3.4 探究光的折射定律

1、.3.4 探究光的折射定律学习目的1.举例说明并解释有关光的折射现象.2.尝试探究光的折射规律.3.会根据光的折射规律判断折射光线的大致方向,认识到光在发生折射光阴路可逆.一、情景引入清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的小明，一跳下去就淹过了脖子，下水的他就惊慌失措，幸好有同学相救，才脱离危险。为什么小明在岸上看池水会比实际的浅呢？真的眼睛骗了自己？二、教材研究问题1光真的会折射吗？ 观察课文中图337把一束光从空气斜射入水面时，一部分光发生了反射返回到空气中，而另一部分光那么进入水中传播，且传播方向 填“有或“没有改变。这种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，叫做光的

2、 。 光的折射现象在我们生活当中会见到很多，例如：插入水中的筷子向 弯折；清辙的河水感觉到变 ；初升的太阳；海市蜃景等。你知道的还有哪些是折射现象？ 。 认识光的折射当中的几个概念，如下图。两种介质的界面MM、法线 、入射光线 、折射光线 、入射角 、折射角 。问题2光的折射有什么规律？ 实验器材：激光棒、白纸、三角板、铅笔、玻璃砖或有机玻璃块 实验步骤：用铅笔在白纸上画出两条互相垂直的线MM、 和NN、，如以下图1所示。 把玻璃砖的一边压在MM、线上，把上方看作是空气，下方是玻璃砖。如图2所示。 用激光束从O点紧贴白纸斜射入玻璃砖，观察光射入玻璃砖的情况，并用铅笔把入射光线和折射光线的位置作

3、记号A和C。如图3所示。 移去玻璃砖，描出线AO和OC，并标出光线的传播的方向，如图4所示。 重复实验步骤，增大或减小入射角的大小，观察折射光线的变化，并作出记号。如图5所示。 重复实验步骤，让激光束从玻璃砖射入空气，沿CO方向入射，观察出射光线的位置。并作出光路图。如图6所示。 重复实验步骤，让激光束沿NO方向入射，观察折射情况，并作出光路图。如图7所示。 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7分析论证：从图4中可以得到： ； 从图4和图5中可以得到： ； 从图6中可以得到： ； 从图4和图6中可以得到： ； 从图7中可以得到： ；得出结论：光的折射规律：三线关系折射光线、入射光线和法线位

4、于 ；折射光线、入射光线分居法线 。两角关系当光从空气斜射入水或玻璃其它透明介质时，折射角 入射角；当光从水或玻璃其它透明介质斜射入空气中时，折射角 入射角。在折射时，折射角随着入射角的增大而 ，随着入射角的减小而 。当光垂直入射时，传播方向不改变。注：光在折射时，光路也是可逆的。通过以上的学习，你能否作出水中点A发出的两条光线进入空气中传播的大致情况。假如点A是插入水中的筷子上的一点，你就可以理解筷子为什么可以向上弯折了。问题3生活中和自然中有哪些折射现象呢？ 池塘水的深度感觉变浅了：是由于河底反射的光经水斜射入空气中时，折射光线向 偏折，使得折射角 入射角。人们沿着光线的反向延长线看去，感

5、到河床被抬高了。与此相类似的插入水中的筷子向上弯折也是这个道理。 看水中的鱼，由于光的折射我们看到的并不是实际的鱼，而是鱼的虚像。并且像的位置在实际鱼的斜上方。因此有经历的渔民叉鱼时，要叉向鱼的 。相反鱼看岸上的人，也是变 了的虚像填高或低。 海市蜃景那么是由于空气各层的密度并不均匀，光线在通过大气层时，不断发生 的缘故。因此，早上看到的初升的太阳，并不是实际的太阳，实际的太阳在地平线的 填“上方或“下方。晚上看天上的星星会眨眼睛，也是由于光的折射这个原因。三、典例分析如下图，有束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，那么 是反射光线， 是折射光线。解析：由图可看出，因为FHE

