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第五章光現(xiàn)象四、光的折射,光的折射現(xiàn)象,光從空氣斜射入水中時，會發(fā)生折射現(xiàn)象，導(dǎo)致船槳看起來像折斷了一樣.,例1（北京中考）如圖5-4-1所示的光現(xiàn)象中,由于光的折射形成的是（）A.趙州橋在水中形成“倒影”B.手在墻上形成“手影”C.筷子好像在水面處向上彎折D.景物在凸面鏡中成像,圖5-4-1,C,解析：橋在水中形成的“倒影”是平面鏡成像現(xiàn)象,是光的反射形成的；手在墻上形成的“手影”是光的直線傳播而形成的；景物在凸面鏡中成的像是光的反射形成的；筷子好像在水面處向上彎折是光從水進(jìn)入空氣中時發(fā)生折射而引起的.故選C.,發(fā)生折射現(xiàn)象時有兩個基本特點：①光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)；②光在同種不均勻介質(zhì)中傳播.,光的折射規(guī)律,光從玻璃進(jìn)入空氣中時，折射角大于入射角.,巧記樂背,光從一物進(jìn)另物,同時發(fā)生反、折射；斜線入水要折射,折線靠近于法線；法線垂直于界面,折線入線分兩側(cè)；水中光斜入空氣,折線遠(yuǎn)離于法線.,光的反射和光的折射的異同點,例2（四川廣安中考）當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時,會發(fā)生折射,如圖5-4-2所示.畫出的折射光路正確的是（）圖5-4-2解析：由光的折射規(guī)律知,當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時,折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),折射角小于入射角,故A、B、D錯誤,C正確.,C,折射引起的光學(xué)現(xiàn)象,例3（貴州貴陽中考）遠(yuǎn)看淺淺的湖（河）水,一旦涉入水中后,才發(fā)現(xiàn)水的實際深度比看到的要深許多,如圖5-4-3所示.水對眼睛的這種“欺騙”,對于想游泳的同學(xué)存在很大安全隱患,我們必須要警惕造成這一現(xiàn)象的主要原因是（）A.光的直線傳播B.光發(fā)生了折射C.光發(fā)生了反射D.某些人的幻覺解析：從岸上看水中的物體,水中物體所發(fā)出或反射的光,由水進(jìn)入空氣中時發(fā)生折射,折射光線遠(yuǎn)離法線向下偏折,所以看到的物體要比它的實際的深度淺些.,圖5-4-3,B,從岸上看水中的物體或者從水中看岸上的物體,看到的都是由于折射而被“升高”的物體的像,即物體實際的位置更“深”一些.,對光的傳播方向認(rèn)識不清,例4（黑龍江綏化中考）看起來清澈見底不過齊腰深的池水,不會游泳的小明跳下去就出現(xiàn)了危險,幸好有同學(xué)及時相救.小明在岸上看池水比實際淺的原因是（）A.從池底射出的光在水面處發(fā)生反射B.小明的眼睛產(chǎn)生的錯覺C.從池底射出的光在水面處發(fā)生折射D.從空氣射入水中的光在水面處發(fā)生折射,C,解析：小明從岸上看池水時,光來自看到的物體（池底）,并從水中斜射入空氣中,由于折射光線遠(yuǎn)離法線,人眼逆著折射光線看去,就會看到池底升高了，即池水變淺了,如圖5-4-4所示.,圖5-4-4,錯解：D注意：人看到物體,是因為物體發(fā)出或反射的光線進(jìn)入人眼,其傳播方向為物體到人眼.,光的反射與折射現(xiàn)象的辨析,例5向平靜的水面看去,有時會看到魚在云里游的情景,此時看到的“云”和“魚”的成因的說法正確的是（）A.都是由于光的反射而形成的B.都是由于光的折射而形成的C.“云”是由于光的折射而形成的,“魚”是由于光的反射而形成的D.“云”是由于光的反射而形成的,“魚”是由于光的折射而形成的,D,解析：在水面上看到的“云”是平面鏡成像現(xiàn)象,是由于光的反射而形成的,而在岸上看到水中的“魚”,是由于光的折射而形成的虛像.,錯解：A或B或C注意：云與人在同一介質(zhì)中,而人與魚不在同一介質(zhì)中,所以其成因不同,光在同一介質(zhì)中傳播是光的反射,光在不同介質(zhì)中傳播是光的折射,有些同學(xué)因不明白這個道理而錯選.,題型一光的折射現(xiàn)象,例6晚上看天上的星星,會看到星星忽閃忽閃的,像“眨眼睛”似的.對這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有以下四種猜想,其中符合實際的是（）A.星星發(fā)光是忽明忽暗的B.星星發(fā)光是不連續(xù)的C.太空中星球繁多,不時地有其他星球擋住被觀察的星星射向地球的光線D.大氣層的空氣密度不均勻且不穩(wěn)定,D,解析：當(dāng)星星發(fā)出或反射的光穿過大氣層時,由于地球周圍大氣的密度不斷變化,大氣層對光發(fā)生折射且折射光線的方向也在不斷變化,所以星光時明時暗地閃爍,像人眨眼睛一樣.