第4节 光的折射

第四章光现象第4节

光的折射情景导入1.斜插在水中的铅笔好像折断了，天空中的星星好像在眨眼睛，你知道这些奇异的现象是怎么回事吗？让我们一起来走进今天的物理课堂，谜底自然就会揭晓。2.漫画中的老人看到的水的深度比水的实际深度深还是浅？该漫画对人们有何警示作用？合作探究光的折射

我们已经知道：光在同种均匀介质中沿直线传播；光从空气射向水面会发生反射。那么光从空气进入水中，或者光从玻璃进入空气中，其传播方向又将会怎样呢？提出问题1.光的折射演示实验在装有水的水杯中斜插入铅笔，观察看到的现象。交流讨论(1)水中的铅笔是向哪个方向弯折的？铅笔弯折的方向与人观察的位置是否有关？(2)从水杯侧面观察，铅笔在水中部分的粗细有没有明显变化？归纳总结光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向常常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。2.光的折射相关概念

在光的反射现象中，我们知道有反射角和折射角等相关概念名称，那么在光的折射中又有哪些相关概念呢？提出问题(1)一点：点O为入射点(又为反射点、折射点)多媒体展示(2)二辅助线法线NN′分界面MM′相互垂直(3)三光线AO叫入射光线OB叫反射光线OC叫折射光线(4)三个角入射角：OA与法线NN′的夹角(∠2)反射角：OB与法线NN′的夹角(∠3)折射角：OC与法线NN′的夹角(∠1)相等3.探究光的折射规律

前面学习了光的反射定律，那么光在折射时有哪些规律呢？提出问题演示实验在课前准备好的玻璃缸中加入半缸水，按照下列步骤探究光折射时的特点。(1)让光从空气射入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。(2)比较折射角、入射角的大小关系。(3)改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。(4)当光垂直射向水面时，观察光是否发生折射。(5)让光从水中斜射入空气中，观察入射角和折射角的变化情况。点击操作进行播放探究光的折射规律归纳总结(1)光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。(2)折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。(4)在折射现象中，光路是可逆的。生活中的折射现象

生活中有很多用到了光的折射的例子，如渔夫叉鱼，那么同学们知不知道有经验的渔夫是如何用鱼叉叉鱼的呢？提出问题渔夫用鱼叉叉鱼时，鱼叉应往看到的鱼的下方位置叉。光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。这就使鱼的实际位置与我们看到的位置有所偏差。多媒体展示交流讨论(1)“潭清疑水浅”的现象是怎么产生的？(2)岸上的人看站在水池中的人变矮了，这是什么原因呢？归纳总结从水面上看水中的物体时，由于光从水中斜射入空气，折射光线会远离法线偏折，人逆着光看物体时，会感到水中物体的位置变高(即水面变浅)。材料拓展海市蜃楼

上现蜃景：通常空气的密度随高度的增加而减小，又由于水的比热容较大，在同样受热的情况下，海水温度较低，那么靠近海面的空气温度也较低。再由于空气是热的不良导体，因而会出现空气层的下面温度低、上面温度高的现象，而且温度差别很大，导致空气密度下面大、上面小而且差异显著。

下现蜃景：通常空气的密度随高度的增大而减小，可是在沙漠地区由于泥沙的比热容小，在同样受热的情况下，沙子升温快，那么靠近沙漠的空气温度高。又由于空气是热的不良导体，因而会出现空气层的下面温度高、上面温度低的现象，导致空气密度下面小、上面大。课堂小结光的折射光的折射光的折射现象光的折射相关概念：一点、二辅助线、三调光线、三个角探究光的折射规律生活中的折射现象：鱼叉叉鱼、海市蜃楼随堂检测1．下列成语所描述的情景中，属于光的折射现象的是(

)A．一叶障目B．海市蜃楼C．坐井观天D．立竿见影2．关于光的折射，下列说法中错误的是(

)A．折射光线与入射光线和法线在同一平面内B．在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断减小C．在光的折射现象中，光路是可逆的D．折射光线与入射光线分别位于法线两侧BB3．空气中有一束光垂直射向直角形玻璃砖，如图所示，请作出这束光线射入玻璃砖后并从斜边射出的大致方向。解：如图所示：一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1.

