璃斜射入空氣中的折射角
50°(填“大于”“小于”或“等于”)；
(3)把一塊長方體玻璃磚壓在有“科學(xué)”兩字的書上，則“科學(xué)”兩字是
。
A．變淺的虛像
B．變淺的實(shí)像
C．變深的虛像
D．變深的實(shí)像
【課后練習(xí)】
1．光從空氣斜射入水中會發(fā)生折射現(xiàn)象，下列各圖中能正確表示這種現(xiàn)象的是(
)
A　　　　B　　　　　C　　　　　D
2．光從空氣射入水中，入射角為0°，折射角為(
)
A．0°
B．30°
C．45°
D．60°
3．(2015·湖州)小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指。他感到很驚奇：玻璃和水都是透明物質(zhì)，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因。下面是小明的探究過程：根據(jù)光經(jīng)過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)。為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進(jìn)行了推測，如圖所示，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角，當(dāng)入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大。那么，當(dāng)入射角增大到某一值時，會不會……
(1)小明的推測是
。
(2)小明為了驗(yàn)證自己的推測，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當(dāng)增大到某一角度時，小明觀察到
，證實(shí)了自己的推測。
(3)當(dāng)光從空氣射向水中時，也會出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎？說出你的觀點(diǎn)并解釋：
。第5節(jié)
光的折射
知識點(diǎn)1
光的折射定律
入射光線AO，折射光線OB，法線NN′在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。
光從空氣斜射入水或玻璃表面時，折射光線向法線偏折，折射角β小于入射角α。
入射角α增大時，折射角β也增大。
如果光從水中斜射入空氣中時，折射光線將偏離法線，折射角大于入射角。
光的折射也遵循光路可逆，如果入射光線沿BO射入到點(diǎn)O，折射光線一定沿OA折射(如圖所示)。
說明：
①光必須斜射時，才能發(fā)生折射現(xiàn)象。
②解釋光現(xiàn)象或作圖時要注意：人眼看物體是物體發(fā)出或反射的光射入人的眼睛，而不是人眼發(fā)出光射到物體上。
③光垂直射到水或玻璃表面時傳播方向不改變，即垂直于界面時三線重合兩角為0°，這是一種特殊情況。
④當(dāng)光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)時，折射角小于入射角；即空氣中的角度最大
【例1】如圖所示，把筷子斜插入水巾，從水面上方看筷子，正確的是(
C
)
【例2】如圖所示是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情形，下列說法正確的是(　C　)
A．折射角等于50°
B．MM′左邊是玻璃
C．入射光線靠近法線時，折射光線也靠近法線
D．入射光線增加5°時，入射光線與折射光線的夾角也增加5°
【例3】現(xiàn)在，一些大廈用許多大塊的平板鍍膜玻璃做外墻(俗稱“玻璃膜墻”)。這種墻既能反射光線也能透過光線。如下左圖所示的四幅圖中，能真實(shí)反映光通過玻璃膜墻進(jìn)入室內(nèi)的傳播途徑的是(　B　)
【例4】如圖所示．一束激光從容器底部的光源S發(fā)出沿直線射到墻壁上的A點(diǎn)。若向容器內(nèi)緩慢地倒入水，則墻上的光斑將
(
C
)
A．仍在A點(diǎn)
B．向A點(diǎn)上方移動
C．向A點(diǎn)下方移動
D．無法確定
【例5】如圖所示，兩塊完全相同的直角三角形玻璃磚A和B放置在同一水平面內(nèi)，斜邊平行且相距一定距離．一條光線從空氣中垂直于玻璃磚A的直角邊射入，從玻璃磚B的直角邊射出，射出后的位置和方向可能是圖中的(　B　)
A．光線a　　
B．光線b　　
C．光線c　　
D．光線d
【例6】光線從與界面成30。角的方向由空氣射入某種液體中，反射光線和折射光線剛好垂直。則反射角為
，折射角為
。
【答案】60°
30°
【例7】小明在平靜的小河邊散步時，看到“魚在云中游”，那么他
(1)看到的魚是虛像(填“實(shí)像”或“虛像”)，看到的云是虛像(填“實(shí)像”或“虛像”)。
(2)看到魚是由于折射(填“反射”或“折射”)光線進(jìn)入眼睛，而看到云是由于反射(填“反射”或“折射”)光線進(jìn)入眼睛。
【例8】如圖所示是一個不完整的光路圖，其中∠2一∠3，兩種介質(zhì)分別是空氣、玻
璃，根據(jù)反射定律和折射規(guī)律可知，圖中
表示界面，
表示法線，
為入射角，
為折射角，光由
射向
。
【答案】AE
CG
∠2
∠6
空氣
玻璃
【例9】(2017·遼陽)潛水員在水中A點(diǎn)，看到岸邊物體B的像B′，請在圖中畫出B′的大致位置，并畫出光路圖。
　解：
【例10】如圖一束光從直角三角形玻璃磚AB面垂直射入，并從玻璃磚AC面射出，請畫出該過程的光路圖。
　　解：
知識點(diǎn)2
生活中的折射現(xiàn)象
應(yīng)用：(1)池水看起來比實(shí)際的淺；
