光的折射归纳总结

1 / 28 光的折射归纳总结 光的折射知识整理及强化 班级 姓名 成绩 一、知识整理 1、框架结构 折射角小于入射角； 入射角增大时，折射角也随之增大； 光线垂直入射时，传播方向不变。 分析：第、条与反射定律相同，也是为了大致定出折射光线的空间位置。但需要指出的是，反射光线与入射光线在介质交界面的同侧，而折射光线与入射光线在介质交界面的异侧；反射、入射光线在同种介质中，而折射、入射光线在不同种介质中。 2、光的折射： 光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会发生变2 / 28 化，这种现象叫做光的折射。在这个定义中，我们要注意以下几点： 光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 在两种介质的交界面上，光一定会发生反射，若介质透明，则还能发生折射。 光的传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都 “ 折 ” 。 3、与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用： ?平面镜 ? ?面镜 ?凸镜球面镜 ?光学器件 ? ?凹镜 ? ?凸透镜 ? ? 3 / 28 ?凹透镜 4、光的折射现象： 首先我们要定义一些概念。有了反射现象的研究经验，可知法线是这些概念的核心。而入射角、折射角仍指光线与法线的夹角。 i 为入射角， r为折射角。 光的折射的实验结论： 光从空气射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上； 折射光线和入射光线分居法线两侧； 第条为折射的特例，光垂直入射时， 方向不改变，此时 ?r折 =?i=0?。 光线垂直折射面入射时，入射、反射、折射光线 与法线 “ 四线合一 ” ，此时 i?r反 ?r折 ?0?。 4 / 28 图 6 2 书上详细介绍了光由空气射入其他较密介质时的折射情况，实际上这也包括光由较稀疏的空气射入较稠密空气的情况。由此我们可以解释热源后的物体影像为何会扭曲，这是因为光在不均匀的介质中会发生折射，这样我们由于 “ 光沿直线传播 ” 的错觉，以为发光点的位置移动，感觉物体在不断地扭曲。 根据光路可逆的可逆性。作图如 6 3 由疏到密 由密到疏 光路可逆 图 6 3 在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错的问题。可以不去记它，即指在较疏的介质中，光线与法 线的夹 5、关于实像与虚像的区别： 物点发出的光线经反射或折射后能够会聚到一点，这一点就5 / 28 是物点的实一点，看起来光线好像从这一点发出，而实际上不存在这样一个发光点，这 6、凸透镜成像的规律及应用： 当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距 v也变大。像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。 可见，二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体；物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体。 当物体在一倍焦距以内时，只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像。 7、凸透镜成像的动态情景： 当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中，像逐渐变大，像距 v 也逐渐变大。但是，只要物体未到达二倍焦距点时，像的大小比物体要小；像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至 二倍焦距之间。 6 / 28 因此，焦点 F 是凸透镜成实像与虚像的分界点。 简单记忆为 :1倍焦距分虚实 ,2倍焦距分大小 . 二、复习检测 一 .填空题 : 1.入射光线与界面成 35 角 ,这时测得反射光线与折射光线的夹角为 90, 那么反射角为 折射角为 . 2.蜡烛位于凸透镜的 1 倍焦距与 2 倍焦距之间时 ,在透镜另一侧的光屏上能得到 的像 ,在蜡烛向焦点不断靠近的过程中 ,像的大小逐渐变 3 一条光线垂直射到平面镜上，入射角是 ，如果保持入射光线不变 ,使镜面沿顺时针方向转动 25 ，则反射光线和入射光线的夹角为 。 4.一盏探照灯从西向东射向一个没有水的游泳池 ,正好照亮池底的中央 ,那么在向游泳池灌水的过程中 ,在池底的光斑将向 移 . 7 / 28 5. 如图，表示光的反射、折射情况， MN 为法线，图中有一边是空气，反射光线是 入射角是 折射角是 6.将点亮的蜡烛放在离光屏 80cm处 ,结果屏上得到倒立、等大的实像 .将点亮的蜡烛放在距此镜 50cm 处 ,在屏上能成 像 ;若放在 距此镜 30cm处 ,在屏上能成 像 ;若放在距镜 15cm处 ,可看到 像 . 7. 照相机的镜头相当于一个 透镜，被拍摄的物体到镜头的距离应 焦距 ,此时在底片上得到的是 、 的 像 .为了使底片上的像大一些 ,应 将照相机与被拍摄的物体的距离调 些 , 同时将镜头到底片的距离调 些 . 8.当你站在湖岸上能看到湖中的鱼，又能看到映在湖水中的树的 “ 倒影 ” ， 看到的树是由于光的 而形成的；看到的鱼是由于光的 而形成的 像 . (选填 “ 反射 ” 或 “ 折射 ” ； “ 实 ” 或 “ 虚 ”) 9.