第三節(jié)光的折射【自學(xué)卡片】1.光的折射現(xiàn)象:(1)定義:光由一種物質(zhì)斜射入另一種物質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生

的現(xiàn)象。(2)舉例:

。參考答案：(1)偏折(2)筷子變折、池底變淺2.光的折射中的相關(guān)概念:(1)法線:過入射點(diǎn)與界面

的直線。(2)入射角:

與法線的夾角。(3)折射角:

與法線的夾角。參考答案：(1)垂直(2)入射光線(3)折射光線3.光的折射規(guī)律:(1)三線共面:折射光線、入射光線和法線在

。(2)法線居中:折射光線和入射光線分別位于法線

。(3)兩角關(guān)系:①光從空氣中斜射入水或玻璃中時(shí),折射角

入射角,②當(dāng)光從水或玻璃等透明物質(zhì)射入空氣中時(shí),折射角

入射角。參考答案：(1)同一平面內(nèi)(2)兩側(cè)(3)小于大于【想一想】1.我們透過窗玻璃看窗外的景物是光的折射現(xiàn)象嗎?2.用激光筆射入裝水的燒杯中,光線的方向在水面處發(fā)生變化了嗎?參考答案：1.是光的折射現(xiàn)象,光從空氣進(jìn)入玻璃,再進(jìn)入空氣中,最后射到人的眼睛里。2.斜射時(shí)發(fā)生偏折,垂直入射時(shí)傳播方向不變。探究1探究光的折射規(guī)律1.【做一做】讓光線從空氣射入水中,觀察光在空氣與水中的傳播方向并描下來如圖。2.在光路圖中標(biāo)出反射光線、折射光線、入射角、反射角、折射角。參考答案：光路如圖。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象:(1)將入射光射入水中,折射光線在法線的

,說明三線之間的位置關(guān)系是

。(2)探究是否共面:將光屏折轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,光屏上還有折射光線嗎?這說明了什么?(3)將入射光不斷地遠(yuǎn)離法線,入射角

,折射光線

(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)法線,折射角

。說明折射角隨入射角的增大而

,隨入射角的減小而

。(4)讓光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣時(shí),發(fā)現(xiàn)折射光線

(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)法線,說明折射角

入射角。(5)讓激光束從空氣垂直射入水中,傳播方向

。參考答案：(1)另一側(cè)折射光線、入射光線在法線的兩側(cè)(2)折射光線消失折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)(3)增大遠(yuǎn)離增大增大減小(4)遠(yuǎn)離大于(5)提示:激光束從空氣垂直射入水中時(shí),折射光線、入射光線、法線三者重合,這說明傳播方向沒有發(fā)生改變。參考答案：不改變【交流與討論】(1)光發(fā)生折射時(shí),還發(fā)生反射嗎?(2)實(shí)驗(yàn)中如何顯示光的傳播路徑?參考答案：(1)同時(shí)發(fā)生折射和反射。(2)辦法:①在空氣中噴煙霧;②在水中滴入少許牛奶或藍(lán)墨水;③放置光屏,讓光緊貼光屏入射。(3)在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中,可以說折射角增大時(shí),入射角也隨著增大嗎?提示:不可以。有了入射光才能有折射光,折射角是隨著入射角的變化而變化的,所以一定要說入射角增大時(shí),折射角也隨著增大。參考答案：不可以。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要換用玻璃磚重做一遍?參考答案：用水、玻璃磚等多種物質(zhì)做實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)具有普遍性。【記一記】(1)不管是從空氣斜射入其他介質(zhì)中,還是從其他介質(zhì)斜射入空氣中,空氣中的角始終是大角。(2)光發(fā)生折射時(shí),光路也是可逆的。探究2生活中的折射現(xiàn)象1.結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),解釋筷子在水中變彎的現(xiàn)象:如圖中的筷子插在水中的部分看起來向上折是因?yàn)榭曜臃瓷涞墓鈴?/p>