故選D.,題型二光的折射規(guī)律,角度a探究光的折射規(guī)律,例7（安徽蕪湖期末）某小組同學(xué)設(shè)計了如圖5-4-5所示的實驗裝置探究光的折射規(guī)律,其中豎直放置的光屏EF可繞其上ON所在直線方向前后折轉(zhuǎn).,圖5-4-5,（1）實驗時,光貼著光屏從空氣射入水中,該小組同學(xué)將F板向后折轉(zhuǎn)一定角度,則在F板上______（填“能”或“不能”）看到折射光線,此時折射光線和入射光線_____（填“在”或“不在”）同一平面內(nèi).（2）多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾角進(jìn)行實驗,該小組測量數(shù)據(jù)記錄如下表所示.分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是_____________________________________________________________.（寫出一條即可）（3）該小組同學(xué)繼續(xù)用另一只激光筆讓光沿著BO射向水面時,可看到折射光線沿OA射出,這說明_________________________________.,不能,在,光從空氣,斜射入水中時,折射角小于入射角,折射角隨入射角的增大而增大,在折射現(xiàn)象中,,光路是可逆的,解析：（1）由光的折射規(guī)律知,折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),所以若將F板向后折轉(zhuǎn)一定角度,則F板與入射光線、法線不在同一平面內(nèi),故在F板上不能看到折射光線,但此時折射光線和入射光線仍在同一平面內(nèi).（2）分析表中的數(shù)據(jù)可得到：光從空氣斜射入水中時,折射角小于入射角,折射角隨入射角的增大而增大.（3）該小組同學(xué)繼續(xù)用另一支激光筆讓光線沿著BO射向水面時,可看到折射光線沿OA射出,這說明在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的.,角度b利用光的折射規(guī)律作圖,例8（山東聊城中考）如圖5-4-6所示,一束光射向一塊玻璃磚,并穿過玻璃磚.畫出這束光進(jìn)入玻璃磚和離開玻璃磚后的光線（注意標(biāo)出法線）.,圖5-4-6,解析：先由入射點和界面畫出法線,當(dāng)光從空氣斜射入玻璃磚中時,折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),折射角小于入射角,作出折射光線的大體傳播路徑.當(dāng)光從玻璃磚斜射入空氣中時,入射光線和折射光線分居法線兩側(cè),折射角大于入射角.答案：如圖5-4-7所示.,圖5-4-7,方法點撥：在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的,本題中入射光線進(jìn)入玻璃磚中時,折射角的大小與從玻璃磚進(jìn)入空氣中時的入射角相等,所以從玻璃磚進(jìn)入空氣中時折射角等于第一次折射時的入射角,即最后的折射光線與進(jìn)入玻璃磚時的入射光線平行射出.,例9光能夠在其中傳播的物質(zhì)叫介質(zhì).光在同種均勻介質(zhì)中傳播的路線是直線.當(dāng)光在不均勻的介質(zhì)中傳播時,它傳播的路線不再是直線,而會發(fā)生彎曲.如太陽光通過地球大氣層時,由于大氣密度分布不均勻,因而光的傳播路線是彎曲的,如圖5-4-8甲所示.因此,地球上的人看到的太陽位置要比它的實際位置高.根據(jù)上述事實,完成下面題目的有關(guān)要求.在一底面是平面鏡、四周是透明玻璃的空魚缸內(nèi)注入一定量的水,然后在魚缸底部均勻地撒上一層砂糖.當(dāng)砂糖剛?cè)咳芙夂?讓激光發(fā)生器L發(fā)出的一束激光從魚缸的一個,側(cè)壁靠近底部處射入，可以觀察到激光束在魚缸底部糖液中的傳播路徑類似于乒乓球向前運動不斷與水平桌面發(fā)生碰撞所出現(xiàn)的運動軌跡,如圖乙所示.請解釋出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因.要求在解釋過程中能說明：,圖5-4-8,甲,乙,（1）激光束進(jìn)入溶液后為什么會按圖中所示那樣彎曲；（2）在A、B兩點處發(fā)生了什么現(xiàn)象；（3）粗略說明為什么OA、AB、BC基本相似.,在同種均勻介質(zhì)中,光是直線傳播的.砂糖水溶液的密度不是均勻的,越深密度越大,激光入射時是斜射的,所以激光傳播時發(fā)生折射,即傳播路線是彎曲的.,在A、B兩點處發(fā)生了反射現(xiàn)象.,從O、A、B點反射的光方向是一樣的,同一深度液體的密度是相同的,所以光傳播規(guī)律一樣,因此OA、AB、BC基本相似.,解析：（1）因為在均勻介質(zhì)中，激光是沿直線傳播的，砂糖水溶液的密度是不均勻的，越深密度越大，所以激光進(jìn)入溶液后會彎曲.（2）O向上的半段液體的密度減小,最高點幾乎為純水，所以開始時激光向下彎折,到達(dá)一定程度后,繼續(xù)向下彎折,后半段液體的密度增大,A點最大,當(dāng)光線發(fā)生彎折后射到A點時,發(fā)生反射；同理,在B點也會發(fā)生反射現(xiàn)象.（3）在液體中同一深度液體的密度相同，所以傳播規(guī)律相同.,解讀中考：本節(jié)學(xué)習(xí)的重點是光的折射現(xiàn)象的判斷、光的折射規(guī)律的應(yīng)用和利用光的折射規(guī)律作圖,有時也與光的反射、光的直線傳播和后面所要學(xué)的光的色散綜合辨析,一般以選擇題、填空題、作圖題和實驗題為主.,考點一光的折射的應(yīng)用,教材第114頁“做一做”將一枚硬幣粘在搪瓷杯底部.