在做凸透镜成像的实验时，已知透镜的焦距为 10厘米 ,当8 / 28 蜡烛由离透镜 30 厘米处逐渐移到离透镜 20 厘米处的过程中 ,像是 立的 ;像的大小是在逐渐变 ， (填 “ 大 ” 、“ 小 ”) 像的大小始终 物的大小 (填 “ 大于 ” 、 “ 不大于 ” 或 “ 小于 ” ) 二 .选择题 : 11. 潜水员在水中看岸边的树，下列叙述正确的是 看到的是树的虚像，且变高了 ; (B) 看到的是树的虚像，且变矮了 ; (C) 看到的是树的实像 ，高度不变 ; (D) 看到的是树的实像 ,且变高了 . 12. 物体在平面镜中成像的大小，是由下列哪个因素决定： A、平面镜的大小 B、平面镜放置的位置 C、物体离平面镜的远近 D、物体自身的大小 13.当一束光线斜着由空 气射向水面时 ,若使入射角减小 ,则下列说法中错误的是 9 / 28 (A)反射角随之减小 ; (C ) 反射光线与折射光线的夹角随之减小 ; (B)折射角随之减小 ; 反射光线与折射光线的夹角随之增大 . 14如图所示 ,O处放一凸透镜 ,F为焦点处 ,P为 2倍焦距处 ,凸透镜右侧有一个与透镜等高且可以自由移动的光屏 ,要想在光屏上得到蜡烛火焰倒立缩小的像 ,应将蜡烛放在 ( ) (A)透镜左侧的 P点 ;(B)透镜右侧的 F 与 P 之间 ; (C)透镜左侧 的 F与 P之间 ; (D)透镜左侧 P点的左侧 . 15.一物体离凸透镜 30 厘米时 ,在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像 .当物体移至 离透镜 15厘米处时 ,它成的像一定是 ( ) (A)放大的虚像 ; (B)放大的实像 ; (C) 缩小的虚像 ; (D) 缩小的实像 . 16某同学用焦距为 10 厘米的凸透镜来观察10 / 28 邮票上的细微部分 ,则邮票到透镜的距离应该是 ( ) (A)大于 20厘米 ; (B) 大于 10厘米，小于 20厘米 ; (C)等于 10厘米 ; (D) 小于 10厘米 . 18在研究凸透镜成像规律的实验中 ,将点燃 的蜡烛 和凸透镜放置在光具座上 ,并将其位置固定 ,然后将光屏沿光具座左右移动 ,但光屏上总得不到烛焰的像 ,这可能 是 ( ) (A) 物距大于焦距 ; (B) 物距大于 2 倍焦距 ; (C) 物距小于焦距 ; (D) 物距等于焦距 . 19. 在 研究凸透镜成像的实验中 ,凸透镜、光屏、蜡烛摆放次序正确的是 凸透镜、光屏、蜡烛 ; 凸透镜、蜡烛、光屏 ; 光屏、蜡烛、凸透镜 ; 光屏、凸透镜、蜡烛 . 20.烛焰放在主轴上离凸透镜 30cm 处 ,得到了一个放大、倒立的实像 ,由此可 以判断该凸透镜的焦距 f 应为 11 / 28 f 15cm; f 30cm; 15cm f 30cm; 10cm f 20cm. 三 作图题 1、完成下列各光路图。 2、画出图 3 1中入射入光线 AO的反射光线和 折射光线。 3、图 3 2，画出了光通过透镜前后的方向，在图 a、 b中，分别填上适当类型的透镜。 图 a 五、实验题。 1、在凸透镜成像的实验中，把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，调整三者的高度，使它们的中心大致在 。 12 / 28 2、当蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜时，屏上像的变化是 ，像到凸透镜的距离是 ，当蜡烛移过 后，屏上就再也看不到像了。 3、 当屏上看不到像时，我们可以用眼睛看到像和物在凸透镜的 侧，像是 立的 的 像。 4、详见知识整理中的 (6、凸透镜成像的规律及应用 ) 初二物理光的折射知识点总结 1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射 理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向 发生变化，这就是光的折射。 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射 2、光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质中时，折13 / 28 射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和 入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传 播方向不变，在折射中光路可逆。 理解：折射规律分三点：三线一面 两线分居两角关系分三种情况： 入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于 0°； 光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角； 光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 3、 在光的折射中光路是可逆的 4、 透镜及分类 透镜：透明物质制成，至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。 