2023年7月我国航展中展示了运－20在低空中释放出干扰弹的过程。

干扰弹是具有较高温度的辐射弹，当敌方导弹跟踪来袭时，放出的高温

干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向，从而脱离原定的袭击目标。这种

干扰弹主要辐射的是(

B

)A.

次声波B.

红外线C.

紫外线D.

超声波B12345678910111213141516171819202.

如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透

过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是(

A

)A.

经过调节，像的大小可以等于物的大小B.

木板上的小孔一定是圆形的C.

保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方

向移动，蜡烛在墙上的像会变大D.

蜡烛在墙上形成的像是虚像A12345678910111213141516171819203.

如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景，场景中有瞪羚在岸边

的影子和水中的倒影。下列分析正确的是(

B

)A.

瞪羚的影子是光的反射形成的B.

瞪羚的影子是光的直线传播形成的C.

瞪羚的倒影是光的折射形成的D.

瞪羚的倒影是光的直线传播形成的B12345678910111213141516171819204.

如图所示，将平面镜M放置在水平桌面上，光源S发出一束激光射到

镜面上，经反射后在标尺上形成光斑P，为了让光斑P向右移动，下列

方法可行的是(

C

)A.

让光源S顺时针转动一个角度B.

将镜面竖直向上移动一段距离C.

让光源S逆时针转动一个角度D.

将镜面水平向右移动一段距离C12345678910111213141516171819205.

下列关于光现象的论述，正确的是(

B

)A.

在“猴子捞月”的故事中，井水中的“月亮”是由光的折射形成的B.

青蛙“坐井观天，所见甚小”，是光的直线传播造成的C.

漫反射的光线向四面八方反射，所以不遵循光的反射定律D.

“瀑水喷成虹”，彩虹是光的反射形成的B12345678910111213141516171819206.

如图所示，小明做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖

直架在水平桌面上，并在桌面上垫一张白纸，再将两支完全相同的蜡烛

A和B放在白纸上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察。下列说法正确的

是(

C

)A.

为了使实验效果更加明显，应将蜡烛B也点燃B.

玻璃板可以与纸面不垂直C.

选择两支完全相同的蜡烛，是为了方便比较像与物

的大小关系D.

用一块不透明的木板挡在玻璃板和像之间，像会被

遮挡C12345678910111213141516171819207.

检查视力的时候，视力表往往放在被测者头部的后上方，被测者识

别对面墙上镜子里的像，要求被测者与视力表像的距离是5

m。如图所

示是小红同学在测量视力时的情景，关于这次视力测量说法正确的是

(

C

)CA.

视力表中开口向上的“E”，在平面镜中成的像开口向下B.

视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口指向纸内C.

小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.6

mD.

小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.3

m12345678910111213141516171819208.

炎炎夏日，防溺水是重要的暑期校园安全工作之一，在不熟悉的水

域，千万不要贸然下水，以免对水的深度估计不足而发生危险。能正确

说明产生这一错觉的光路图是(

D

)

D12345678910111213141516171819209.

为了行车安全，切勿酒驾。关于交警夜查酒驾的现象，下列说法正

确的是(

D

)A.

我们看到交警身上穿的反光马甲属于光源B.

酒精测试仪红灯发出的光是红外线C.

汽车灯光在夜色中一定是沿曲线传播的D.

灯光射到交警穿的反光马甲上会发生反射D123456789101112131415161718192010.

下列现象中，关于紫外线的应用，说法不正确的是(

D

)A.

人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用B.

适当照射太阳光可以促进人体维生素D的合成C.

经常在太阳光下晒晒衣物，可以起到杀菌消毒作用D.