(選填“水”或“空氣”)中斜射入

(選填“水”或“空氣”)中時(shí),傳播方向發(fā)生了偏折,折射光線

(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)法線,折射角

入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺得筷子在水中的部分向上彎折。提示:將一根筷子插入盛水的碗中,筷子在水面處看起來變折了,這是由于筷子反射的光從水中斜射入空氣中時(shí),傳播方向發(fā)生了偏折,遠(yuǎn)離法線,折射角大于入射角,所以筷子在水中的部分是向上彎折。參考答案：水空氣遠(yuǎn)離大于2.生活中常見的光的折射現(xiàn)象還有

、

。提示:海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象,是由于光在密度不均勻的物質(zhì)中傳播時(shí),發(fā)生折射而引起的;人能看到水中的魚,是因?yàn)轸~反射的光經(jīng)水面折射進(jìn)入我們的眼睛,這些都是光的折射現(xiàn)象。參考答案：海市蜃樓看到水中的魚【交流與討論】夏天坐在汽車?yán)?看到前方柏油路上像有水面的樣子,走到跟前發(fā)現(xiàn)沒有水,這是什么原因形成的?參考答案：由于光的折射而形成的“海市蜃樓”景象?！居浺挥洝坑捎诠獾恼凵?不管從岸上看水中的物體,還是從水中看岸上的物體,看到的虛像位置總是在實(shí)際位置的上方?！局R(shí)拓展】光在不均勻的同種介質(zhì)中的折射把熬制的濃紅糖水倒入玻璃水槽里,然后往水槽中緩緩注入清水,靜置一段時(shí)間。用激光燈從側(cè)壁斜射,由于糖水不均勻,會(huì)觀察到光線發(fā)生彎曲(如圖所示),這也是光的折射現(xiàn)象。從篝火的上方看遠(yuǎn)處的物體時(shí),會(huì)覺得物體似乎在抖動(dòng)。這是由于篝火上方的空氣受熱膨脹,變得稀疏,來自遠(yuǎn)處物體的光線在穿越不均勻的空氣時(shí)發(fā)生了折射。夜晚,我們仰望星空,常常會(huì)看到星星在一閃一閃地眨著“眼睛”,這也是由于星光在穿越疏密不斷變化的大氣層時(shí)發(fā)生折射引起的。山東省蓬萊海面曾多次出現(xiàn)“海市蜃樓”的奇觀,遼闊的海面上方展現(xiàn)出變幻莫測(cè)、多姿多彩的幻景,這是由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象。夏天氣溫比較高,但貼近海水的空氣溫度相對(duì)較低,由于熱脹冷縮,致使下層的空氣比上層的空氣稠密。來自地平線下遠(yuǎn)處物體的光線,在不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生折射,折射光進(jìn)入觀察者的眼睛,而人的視覺卻習(xí)慣性地認(rèn)為光是沿直線射來的,所以人們?cè)诤Ｃ嫔戏娇吹搅恕昂Ｊ序讟恰钡幕镁??？键c(diǎn)一探究光的折射規(guī)律【示范題1】(2014·撫州中考)小文在探究光的折射規(guī)律時(shí),將光從空氣分別射入玻璃和水中。其實(shí)驗(yàn)過程如下:實(shí)驗(yàn)一:將光從空氣射入玻璃中(1)將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤上,如圖甲所示。(2)將一束激光從空氣射向玻璃磚的圓心O處,激光在O處發(fā)生折射,記錄入射角和折射角。(3)逐漸增大入射角,重復(fù)步驟(2)。實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表格一所示。表格一實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°水中折射角r0°17°24°30°實(shí)驗(yàn)二:將光從空氣射入水中(1)將標(biāo)有角度的圓盤按圖乙所示安放;(2)將一束激光從空氣射向水面O處,激光在O處發(fā)生折射,記錄入射角和折射角;(3)逐漸增大入射角,重復(fù)步驟(2);實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表格二所示:表格二實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°玻璃中折射角r0°22°35°40°分析以上數(shù)據(jù)可得:①當(dāng)光從空氣垂直入射到其他透明介質(zhì)時(shí),傳播方向

。②當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí),折射角

(選填“大于”“等于”或“小于”)入射角。③當(dāng)光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時(shí),折射角