分类：凸透镜：边缘薄，中央厚 凹透镜：边缘厚，中央薄 5、 主光轴，光心、焦点、焦距 14 / 28 主光轴：通过两个球心的直线 光心：主光轴上 有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用 “F” 表示 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦 距，用 “f” 表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。 6、 透镜对光的作用 凸透镜：对光起会聚作用 凹透镜：对光起发散作用 7、 凸透镜成像规律 15 / 28 物 距 成像大小 像的虚实 像物位置 像 距 应 用 ( v ) u 2f 缩小 实像 透镜两侧 f u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f f 2f 幻灯机 u = f 不 成 像 u u 放大镜 凸透镜成像规律：虚像物体同侧；实像物体异侧；物远实像小而近，物近实像大而远。 8、 为了使幕上的像 “ 正立 ” ，幻灯片要倒着插。 9、 照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。 16 / 28 物理讲义复习提纲 1、光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象就做光的折射。 注：光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向也会发生偏折。 2、折射角：折射光线与法线之间的夹角。 3、折射定律： 折射光线、入射光线和法线在同一平面内； 折射光线和入射光线分居在法线两侧； 折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小； 在折射中光路也是可逆的。 分界面 注：右图中光线从一种介质 “ 空气 ” 射入另一种介质 “ 水 ”中时发生了折射现象，这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去，这 里没有画出反射线。折射中光路可逆的意思是：如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射，那么17 / 28 这道光会按上图的入射光线发生折射，也就是光的路可以互相逆转。 4、光折射中，我们要注意以下几点： 光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 在两种介质的交界面上，如果 是透明的介质交界面会发生两种光现象：折射和反射。如果介质不是透明的，比如钢板等等，就只会发生 “ 反射 ” 。 光的传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都 “ 折 ” 。 5、光的折射规律： 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角； 光从其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角； 光垂直界面射入 时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于 0。 光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变 “ 浅 ” 了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视 眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子 在水中部分看起来向上弯；18 / 28 看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。 6、若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？根据光路可逆的可逆性。画出下图 由疏到密 由密到疏 光路可逆 在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错的问题。 可以不去记它，而记为 “ 疏大密小 ” ，即指在较疏的介质中，光线与法线 的夹角较大，而在 较密的介质中，光线与法线的夹角较小。 7、光的折射现象和应用 生活中很多现象都与折射有关：水中鱼的位置看起来比实际的高一 些；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；透过 厚玻璃看钢笔，笔 19 / 28 杆好像错位了；从水下看岸上的物体，好像变高了。 人们利用光的折射制成了三棱镜、还制成各种透镜来成像。 8、两种折射 从空气到水 从水到空气 三、经验之谈： 光不仅从空气射入水时会发生折射，从水中射入空气中、射入玻璃中 也会发生折射。我们都知道光在不均匀 介质中传播会改变方向，其实在空 气也水接触面，他们的介质就是不均匀的，所以会发生折射，这点我们要 明白！ 20 / 28 光的折射教学设计 第一部分 说 课 一、教材分析 本课时是上海科学技术出版社义务教育课程标准实验教科书八年级上册第四章第三节的内容。是理解透镜成像的基础，同时又是解释日常生 活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，通过对现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力，更重要是激发学生学习兴趣，提高科学素质，让学生从小崇尚科学，立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，是为以后几节课学习活动进行充分准备。