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第4节光的折射体验认识光的折射活动1：向一个空杯中不断倒水，观察杯底的高度。活动2：将铅笔插入水中，观察铅笔的变化。(1)“活动1”中，你发现杯底不断地变______(选填“浅”或“深”)。(2)“活动2”中，插入水中的铅笔看起来好像_______。提示：(1)浅(2)折断(断了)1.什么是光的折射？2.什么是入射角、折射角？3.什么是光路的可逆性？4.生活中光的折射现象有哪些？探究1认识光的折射结合“体验”，思考以下问题：1.根据“体验”和光沿直线传播的条件，当光从空气射入水中时，光的传播方向会________。提示：光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播;光从空气射入水中时，介质的种类发生变化，光的传播方向会发生偏折。参考答案：发生偏折2.如图为光从空气射入水中的光路图，标出入射角、折射光线、折射角。①______角②______光线③______角提示：①i是入射光线与法线的夹角，为入射角;②是光从空气进入水中，被折射后的光线，为折射光线;③r是折射光线与法线的夹角，为折射角。参考答案：入射折射折射探究2光折射时的特点1.实验设计及现象分析：(1)让一束光从空气斜射入水中，发现折射光线向法线方向偏折，说明折射角_______入射角。提示：入射光线与法线的夹角是入射角，折射光线与法线的夹角是折射角，光从空气斜射入水中时，发现折射光线向法线方向偏折，说明折射角小于入射角。参考答案：小于(2)使入射光线远离法线，发现折射光线也远离法线，说明入射角增大时，折射角________。提示：入射光线远离法线时，入射角增大，折射光线远离法线，折射角增大，这说明入射角增大时，折射角也增大。参考答案：增大(3)让光线沿法线从空气垂直射入水中，发现折射光线在水中也沿法线方向传播，说明光从空气垂直射入水中时，传播方向___________。参考答案:不变(4)让光逆着折射光线的方向从水中斜射入空气，看到进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。①说明在折射现象中，光路_______;②此时在空气中的折射光线向_______(选填“法线”或“界面”)偏折，折射角_____入射角。参考答案：①可逆②界面大于2.交流与评估：(1)为了更清晰地观察水中的光路，可以采用什么办法?提示：因为在水中没有反射光的物质，所以在纯水中看不到光路，光照在牛奶和蚊香的细小微粒上能反射光，从而可以看到光传播的路径与方向。参考答案：水中加入牛奶或在水槽背面贴一张白纸作为背景等。(2)若验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内需借助什么器材？提示：为验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内需要借助一个可折转的光屏。让光沿光屏从空气斜射入水中，折射光线、入射光线与法线在同一平面内，将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上是否还有折射光线。参考答案：可折转的光屏【拓展延伸】探究光的折射规律的实验改进1.实验准备：激光笔、长方体透明容器、白色可折塑料平板、水等。2.改进光的折射实验的具体做法：按照实验要求把塑料板固定在容器中，然后在容器中倒入适量的水；让激光笔的光沿塑料板上的某条线斜射入水中，观察折射光线的情况；改变入射光线的方向，观察折射光线的情况；把塑料板沿竖向中间线向后折，使左右两面不在同一平面内，再使激光沿塑料板上的某条线斜射入水中，观察折射光线的情况；让激光笔的光沿塑料板垂直射入水中，观察折射光线的情况；最后得出光的折射规律。3.需要注意的事项:塑料板要平，厚度以1～2mm为佳，太薄板容易弯曲，光路的呈现也不清晰，太厚不易折。若找不到白色塑料板，用漆将它涂成白色也可。另外还应把塑料板卡得紧些。为了更好地观察实验情况，可在塑料板上画些直线以便观察光折射时的偏向，也可在塑料板上标上角度，可更精确地测定入射角和折射角的度数。探究3生活中的折射现象结合“体验”，思考下列问题：1.河水看起来为什么比实际的浅?请结合光的折射规律分析。思路：如图，因为河底反射的光由______斜射入______时，在水面发生______，折射光线______(选填“靠近”或“远离”)法线，人眼逆着折射光线看过去，看到的是河底的_______(选填“实”或“虚”)像，像在河底的_______(选填“上”或“下”)方，所以河底变浅了。参考答案：水空气折射远离虚上2.插入水中的筷子会向________偏折。为什么？试解释一下。提示：如图，筷子上B点的光是从水中斜射入空气而进入眼睛的，光在水面处发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线看过去，感觉光线好像是来自筷子上方B′点，筷子在水中的其他各点情形也是如此，所以我们看到插入水中的筷子会向上偏折。参考答案：上插入水中的筷子反射的光从水中进入空气时，在水面发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，感觉光线好像是从筷子上方发出的，所以会看到插入水中的筷子向上偏折。一、光的折射1.定义：光从一种介质_____入另一种介质时，传播方向发生_____的现象。斜射偏折2.光的折射规律：(1)概念：①法线：经过入射点并_______两个介质分界面的直线，如NN′。②入射角：_______________的夹角，如i。