將你的頭部向后移一點,使硬幣剛好被杯口邊緣遮住而看不見（圖5-30）.請另外一位同學(xué)把水徐徐加入杯中（不要使硬幣改變位置）,雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變,但硬幣又可以重新映入眼簾.這是因為硬幣反射的光經(jīng)水面折射，折射光線遠(yuǎn)離法線向下偏折進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線看去，看到硬幣變高了的虛像，如圖5-31所示.,圖5-30圖5-31,例10（福建廈門中考）《康熙幾暇格物編》中記載：“置錢碗底,遠(yuǎn)視若無,及盛滿水時,則錢隨水光而顯現(xiàn)矣.”如圖5-4-9所示,把銅錢放在碗底B處后加適量水,從A處恰好看到銅錢的像在E處,用激光筆從A點向______（用圖中字母表示）處照射,可照亮銅錢.加滿水,從A處看到像的位置將____（填“變高”“變低”或“不變”）.,圖5-4-9,變高,E,解析：把銅錢放在碗底B處后加適量水,從A處恰好看到銅錢的像在E處；由于在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的,所以用激光筆從A點向E處照射時,光線會原路返回,即可照亮銅錢.由于入射點升高,人眼逆著射來的光線看去,看到像的位置將變高.,考點二光的折射現(xiàn)象的辨析,教材第111頁“內(nèi)容節(jié)選”如圖5-25所示,把一根筷子插入水中,筷子看起來彎折了；透過壓在書頁上的玻璃磚看書,書上字的位置有些偏移.這些都是光線從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時發(fā)生折射（refraction）現(xiàn)象的結(jié)果.,圖5-25,例11（江蘇徐州中考）下列觀察到的各種現(xiàn)象中,由于光的折射形成的是（）A.陽光下人的影子B.水中樹的倒影C.池水變“淺”了D.日食解析：陽光下人的影子和日食是由光的直線傳播形成的,A、D不符合題意；水中樹的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,是由光的反射形成的,B不符合題意；池水變“淺”了,是由光的折射而引起的,C符合題意.,C,考點三光的折射作圖,教材第113頁“圖5-28”在圖5-28甲中，設(shè)在水面下有一發(fā)光物體A，它從水面下發(fā)出的光線AO和AO′在進(jìn)入空氣時傳播方向發(fā)生改變，當(dāng)這兩條光線射入眼睛時，觀察者會認(rèn)為光線是從A′處射來的.這樣觀察者看到的物體位置比實際的位置升高了，人看到筷子沒入水中的部分上翹也是同樣的道理（如圖乙）.,圖5-28,乙,甲,例12（湖北黃岡中考）潭清疑水淺,安全記心間.如圖5-4-10所示,A是水池底某點,請作出光線AO的折射光線以及人從岸上看到A的像A′.解析：過入射點并且垂直界面的線為法線,再根據(jù)光從水斜射入空氣中時折射角大于入射角,在空氣中法線的另一側(cè)畫出折射光線,將兩條折射光線反向延長,其交點即為人所看到的A點的像的位置A′.答案：如圖5-4-11所示.,圖5-4-10,圖5-4-11,例13在探究“光從空氣斜射入水和油中時，哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大”的實驗中，小明提出如下實驗方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置(如圖5-4-12甲所示)；接著分別倒入水和油，記錄對應(yīng)的光斑位置，再通過分析就可得到實驗結(jié)論.經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為這一方案是可行的，于是進(jìn)行了探究實驗.,核心素養(yǎng),圖5-4-12,丙,甲,乙,(1)要實現(xiàn)探究目標(biāo)，他們應(yīng)選擇圖乙中的_____(填字母序號)兩圖做實驗.(2)實驗時，同學(xué)們在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，這樣做的目的是_________________________________.(3)某小組同學(xué)正確實驗后，所記錄的三次光斑的相對位置如圖丙所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入水和油中時，_____對光的偏折本領(lǐng)較大.,記錄每一次光斑的位置,B、D,油,解析：(1)要探究水和油對光的偏折本領(lǐng)大小，必須控制入射角和液面的高度相同，符合條件的有B、D兩圖；(2)在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，目的是記錄液體中光斑的位置，比較液體對光的偏折程度；(3)根據(jù)圖丙可知，油中光斑的位置距離空氣中光斑的位置比較遠(yuǎn)，因此油對光的偏折程度大，即油對光的偏折本領(lǐng)較大.,