(選填“相等”或“不相等”)?！窘忸}關(guān)鍵】解答本題明確以下關(guān)鍵:關(guān)鍵1:明確折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系。關(guān)鍵2:知道光從一種物質(zhì)斜射入另一種物質(zhì)時(shí),折射角和入射角大小的比較。關(guān)鍵3:明確折射角隨入射角的增大而增大。關(guān)鍵4:實(shí)驗(yàn)過程中多次測(cè)量的目的是尋找普遍規(guī)律。【精講精析】本題考查探究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。由兩次實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)入射角為0°時(shí),折射角也為0°,說明光垂直入射到其他透明介質(zhì)時(shí),傳播方向不改變;當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí),折射角小于入射角;當(dāng)光以相同的入射角斜射入不同的透明介質(zhì)中時(shí),折射角不相等。答案:①不改變②小于③不相等【技法點(diǎn)撥】(1)聯(lián)系光的反射定律,理解光的折射規(guī)律。(2)區(qū)別光的折射是在兩種物質(zhì)中傳播。(3)根據(jù)光在不同物質(zhì)中傳播判斷折射角和入射角時(shí),運(yùn)用“空氣中角大”來區(qū)分。【變式訓(xùn)練】(2015·黑龍江大慶期中)小軍在探究光的折射規(guī)律時(shí)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),下表中是她測(cè)出的數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和表中數(shù)據(jù),她得出了如下結(jié)論:光從空氣斜射入其他介質(zhì)中時(shí),折射光線靠近法線,折射角小于入射角。(1)你認(rèn)為小軍的探究結(jié)論是否可靠?說出你的理由。(2)如果小軍想驗(yàn)證折射現(xiàn)象中光路是否可逆,她應(yīng)該怎樣做?入射角i51°折射角r31°【解析】本題考查探究光的折射規(guī)律。(1)為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,應(yīng)多做幾次實(shí)驗(yàn),然后才可以得出結(jié)論。(2)光在發(fā)生折射時(shí)光路具有可逆性,將原來的入射光線變?yōu)檎凵涔饩€即可。答案:(1)不可靠。實(shí)驗(yàn)有偶然性,不能只由一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論,不能只由一種介質(zhì)(玻璃)就推廣到其他介質(zhì)。(2)另用一束光沿BO入射,若折射后光沿OA射出,則證明折射光路是可逆的?？键c(diǎn)二應(yīng)用光的折射規(guī)律作圖【示范題2】(2014·長(zhǎng)沙中考)小軍和小剛一起做“探究光的折射現(xiàn)象及特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他們將一束光線從空氣中以某入射角射入玻璃磚時(shí),測(cè)得折射角為40°。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出折射光線并標(biāo)出折射角。當(dāng)他們逐漸增大入射角時(shí),折射光線將

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)法線?！窘忸}探究】解答本題時(shí)思考以下問題:(1)圖中已知什么光線?(2)入射光線在哪種介質(zhì)中?折射光線在哪種介質(zhì)中?(3)光是從哪種介質(zhì)射向哪種介質(zhì)?折射角和入射角的大小有什么關(guān)系?(4)光的折射規(guī)律中,折射角隨入射角的變化而怎樣變化?提示:(1)入射光線。(2)入射光線在空氣中,折射光線在玻璃中。(3)光從空氣射向玻璃中,折射角小于入射角。(4)光的折射規(guī)律中,折射角隨入射角的增大而增大,隨入射角的減小而減小?！揪v精析】本題考查利用光的折射規(guī)律作圖。光從空氣斜射入玻璃磚中,所以折射角小于入射角,折射光線應(yīng)靠近法線,折射角是指折射光線與法線的夾角,大小為40°,因?yàn)檎凵浣请S入射角的增大而增大,因此當(dāng)他們逐漸增大入射角時(shí),折射光線將遠(yuǎn)離法線。答案:如圖所示遠(yuǎn)離【技法點(diǎn)撥】利用光的折射規(guī)律作圖的方法(1)光射到透明的介質(zhì)表面,既發(fā)生反射,也發(fā)生折射。(2)已知入(折)射光線,作折(入)射光線。(3)已知物和像,作光路圖。(4)畫光路圖時(shí),法線用