③折射角：_______________的夹角，如r。垂直于入射光线与法线折射光线与法线(2)规律：①三线共面：_____光线、_____光线和___线都在同一平面内。②两线分居：_____光线、_____光线分居法线两侧。③两角关系：a.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角_____入射角。b.光从水等介质斜射入空气中时，折射角_____入射角。c.入射角增大时，折射角会随着_____。d.光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向_____。④在折射现象中，光路_____。折射入射法折射入射小于大于增大不变可逆二、光的折射现象1.池水看起来比实际___。2.筷子在水中_________。3.看水中的物体比实际的_______。4.海市蜃楼。浅“折断”高一些考点应用光的折射规律作图【典例】(2012·宜昌中考)如图所示，岸边有一物体B，潜水员从水中能看见B的像B1，请作出一条眼睛能看到B1的折射光路图。【思路导引】【精讲精析】潜水员从水中能看见B的像B1，说明由B点发出的光经水面发生折射，折射光线进入潜水员的眼睛，潜水员逆着光线看过去，就好像是从B1点发出的，潜水员的眼睛和B的像B1的连线与水面的交点即为入射点的位置，B点与入射点的连线即为入射光线，入射点与潜水员眼睛的连线即为折射光线。答案:如图所示【方法归纳】利用光的折射规律作图(1)已知入(折)射光线，作折(入)射光线。(2)已知物和像，作光路图1.(2012·鸡西中考)如图所示，属于光的折射现象的是()【解析】选C。本题考查光的三种现象的区分。遥控器调电视利用了光的反射现象，A错;激光准直利用了光的直线传播，B错;由于光的折射从岸上看水中的物体变浅了，所以渔民叉鱼时，要瞄准看见鱼的下方才能把鱼叉到，C对;照镜子是平面镜成像，属于光的反射现象，D错。2.一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中，则折射角()A.小于50°B.大于50°C.大于40°D.小于40°【解析】选D。本题考查光的折射规律。入射光线与水面的夹角为50°，入射角为90°-50°=40°，光线从空气射入水中，折射角小于入射角，则折射角小于40°，故选D。3.关于光的折射，下列说法错误的是()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.和光的反射现象一样，折射光路也是可逆的【解析】选A。光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变，但垂直射入时，传播方向不变，光从空气中斜射入水中，折射光线向法线偏折，因而折射角小于入射角，折射角随着入射角增大而增大。由于在光的折射中光路是可逆的，所以反过来不难理解，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。4.观察拍摄于水边的风景照片时，总会发现倒影部分比景物本身暗一些，这是光从空气射到水面上时，由于光的_________(选填“反射”或“折射”)，一部分光进入水中的缘故。【解析】光从空气射到水面上时既发生反射也发生折射，水面上的倒影是由于光的反射现象形成的，由于一部分光发生折射进入水中，所以水面倒影部分比景物本身暗一些。答案:折射5.如图所示，MN为两种介质的界面，光线AO为______光线，光线OB为______光线，光线OC为_______光线。从图中可知入射角为______，反射角为______，折射角为_______。【解析】本题主要考查在光的折射和反射现象中的入射角、反射角、折射角的概念及反射定律和折射规律。MN为两种介质的界面，则DQ为法线，观察题图可知光线AO是射向界面的一条光线，即为入射光线，光线经界面又返回到同种介质中，故光线OB为反射光线，光线OC经界面后射入了另一种介质，故光线OC为折射光线。入射光线AO与法线的夹角∠AOD是入射角，∠AOD=90°-35°=55°，在反射现象中，反射角等于入射角，所以反射角也为55°，折射光线OC与法线的夹角∠COQ是折射角，∠COQ=90°-50°=40°。答案：入射反射折射55°55°40°6.“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”描写了美丽的江南风光，诗人看到的日出并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了_______而形成的像，太阳实际在地平线_______(选填“以下”或“以上”)。【解析】光线在同种均匀介质中沿直线传播，在不均匀介质中光线不断弯曲，发生折射现象，使我们看到的像在实际太阳的上方。答案:折射以下7.(2012·成都中考)如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：(1)过O点的法线；(2)折射光线的大致方向。【解析】法线是指通过入射点O垂直于界面的一条直线，因为法线不是真实存在的，所以应用虚线表示；根据光的折射规律可知，当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。答案:如图所示找找你容易错在哪里？如图所示，湖底A点发出一束光斜射向水面。请画出该束光进入空气后的大致光路图，并标出折射角r。【学生自答】【教师点评】①法线正确；②折射光线错误，应远离法线；③折射角标错，应是折射光线与法线的夹角。【正确作图】