4.4光的折射（知识点+例题）（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 人教版 八年级物理上册 第4章 《光现象》 第4节 光的折射 讲义 （知识点总结+例题讲解） 序号 知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计 一 光的折射规律 ★★ 5 5 14 二 光的折射现象及应用 ★★ 2 2 一、光的折射规律： 1.概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射； （1）当发生折射现象时，一定也发生了反射现象（反之不然）； （2）折射角：折射光线与法线的夹角； （3）当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。（折射角为0） 2.光的折射规律： （1）三线共面：折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内； （2）法线居中：折射光线和入射光线分居法线两侧；（反射光线和折射光线在法线同侧） （3）光路可逆：在折射现象中，光路是可逆的； （4）入射角增大，折射角也随之增大； （5）在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大： 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＜入射角）； ②光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折： （折射角＞入射角）； 3.全反射现象： （1）光线从密度大的介质射向密度小的介质，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射； 本原理可以用于解释海市蜃楼现象； （2）临界角：光线从密介质射向疏介质，存在一临界点，使得折射光线消失（折射角为90°），当入射角大于等于这一临界角时，就没有折射光线；（此时只有反射光线）。 【例题1】光从空气射入玻璃时，下列关于折射角与入射角的说法中，正确的是（　　） A．折射角一定小于入射角 B．折射角有可能等于入射角 C．折射角随入射角的减小而增大 D．折射角不可能小于入射角 【答案】B 【解析】解：光从空气中斜射入玻璃时，折射角小于入射角，当光垂直入射时，折射角和入射角相等，都等于零度，折射时折射角随着入射角的增大而增大。 故选：B。 【变式1】光从空气中斜射入水中，入射角为30°，则折射角（　　） A．小于30° B．大于30° C．等于30° D．0° 【答案】A 【解析】解：由光的折射规律可知：光从空气中斜射入水中时，折射角要小于入射角，入射角是30°，则折射角会小于30°。 故选：A。 【例题2】如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持入射光方向不变，动车减速时（　　） A．入射角不变，折射角不变 B．入射角变小，折射角变小 C．入射角变大，折射角变大 D．入射角变大，折射角变小 【答案】B 【解析】解：动车减速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前方，作出变化后的水面的法线，入射光线与法线的夹角即为入射角，比较变化前后的入射角，由下图可观察得入射角变大，根据光的折射规律，则折射角也变大。 故选：C。 【变式2】如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　） A．入射角为60°，界面右侧是空气 B．折射角为45°，界面左侧是玻璃 C．入射角为30°，界面左侧是空气 D．折射角为45°，界面右侧是玻璃 【答案】B 【解析】解：已知CD是界面，过入射点作出法线，则由图可知，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为90°﹣60°＝30°而∠COE＝45°，则折射角为90°﹣45°＝45°； 因折射角大于入射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【例题3】渔民用激光枪射鱼，应该使激光对准（　　） A．看到的鱼 B．看到的鱼的上方 C．看到的鱼的下方 D．看到的鱼的左上方 【答案】A 【解析】解：鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，能把鱼照亮，所以渔民应瞄准看到“鱼”的开始射击。 故选：A。 【变式3】岸上的人可以看到潜水游泳的人，潜水游泳的人也可以看到岸上的人，这说明在折射现象中光路是　 　。 【答案】可逆的。 【解析】解：在反射和折射中光路是可逆的，岸上的人可以看到潜水游泳的人，潜水游泳的人也可以看到岸上的人，这说明在折射现象中光路是可逆的。 故答案为：可逆的。 【例题4】如图所示，OA为反射光线，请作出OA的入射光线和大致的折射光线。 【答案】见解析。 【解析】解：先过O点垂直水面作法线，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出入射光线；根据折射角小于入射角在水中法线右侧画出折射光线，如图所示： 【变式4】如图所示，一束光射向玻璃三棱镜，请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线，并完成光路图。 【答案】直线；路径；方向；理想。 【解析】解：光由空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，因此折射光线应向法线靠拢；再次折射时，光由玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线远离法线射出。如图所示： 【例题5】光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN’和MM’两条线段并相交于O点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM’齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为　 　所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是　 。 （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM’水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM’齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证　 　，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的　 　相同。 （3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是　 　。 （4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则　 　射出的折射光线更远离法线。 【答案】（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。 【解析】解：（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。 （2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要控制A点所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。 （3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较两条折射光线OB和OE，OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。 （4）光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强，根据光路是可逆的，当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强，所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。 故答案为：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。 【变式5】在“初识光的折射现象”和“探究光的折射规律”实验中。 （1）如图甲所示，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　 　（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 （2）如图乙所示，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”。他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　 　。 （3）如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的0点，光在水中沿着OB方向射出，再将光沿BO方向射入，目的是为了研究折射时光路　 　。 【答案】（1）向左移动；（2）在同一平面；（3）可逆。 【解析】解：（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，折射光线偏向法线，则水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内； （3）在图丙中将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有可逆性。 故答案为：（1）向左移动；（2）在同一平面；（3）可逆。 二、光的折射现象及应用： 1.折射的现象： （1）从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到； 从水中看岸上的东西，好像变高了； （2）筷子在水中好像“折”了；（向上折断） （3）海市蜃楼； （4）彩虹；（彩虹主要是光的色散和光的折射） 4.折射成像原理：光的折射（折射光线的反向延长线的交点）； （1）看水中物体偏浅光路图：虚像、偏浅； （2）水中看外面的物体偏高光路图：虚像、偏高； 【例题6】清澈的水井看上去很浅，而实际上却较深，给人以这种错觉是下列哪种原因造成的（　　） A．光的反射 B．光的色散 C．光的折射 D．光的干涉 【答案】C 【解析】解：井底反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“井底”比井底的实际位置浅一些。所以清澈的水井看上去很浅，而实际上却较深，是由于光的折射造成的。 故选：C。 【变式6】如图所示的光学现象中，是由光的折射形成的是（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．乙和丁 【答案】C 【解析】解：甲图中铅笔错位是光的折射现象，乙图中手影是光沿直线传播形成的，丙图中海市蜃楼是光的折射现象，丁图中水中倒影是光的反射现象。 故选：C。 【例题7】如图所示的光现象中，属于光的折射的是（　　） A．司机通过后视镜观察路况 B．筷子好像在水面处“折断” C．日晷面上呈现晷针的影子 D．塔在水中形成“倒影” 【答案】B 【解析】解：A、司机通过后视镜观察路况是利用了光的发射现象，故A错误； B、筷子好像在水面处“折断”，是因为光的折射，故B正确； C、日晷面上呈现晷针的影子，是因为光的直线传播，故C错误； D、塔在水中形成“倒影”与平面镜成像原理相同，是光的反射造成的，故D错误。 故选：B。 【变式7】下列现象中，由于光的折射而形成的是（　　） A．对着镜子画脸谱 B．利用太阳灶烧水 C．渔民看到水中的鱼 D．小孔成像 【答案】C 【解析】解：A、对着镜子画脸谱是平面镜成像，平面镜成像属于光的反射原理，故A错误。 B、太阳灶是利用凹面镜会聚光线的能力，将太阳能转化为水的内能，是利用光的反射，故B错误； C、我们看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，故C正确； D、小孔成像是由光的直线传播形成的，故D错误。 故选：C。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：