《2018学年八年级物理上册 3.4 探究光的折射规律 （新版）粤教沪版(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018学年八年级物理上册 3.4 探究光的折射规律 （新版）粤教沪版(1)（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 光和眼睛 3.4探究光的折射规律 光的折射 内容举例或说明 折 射 的 概 念 光由一种介 质进入另一 种介质时传 播方向发生 改变的现象 ，叫作光的 折射 当光从一种介质斜射入另一 种介质时，光的传播方向一 般要改变，其中一部分发生 反射，光回到原来介质中继 续传播；同时还有一部分进 入另一种介质而发生折射， 光在新介质中继续传播 光从空气斜射入 水中时，会发生 折射，导致船桨 像被“折断”一样 . 内容举例或说明 折射 的两 种情 况 （1）光从一种介 质斜射入另一种 介质； （2）光在密度不 均匀的同种介质 中传播，也会发 生折射 （1）光从空气斜射入水中时，会 发生折射； （2
2、）光在密度不均匀的空气中传 播时，也会发生折射现象，海市 蜃楼就是光在密度不均匀的空气 中传播造成的（即发生了折射） 知识 解读 （1）折射发生在两种介质或同种不均匀介质中； （2）当光线垂直于介质表面入射时，光的传播方 向不变； （3）发生折射的条件：光线必须是斜射； （4）折射光路是可逆的； （5）光在发生折射时，一定同时发生反射；但光 在发生反射时，不一定发生折射 例1 下列光现象中，由于光的折射形成的是( ) A.赵州桥在水中形成“倒影” B.手在墙上形成“手影” C.筷子好像在水面处向上弯 D.景物在凸面镜中成像 解析：光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现 象.赵州桥在水中形成
3、“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射 现象；手在墙上形成“手影”，是光沿直线传播形成的；筷子 好像在水面处向上弯折，属于光的折射现象；景物在凸面镜 中成像，是凸面镜成像，属于光的反射现象.故选C. 答案：C 光的折射规律 内容 实验 器材 一支激光笔、一个玻璃水槽、一个 可折叠的光屏、一个量角器和一块 玻璃砖 实验 图 光从玻璃斜射入空 气时，折射角大于 入射角. 内容 实 验 步 骤 （1）让光从空气斜射入水中，使可折叠光屏的两块光 屏处于一个平面上，观察折射光线、入射光线和法线 之间的位置关系；保持可折叠光屏中紧贴入射光线一 侧的光屏位置不变，将另一侧光屏向前折或向后折， 使可折叠光屏的两
4、块光屏不在同一个平面上，观察是 否能同时在光屏上看到折射光线和入射光线. （2）比较折射角和入射角的大小. （3）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况. 内容 实 验 步 骤 （4）换用玻璃砖，让光从空气进入玻璃砖中，比较折 射角和入射角的大小，改变入射角的大小，观察折射 角的变化情况. （5）让光从水或玻璃砖中斜射到空气中，观察折射角 和入射角的变化. （6）让光从空气垂直射向水或玻璃砖中，观察光的传 播方向如何变化. （7）让光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的 分界面上，观察光的传播方向如何变化 内容 实 验 现 象 （1）折射光线、入射光线位于法线两侧；折叠光屏的 两块光屏不在同
5、一平面上时，不能同时观察到折射光 线和入射光线. （2）光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角. （3）入射角增大，折射角也增大；入射角减小，折射 角也减小. （4）把水槽换成玻璃砖，也有上述类似现象. （5）光从水或玻璃砖斜射入空气中时，折射角大于入 射角，折射角随入射角的增大而增大. 内容 实验 现象 （6）光从空气垂直射向水或玻璃中时，传播方向不变. （7）光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的分界 面上时，逆着原入射光线的方向射出 实验 结论 （1）光折射时，折射光线、入射光线、法线三者在 同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧. （2）光从空气斜射到水或玻璃砖表面时，折射
6、光线向法 线偏折，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角也 增大.光垂直射到水或玻璃砖表面时，在水或玻璃砖中的 传播方向不变. （3）在光的折射现象中，光路是可逆的 例2 如图3-4-1所示的光路图中，能正确表示光从空气 射入水中时发生的反射和折射现象的是( ) 图3-4-1 解析：当光从空气斜射入水中时，折射角应小于入射 角，当光发生反射时，反射角与入射角相等，故A、D错误 ，B正确；当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线 两侧，故C错误.故选B. B 要解决此题，需要知道当光线斜射到两种介质的分界面 上时，会同时发生反射和折射，光在发生反射时，反射 角等于入射角；当光从空气中斜射入水中
7、时，折射光线 将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角. 自然界中的折射现象 现象分析图示 池水变浅 如右图所示，从A点射出的 两条光线经折射后射入人眼 ，而我们会觉得光好像是从 A点射入我们眼睛里的，看 起来物体的位置变浅了（或 变高了） 现象分析图示 缥缈 的海 市蜃 楼是 怎样 形成 的 海市蜃楼是由于空气的分布不均匀，从而导 致光线折射而产生的现象.春夏之交，有的时 候海面温度比高空低，上层空气稀薄，造成 空气密度不均匀，远处（主要是地平线下） 的物体反射太阳的光线斜射入空气的过程中 发生折射;人逆着光线看去，地平线下的物体 就浮在空中，宛如天上仙境，其实我们看到 的是物体因折射而形
8、成的虚像 知识 解读 无论是从岸上看物体，还是从水中看物体，物体的像都升高了 .“从岸上看水中的物体，物体变浅了”即物体的像变高了 例3 暑假，小梦陪着爷爷到湖里叉鱼. 小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉 不到鱼.如图3-4-3所示的四幅光路图中， 能正确说明叉不到鱼的原因是( ) 图3-4-2 图3-4-3 解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折 射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折 射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像.因此有经验的渔 民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到.由此 可知，A、C选项光的传播方向错误，B选项折射角等于入 射角，故B错误，只有D选
