1、第三章 光和眼睛3.4探究光的折射规律,光的折射,光从空气斜射入水中时，会发生折射，导致船桨像被“折断”一样.,例1 下列光现象中，由于光的折射形成的是( ) A.赵州桥在水中形成“倒影” B.手在墙上形成“手影” C.筷子好像在水面处向上弯 D.景物在凸面镜中成像 解析：光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现象.赵州桥在水中形成“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射现象；手在墙上形成“手影”，是光沿直线传播形成的；筷子好像在水面处向上弯折，属于光的折射现象；景物在凸面镜中成像，是凸面镜成像，属于光的反射现象.故选C. 答案：C,光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角.,例2
2、如图3-4-1所示的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是( )图3-4-1 解析：当光从空气斜射入水中时，折射角应小于入射角，当光发生反射时，反射角与入射角相等，故A、D错误，B正确；当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两侧，故C错误.故选B.,B,要解决此题，需要知道当光线斜射到两种介质的分界面上时，会同时发生反射和折射，光在发生反射时，反射角等于入射角；当光从空气中斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角.,自然界中的折射现象,例3 暑假，小梦陪着爷爷到湖里叉鱼.小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼.如图3-4-3所示的四幅光路
3、图中，能正确说明叉不到鱼的原因是( ),图3-4-2,图3-4-3,解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像.因此有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到.由此可知，A、C选项光的传播方向错误，B选项折射角等于入射角，故B错误，只有D选项正确. 答案：D,此题主要考查光的折射现象，鱼身上反射出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了.,把实际情况和光路相混淆,例4 如图3-4-4甲所示，一盛水容器置于水平
4、桌面上，一束光从左上方斜射向水面，这时反射角为，折射角为；若把容器右侧稍微垫高，如图3-4-4乙所示，待水面重新平静后，反射角为，折射角为，那么( )甲 乙,图3-4-4,A., B.=,= C., D., 解析：当把容器的右端垫高些时，水面仍是水平的，即法线方向仍然是竖直方向，故入射角不变，所以反射角和折射角也不变化，即,. 答案：B,错解：A或C 注意：本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化.其实，无论容器侧面被垫起多高，平静后的水面总是水平的，所以容器侧面被垫起，并不能改变入射角的大小，所以反射角和折射角也不会改变，故选B.,题型一 光的折射规律的应用,例5 某校新建成一个喷水池，在池底
5、中央安装了一只射灯.射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑，如图3-4-5所示.现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则( ),图3-4-5 A.P点在S点的上方，Q点在S点的下方 B.P点在S点的下方，Q点在S点的下方 C.P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D.P点在S点的下方，Q点在S点的上方,解析：往池内注水，水面升至a位置时，射灯发出的光线在水面上发生折射，根据折射规律可知，P点如图3-4-6甲所示;水面上升至b位置时，射灯射出的光先在水池壁上发生反射，再折射出水面，根据反
6、射定律和折射规律知，Q点如图乙所示.甲 乙图3-4-6 答案：D,题型二 实验探究光的折射规律,例6 某同学在做“探究光的折射特点”实验，如图3-4-7是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据.,图3-4-7,（1）分析表中数据，可得出结论： 光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象. 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而_（填“增大”“不变”或“减小”），且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小等于_度. 该同学
7、根据上述实验中的发现和结论总结出光的折射特点.,反射,折射,增大,小于,零,（2）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是_（填“OA”或“OB”）；激光经过水面反射时的反射角大小等于_（填“”“”或“”）.,光线从空气垂直水面射入时，入射光线、折射光线与法线重合，入射角、反射角、折射角都为0,思路导图,光从空气斜射到水面时，发生反射和折射现象，光路是可逆的,OA,解析：（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角.当
8、光从空气垂直射到水面时，折射角等于零度.（2）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿CO方向将光从水中射入空气，则激光在空气中的光路是OA.光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射角大小等于.,题型三 光的折射作图,例7 (广西百色中考)如图3-4-8所示，光线AO从空气斜射入水中，请画出法线和折射光线的大致方向.图3-4-8 图3-4-9 解析：首先过入射点垂直于水面画出法线，因为光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此画出折射光线. 答案：如图3-4-9所示,例8 小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，其中A为反射点，B为折射点，如图
9、3-4-10所示.现保持入射点O的位置不变，欲使反射点A下移至A1处，应使入射光线MO绕着点O沿_（填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，同时观察到折射点由B点可能会移到_（填“B1”或“B2”）点.,图3-4-10,解析：当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角.现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1处，根据反射角等于入射角，则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动（图3-4-11中红色光线标注）.当入射光线绕着O点沿顺时针方向转动时，入射角增大，折射角随着入射角的增大而变大，因此同时观察到折射点由B点可能会移到B1点. 答案：顺时针 B1,图
10、3-4-11,知识链接,（1）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角. （2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角.,解读中考：本节知识中的光的折射特点，正确确定入射角、折射角并知道它们的大小关系，会用图形把这种关系粗略表示出来是中考考查的重点，题型主要为选择题、填空题和作图题.,考点一 光的折射现象及其应用,教材第64页“作业第4题” 如图3-44所示，男孩做出了错误的判断.以下四幅光路图中，能
11、正确说明产生这一错觉的原因是( ),例9 (广西钦州中考)如图3-4-12所示是人眼看到池底某点的光路，其中正确的是( ),图3-4-12,解析：光由池底某点射出，经水面射入人的眼睛，故光线是从水中到空气中，图A和图C光线的传播方向画错了，故A、C错误；光由池底某点射出，经水面射入空气中时发生折射而射入人眼，折射角大于入射角.眼睛观察到的是该点的虚像，该点的虚像在折射光线的反向延长线上，故B错误，D正确. 答案：D,例10 小明做了如下实验：照图3-4-13那样，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，另一部分光反射射入玻璃砖内.,核心素养,图3-
12、4-13,在实验中，发现折射角比入射角大，而且逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越_，且光强越来越弱.反射光强越来越强.当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时， _光就消失了，只剩下_光. 小明同学继续对这个问题进行研究，他让光从半圆形玻璃砖直边上射入玻璃砖，由于折射角小于入射角，就找不到前面实验中出现的现象. 他就这个发现请教了物理老师，老师告诉他这种现象叫作全反射.折射角变成了90时的入射角，叫作临界角.,远,折射,反射,他又用水进行了实验，让光从水中射向空气，再让光从空气入射到水中，得到了同样的结论. 根据上面小明的探究和已学过的知识，请总结一下发生全反射的条件是： _ ； _.,入射角大于或等于临界角,光要从光密介质射向光疏介质,解析：（1）当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，当逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远；当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光线就消失了，只剩下反射光线.（2）要发生全反射现象，需要使光从光密介质射向光疏介质，并且入射角需要达到或大于临界角，此时折射光消失，只剩下反射光.,