电视机的遥控器可以发出不同的紫外线，来实现对电视机的遥控D1234567891011121314151617181920二、填空、作图题(本大题共18小题，每空1分，作图2分，共24分)11.

光在

介质中沿直线传播，光在

中传播最快，

其速度为

m/s。发生雷电时，先看到闪电，后听到雷声，是

因为

⁠。同种均匀

真空

3×108

空气中光速大于声速

123456789101112131415161718192012.

“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四

周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太阳，阳光洒在海面上，水中鱼儿望

着我们，悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲，其中，

看到“倒映的白塔”属于光的

现象；墙是“红色的”，是因为

墙壁能够

(选填“反射”或“吸收”)红色光；水中鱼儿看到的

“我们”是

(选填“实像”或“虚像”)。反射

反射

虚像

123456789101112131415161718192013.

教学楼走廊里挂着一块平面镜，某同学走近镜子时，他在镜中像的

大小

(选填“变大”“变小”或“不变”)；同学间可以通过镜

子互相看对方，表明了反射时光路是

；上课时，有时有的同

学看黑板会感觉“晃眼”，这是因为黑板发生了

(选填

“镜面反射”或“漫反射”)，这种反射

(选填“遵循”或“不

遵循”)光的反射定律。不变

可逆的

镜面反射

遵循

123456789101112131415161718192014.

如图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为30°，

且反射光与折射光相互垂直，则反射角是

，折射角是

⁠。60°

30°

123456789101112131415161718192015.

自动感应水龙头是通过感应到人体向外辐射的

(选填“红

外线”“超声波”或“紫外线”)启动工作的。对于市场交易中的纸币，人们借助验钞机发出的

(选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)来辨别真伪。红外线在真空中的速度

(选填“大于”“等于”或“小于”)紫外线在真空中的速度。红外线

紫外线

等于

123456789101112131415161718192016.

雷雨天，小王观察到某次闪电经历的时间为t1，听到这次闪电发出

的雷声持续时间为t2(不计云层间回声时间)，刚开始看到闪电到刚开始

听到雷声的时间为t3，声音和光传播速度分别为v和c，则t1

(选填

“＞”“＝”或“＜”)t2，闪电发生位置到小王的距离约为

(用

表达式表示)。＝

vt3

123456789101112131415161718192017.

如图甲所示，医生给病人检查口腔时，借助镜子可以观察到牙齿的

背面，说明平面镜可以改变光的

。医生为了看得更清楚应

将灯光照亮

(选填“平面镜”或“牙齿”)。请你在图乙中画出

人眼看到平面镜中“牙齿”的光路图，保留作图痕迹。传播方向

牙齿

123456789101112131415161718192018.

如图甲所示，游客徒步在海底隧道间，可以看到漂亮的海底世界，

在图乙中，A、B、C三点分别是游客的眼睛、真实鱼以及游客观察到的

鱼的位置，请你画出游客看到水中鱼的光路图。1234567891011121314151617181920三、实验探究题(本大题共2小题，第19小题8分，第20小题8分，共

16分)19.

在“探究光的反射规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。1234567891011121314151617181920(1)如图甲所示，小李先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板

放在平面镜上且与镜面保持

，用激光笔让一束光EO紧贴着左

侧硬纸板射到平面镜上，在右侧硬纸板上会看到反射光线OF；若此时

移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射

光束沿

方向转动。(2)将右侧纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上

⁠

(选填“看到”或“看不到”)反射光线，此时，反射光线

⁠

(选填“存在”或“不存在”)。垂直

顺时针

看不到

存在

1234567891011121314151617181920(3)为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸

板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的

(选填

“上部”或“下部”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入

射光线

(选填“在”或“不在”)同一平面内。(4)在图甲中，如果让光线沿着FO方向射向镜面，会看到反射光线沿着

OE方向射出，这表明光反射时光路是

⁠。(5)实验时，小明发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便，

认真思考后，他认为只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定

了，他用到的光学知识是

⁠。下部

在

可逆的

光在同种均匀介质中沿直线传播

123456