(2)筷子在水中的“折斷”現(xiàn)象；
(3)海市蜃樓；
(4)有經(jīng)驗(yàn)的漁民都知道，只有瞄準(zhǔn)魚的下方才能叉到魚；
(5)潛水員在水下看到的物體（虛像）在實(shí)物的下方。
說明：分析光的折射現(xiàn)象時，可以根據(jù)光的折射規(guī)律，通過作圖的方式直觀、形象地說明問題，但在分析時，一定要搞清光的傳播方向，再利用相應(yīng)的折射規(guī)律作圖分析。
【例1】人潛入水中后看到岸邊的一棵樹，其實(shí)是(
A
)
A．變高了的樹的虛像
B．變低了的樹的虛像
C．變高了的樹的實(shí)像
D．變低了的樹的實(shí)像
【例2】在海上或沙漠上，有時會在地平線上看到高樓大廈、熱鬧的集市。實(shí)際海上或沙漠中并沒有這些樓市，這種現(xiàn)象叫做“海市蜃樓”，出現(xiàn)“海市蜃樓”的原因是(A)
A．光在不均勻的大氣層中折射
B．光在云層上反射
C．光沿直線傳播
D．光在海面上或沙漠上反射
【例3】(2017·紹興市柯橋區(qū)期中)如圖所示，漁夫叉魚時，應(yīng)瞄準(zhǔn)哪個方向才能叉到魚？(D)
A．看到的魚的前方
B．看到的魚的方向
C．看到的魚的上方
D．看到的魚的下方
【課堂練習(xí)】
1．(2017·常德)下列現(xiàn)象中不屬于光的折射的是(C)
A．潭清疑水淺
B．太陽光經(jīng)過三棱鏡后可以產(chǎn)生彩色光帶
C．陽光透過樹葉的縫隙照到地面上，形成圓形光斑
D．海市蜃樓
2．某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個亮斑，如圖所示。現(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點(diǎn)；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點(diǎn)，則(A)
A．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方
B．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方
C．P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方
D．P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方
3．如圖所示，將刻度尺斜插入水中，從水面上看去，水中尺子的刻度情況(　B　)
A．變得疏了
B．變得密了
C．一部分變疏一部分變密
D．疏密沒有變化
4．詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實(shí)詩人觀察到的落日并非太陽的實(shí)際位置(如圖所示)，而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了　　　所成的像，太陽實(shí)際在圖中　　　　(選填“甲”或“乙”)的位置。
【答案】折射
乙
5．(2017·慈溪市校級期中)如圖一束光從空氣斜射入平行玻璃磚(入射角為50°)后，再折射入空氣；
(1)圖甲、乙兩圖中，符合光的折射規(guī)律的是圖甲(填“甲”或“乙”)；
(2)光從玻璃斜射入空氣中的折射角等于50°(填“大于”“小于”或“等于”)；
(3)把一塊長方體玻璃磚壓在有“科學(xué)”兩字的書上，則“科學(xué)”兩字是A。
A．變淺的虛像
B．變淺的實(shí)像
C．變深的虛像
D．變深的實(shí)像
【課后練習(xí)】
1．光從空氣斜射入水中會發(fā)生折射現(xiàn)象，下列各圖中能正確表示這種現(xiàn)象的是(A)
A　　　　B　　　　　C　　　　　D
2．光從空氣射入水中，入射角為0°，折射角為(A)
A．0°
B．30°
C．45°
D．60°
3．(2015·湖州)小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指。他感到很驚奇：玻璃和水都是透明物質(zhì)，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因。下面是小明的探究過程：根據(jù)光經(jīng)過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)。為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進(jìn)行了推測，如圖所示，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角，當(dāng)入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大。那么，當(dāng)入射角增大到某一值時，會不會……
(1)小明的推測是折射光線消失。
(2)小明為了驗(yàn)證自己的推測，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當(dāng)增大到某一角度時，小明觀察到光斑消失，證實(shí)了自己的推測。
(3)當(dāng)光從空氣射向水中時，也會出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎？說出你的觀點(diǎn)并解釋：不會，光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角。

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