所以本节是本单元教学的重点。 二、学生情况分析 这节课所要面对的是八年级的学生，根据教学内容的上下承接关系，学生刚学完光的反射，对光的现象已有一些简单的认识，对光学研究中的一些物理量已有初步的了解，如入射角、法线等。光的折射是在现实生活中几乎随处可见的，学生们对他一定很熟悉，只是不知道这种现象的原理，这也是21 / 28 他们的兴趣所在，要抓住这点激发学生学习兴趣，采用观察、对比、分析的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出光的折射规律，应用折射规律解释一些自然现象，培养学生爱科学、用科学，提高学生的学习兴趣。 三、教学设计思想 针对素质教育对学生能力的要求，本节采用观察分析、启发式教学法。体现 “ 学生为主体，教师为主导 ” 的教学思想。通过实验演示、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导，让学生进行演示实验和计算机的模拟实验的观察，使学生在头脑中有清晰的表象，以具体生动的感性认识为基础掌握知识，而不是生硬地死记硬背，同时在观察中培养能力，开展思维训练重视知识的应用，理论紧密联系实际。 四、教学目标分析 知识目标：知道光的折射现象及折射光线和折射角；知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆；能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。 能力目标：通过演示实验，指导学生观察现象，引导学生自己分析、归纳规律，培养学生的观 22 / 28 察、分析、归纳能力。引导学生动手做实验，培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。 情感目标：培养学生学习物理的兴趣。通过对日常光现象的分析，破除迷信，热爱科学，进行唯物主义教育。 五、教学重点和难点 重点：光的折射规律；光路可逆。 难点：光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系；用光的折射解释自然现象。 六、教学过程设计 大致可分为以下五个环节： 第一环节， “ 创设情景 ” ，通过火彩虹这一非常罕见的气候现象，通常只发生于太阳位于高空位置，其光线穿过高海拔带有较多冰晶的卷云，在让学生感叹自然的 神奇与美丽的同时激起学生学习的动力。 第二环节， “ 小实验 ” ，建立折射模型，引出课题光的折射，提出与光的折射相关的一些基本概念，进一步激发学生的兴趣。 第三环节， “ 实验探究 ” ，在这个过程中，通过不断的提问，23 / 28 引导学生自主寻找光的折射规律并归纳出来； 第四环节， “ 呼应与总结 ” ，用光的折射规律来解释火彩虹形成的原因，并提出火彩虹不同颜色为什么会分开？让学生去思考为以后的学习做铺垫。 第 二 部 分 教 案 中考物理知识点归纳总结：光现象 一、光的传播 光源：能发光的物体叫光源。 自然光源：太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。 人造光源：火把、电灯、蜡烛等。 光的传播：在均匀介质中沿直线传播。 光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。 24 / 28 光的传播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度， c=2。99792×108m/s，计算中取 c=3×108m/s。 光 年 ： 光 在 1 年 内 传 播 的 距 离 。 1 光年 =9 。5×1012km/s=9。 5×1015m/s。 二、光的反射 光的反射：光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。任何物体的表面都辉发生反射。 光的反射定律：在光的反射现象中，反射光线、入射光 线和法线在同一个平面内；反射光线、入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。 在光的反射现象中，光路是可逆的。 两种反射： 1、镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行，其他方向没有反射光。 2、漫反射：由于物体的表面凸凹不平，凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。 注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律。 25 / 28 三、平面镜成像 平面镜对光线的作用：成像改变光的传播方向。 平面镜成像的特点：成的像是正立的虚像像和物的大小相等像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等。 理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到，都是倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的。 平面镜的应用： 水中的倒影平面镜成像潜望镜 球面镜： 1、凸面镜：对光线起发散作用。 26 / 28 2、凹面镜：对光线起会聚作用