6、=DHE，所以光线FH和DH中一条是入射光线，另一条是反射光线，那么HB一定是折射光线了。又因为入射光线和折射光线分居法线的两侧，那么AE为法线，FH为入射光线，HD为反射光线，还因为入射光线跟反射光线在界面的同侧，所以CG为界面。这是一道有关反射和折射的综合题，对这样的题目，要认真观察光路，并结合光的反射定律和折射规律加以解决。答案：HD；HB四、达标训练1、以下是一些日常生活和自然界中的光现象：日食和月食；水中倒影；小孔成像；池底“变浅；黑板“反光；雨后彩虹。由于光的折射形成的是 ；由于光的反射形成的是 。2、小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象，如下图是他根据实验现象画的光路图。改变

7、入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大。他猜测，当入射角增大到一定程度时，会出现的现象是 ，他猜测的根据是 。3、如以下图所示是光在玻璃和空气的界面上同时发生反射和折射的情况，可以断定： 是界面， 是入射光线， 是反射光线， 是折射光线，界面的 侧是空气。第2题4、一束光线从水中射向空气中，现知道折射光线的折射角为00，那么入射光线的入射角应该是 A、900 ； B、00 ； C、450 ； D、300 ；5、如下图的四个图中表示了光线穿过玻璃砖的光路图，其中只有一个是正确的，你认为是 6、一束光线由空气斜射入水中时，假如入射角逐渐增大，折射角将 A、逐渐减小，且

8、总小于入射角； B、逐渐增大，且总大于入射角；C、逐渐减小，且总小于入射角； D、逐渐增大，且总小于入射角；7、在研究平面镜成像特点的实验中，在竖起的玻璃板前后各放一支蜡烛，对着玻璃板既可以看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像，同时又可看到玻璃板后的“蜡烛。以下说法中正确的选项是 A、两者都是光的反射形成的像； B、两者都是光的折射形成的像；C、前者是光的折射形成的像，后者是光的反射形成的像；D、前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像；8、某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装了一只射灯，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，如下图。现往池内注水，水面升至a位置时，站在

9、池旁的人看到亮斑的位置在P点；假如水面上升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，那么 A、P点在S点的上方，Q点在S点的上方； B、P点在S点的上方，Q点在S点的下方；C、P点在S点的下方，Q点在S点上；D、P点在S点的下方，Q点在S点的下方；9、当光从一种透明物质进入另一种透明物质时，以下说法正确的选项是 A、光的传播方向一定发生改变； B、光的传播方向有时不发生改变；C、当光从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角；D、当光从玻璃中斜射入空气中时，入射角大于折射角；10、关于光由空气斜射入水中，以下说法中错误的选项是 A、光的传播方向改变，但光速不变；B、折射光线和入射光线分居在法线和界面的两

10、侧；C、折射光线向法线偏折，且折射角随入射角增大而增大；D、在发生折射现象的同时，还发生光的反射；11、圆筒形的玻璃杯中灌上水，将一把刻度很明晰的尺子竖直插进玻璃杯里，斜上方看这把尺子 A、水中部分刻度变小； B、水中部分刻度变大了； C、水中部分刻度大小不变； D、不能肯定；12、如下图，一束激光沿直线照射到空容器底部，形成一个亮点，假如向容器中缓缓地加水，随着水面的逐渐升高，亮点将 A、仍在原位置不动； B、逐渐向左挪动；C、逐渐向右挪动； D、消失了；13、如下图，人眼在A处看到河里B处有一条鱼。假设从A处射出一束激光，要使激光能照射到鱼的身上，那么激光应朝哪个方向射出？ A、B点 B、

11、B上方 C、B下方 D、B左方或右方14、如下图，是我们看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的选项是 15、 如下图，将刻度尺斜插入水中，从水面上看去水中尺子的刻度情况 A、变得密了； B、变得疏了； C、一部分变密一部分变疏； D、疏密没有变化。16、 在空茶杯里放一枚硬币，眼睛刚好看不见，如下图，渐渐向杯中注水，保持眼睛和杯子的位置不变，那么以下说法中正确的选项是 A、 随着水的增多，眼睛能看到硬币，而且感觉到硬币逐渐降低；B、随着水的增多，眼睛能看到硬币，而且感到硬币逐渐升高；C、注水后能看到硬币，但感觉不到硬币升高或降低；D、注水后仍看不到硬币；17、在某湖的湖底安装了一些灯，晚上灯光