9、项正确. 答案：D 此题主要考查光的折射现象，鱼身上反射出的光线由水中进 入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光 线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼 变浅了. 把实际情况和光路相混淆 例4 如图3-4-4甲所示，一盛水容器置于水平桌面上， 一束光从左上方斜射向水面，这时反射角为，折射角为 ；若把容器右侧稍微垫高，如图3-4-4乙所示，待水面重新 平静后，反射角为，折射角为，那么( ) 甲 乙 图3-4-4 A., B.=,= C., D., 解析：当把容器的右端垫高些时，水面仍是水平的， 即法线方向仍然是竖直方向，故入射角不变，所以反射角 和折射角也不变化，即,
10、. 答案：B 错解：A或C 注意：本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化.其实， 无论容器侧面被垫起多高，平静后的水面总是水平的，所 以容器侧面被垫起，并不能改变入射角的大小，所以反射 角和折射角也不会改变，故选B. 题型一 光的折射规律的应用 例5 某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只 射灯.射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时 ，站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑，如图3-4-5 所示.现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位 置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q 点，则( ) 图3-4-5 A.P点在S点的上方，Q点在S点的下方 B.P点在S点的
11、下方，Q点在S点的下方 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点的上方 解析：往池内注水，水面升至a位置时，射灯发出的 光线在水面上发生折射，根据折射规律可知，P点如图3-4- 6甲所示;水面上升至b位置时，射灯射出的光先在水池壁上 发生反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律知， Q点如图乙所示. 甲 乙 图3-4-6 答案：D 题型二 实验探究光的折射规律 例6 某同学在做“探究光的折射特点”实 验，如图3-4-7是光从空气射入水中时的光路 ，实验中发现，入射光线、折射光线和法线 在同一平面内，折射光线和入射光线分别位 于法线的两侧，通过实验还得到如表数据
12、. 图3-4-7 （1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和 _现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系 是折射角随入射角的增大而_（填“增大”“不变”或“ 减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射 角.当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小等于_度. 该同学根据上述实验中的发现和结论总结出光的折射 特点. 反射 折射 增大 小于 零 （2）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空 气中传播的光路是_（填“OA”或“OB”）；激光经过 水面反射时的反射角大小等于_（填“”“”或“”）. 光线从空气垂直水面射入时 ，入射光线、折射光线与
13、法 线重合，入射角、反射角、 折射角都为0 思路导图 光从空气斜射到水面 时，发生反射和折射 现象，光路是可逆的 OA 解析：（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反 射和折射现象；由表中数据可知，光从空气斜射到水面 时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角 随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大，且 折射角小于入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角等 于零度.（2）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿 CO方向将光从水中射入空气，则激光在空气中的光路是 OA.光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射 角大小等于. 题型三 光的折射作图 例7 (广西百色中考)如
14、图3-4-8所示，光线AO从空气斜射 入水中，请画出法线和折射光线的大致方向. 图3-4-8 图3-4-9 解析：首先过入射点垂直于水面画出法线，因为光从 空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此画出折射 光线. 答案：如图3-4-9所示 例8 小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖 直白墙上出现了两个红色亮点A和B，其中A为反射点，B为 折射点，如图3-4-10所示.现保持入射点O的位置不变，欲使 反射点A下移至A1处，应使入射光线MO绕着点O沿_（ 填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，同时观察到折射点由B 点可能会移到_（填“B1”或“B2”）点. 图3-4-10 解析：当光从空气
15、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A1处，根据反射角等于入 射角，则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向 转动（图3-4-11中红色光线标注）.当入射光线 绕着O点沿顺时针方向转动时，入射角增大， 折射角随着入射角的增大而变大，因此同时观 察到折射点由B点可能会移到B1点. 答案：顺时针 B1 图3-4-11 知识链接 （1）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在 同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当 光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中 斜射入空气中时，折射角大于入射角. （2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在 同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射 角等于入射角. 解读中考：本节知识中的光的折射特点，正确确定入 射角、折射角并知道它们的大小关系，会用图形把这 种关系粗略表示出来是中考考查的重点，题型主要为 选择题、填空题和作图题. 考点一 光的折射