12、把湖装饰得很漂亮，这些灯发出的光在进人空气中时发生了折射，请你在图中大致画出它的折射光线的光路图。五、中考试题如下图，MN为空气与水的分界面，AO为人射光线，O为入射点在图中画出反射光线和折射光线解答：根据光的反射定律作出反射光线共面、两侧、等角；又根据折射规律作出折射光线。正确作法如以下图：六、课堂测评1、如下图，一束光沿AO方向由空气射向水面，经折射后可能照亮水中的 点。选填图中的字母2、 如上图所示，是光线AO从一种介质斜射向另一种介质时，发生反射和折射时的情况。假如入射光线AO与界面MN的夹角MOA=300，折射光线OC与反射光线OB垂直，那么可以知道：入射角= ，反射角= ，折射角=

13、 。3、某同学在鱼塘边看到“鱼在云中游，其中“鱼是由光的 而形成，“云是由光的 而形成的。4、岸上的渔夫看到河中的鱼是鱼的 ，渔夫要用叉子去叉鱼，应往看到鱼的 方去叉，由于从 发射的光发生了 ，看起来河水要比实际的浅些。5、在空碗里放一枚硬币，当碗内盛满水时，看上去碗底的硬币要比实际的深度 填“深或“浅些，这是光的 的缘故。6、古诗词中有许多描绘光学现象的诗句，如“潭清疑水浅说的就是光的 现象；“池水映明月说的就是光的 现象。7、下面哪些现象为光的折射现象 筷子插入水中，在水中的部分看起来发生了弯折；太阳未出地平线，人已经看见太阳了；清澈的水底看起来比实际浅一些；在平面镜中看见了自己的像；A、

14、 ； B、 ； C、 ； D、8、一束光线从空气射入某种透明介质中，假设入射角为400，那么反射角和折射角在下述几组数据中合理的是 A、反射角为400，折射角为400； B、反射角为600，折射角为300；C、反射角为400，折射角为300； D、反射角为400，折射角为600；9、某人站在河边看到水中的鱼和桥，以下说法中正确的选项是 A、鱼是光的反射形成的虚像，桥是光的反射形成的实像；B、鱼是光的折射形成的虚像，桥是光的反射形成的虚像；C、鱼是光的反射形成的实像，桥是光的折射形成的实像；D、鱼是光的折射形成的实像，桥是光的折射形成的虚像；10、站在湖边往水中看去，可以看到水面上漂浮的木块、水

15、下的游鱼、湖边的树木和蓝天中的白云，由于光的折射而成像的是 A、白云 ； B、树木 ； C、游鱼； D、木块；11、以下现象中属于光的折射现象的是 A、平静的水面映出蓝天白云； B、从岸边看池中的水变浅；C、黑板发生“反光现象； D、大树挡住太阳光形成树荫；12、关于光的折射，以下说法错误的选项是 A、光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变；B、光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；C、光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，折射角也随着增大，但总小于入射角；D、折射光路也是可逆的。13、如图表示了光从玻璃射入空气中的情况，正确的选项是 14、透过写字台上的玻璃板，观察放在玻璃板

16、下面的像片，看到的像片的位置往往比它实际位置： A、略高一些； B、略低一些； C、一样高； D、三者都有可能；15、以下说法中不正确的选项是 A、排纵队时，假如看到前面的一位同学挡住前面所有的人，这说明纵队排直了；B、木匠检查木板是否直时，总是闭上一只眼睛，另一只眼睛沿着木板长度方向看去；C、早晨看到刚刚升起的红太阳，此时太阳已在地平线以上了；D、看不见不透明物体后面的东西，说明光沿直线传播；16、在海上旅行，有时会在地平线上看到高楼大夏、热闹的市场等，实际大海上什么也没有，这种现象叫“海上蜃楼。出现这种现象的原因是 A、光在海平面反射的缘故； B、光从云层上反射的缘故；C、光沿直线传播的缘故； D、从在不均匀的大气层中折射的缘故 ；17、以下图是一束从空气斜射向玻璃的光线，入射角