2020-2021學(xué)年八年級(jí)物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí)重難點(diǎn)40講第25講光的折射含解析新人教版

第25講光的折射〔1〕定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，因?yàn)楣馑侔l(fā)生了變化，導(dǎo)致傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射?！?〕光的折射與光的反射一樣，都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光那么進(jìn)入到另一種介質(zhì)中，由于光在兩種不同的介質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射?！?〕在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時(shí)也發(fā)生反射。也就是說(shuō)，有一局部光被反射回原來(lái)的介質(zhì)中，另一局部光進(jìn)入第二種介質(zhì)發(fā)生折射，我們平時(shí)看到水中的倒影比實(shí)際物體亮度要偏暗一些就是因?yàn)橛芯植抗庹凵溥M(jìn)入水中引起的?！?〕光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)，它的傳播方向不會(huì)發(fā)生改變?！?〕在折射過(guò)程中，光路也是可逆的?！?〕根本概念入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO折射光線：光進(jìn)入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB法線：垂直于兩介質(zhì)分界面的直線MN入射角：入射光線與法線的夾角i折射角：折射光線與法線的夾角θ〔7〕生活中常見(jiàn)的折射現(xiàn)象：筷子“彎折〞、池水看著比實(shí)際淺、玻璃看著比摸著薄、海市蜃樓、透鏡現(xiàn)象?！?〕光的折射規(guī)律：射光線與入射光線、法線在同一平面上；〔三線一面〕折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；〔兩線分居〕光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角〔折射光線向法線偏折〕；光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角；入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大。角的關(guān)系——折射時(shí)，光速快的那邊兒，角大，無(wú)論是入射角還是折射角。一般很少考真空到空氣，也很少考水到玻璃，一般兩種介質(zhì)中，一種是空氣，另一種是水或玻璃等光速比空氣中慢的，那么還可以簡(jiǎn)單記——空氣中角大。垂直于界面照射時(shí)，入射角=折射角=0°〔僅在此條件下，入射角等于折射角?；蛘哒f(shuō)，此時(shí)光沿直線傳播〕。折射角隨著入射角的增大〔減小〕而增大〔減小〕，但不成正比；表達(dá)時(shí)應(yīng)先說(shuō)折射角后說(shuō)入射角。3.生活中的折射現(xiàn)象〔像的位置比物體的位置高，即像在物體的上方位置〕〔1〕在岸上看水中的魚的位置“變淺〞了我們能夠著見(jiàn)物體是由于物體外表反射光〔或發(fā)出光〕射入我們的眼睛，如圖假設(shè)A點(diǎn)射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼，而我們覺(jué)得光好似是從A’點(diǎn)射入們眼睛的，因此，我們看到的是A點(diǎn)升高的虛像。如圖1〔2〕在水中看岸上的物體，物體的位置“變高〞了如圖2，假設(shè)從岸上的B點(diǎn)射出的兩條光線經(jīng)水面折射后射入人眼，由于光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，人們會(huì)覺(jué)得光好似是從B’點(diǎn)發(fā)出的，此我們看到的是B點(diǎn)升高的虛像?！?〕插入水中的筷子看起來(lái)變“彎折〞了如圖3，從筷子的水中局部C反射出的光，射向杯外時(shí)發(fā)生折射，折射光的反向延長(zhǎng)線上的C'局部，就是人眼看到的水中那局部筷子的虛像?！?〕海市蜃樓海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的自然現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上，夏天空氣較熱，而海水相對(duì)較涼，海面附近空氣的溫度比上層空氣的低，空氣熱脹冷縮，上層的空氣比底層的空氣稀疏，來(lái)自遠(yuǎn)方地面處物體的光，本來(lái)不能到達(dá)我們的眼睛，但有一局部光由于不同高度的空氣的疏密不同而發(fā)生折射，逐漸彎向地面〔如圖4所示〕，進(jìn)入我們的眼中，我們逆著光望去，就看見(jiàn)了遠(yuǎn)處的物體所形成的虛像?！?〕早晨，我們看見(jiàn)的太陽(yáng)，其實(shí)是太陽(yáng)的虛像，這是由于光從太陽(yáng)射向地球時(shí)，在疏密不均勻的大氣層中發(fā)生了折射，光的傳播路徑是彎曲的。所以早上太陽(yáng)還沒(méi)有到達(dá)地平線，我們就可以看見(jiàn)太陽(yáng)的虛像，黃昏太陽(yáng)已經(jīng)落到地平線以下，我們?nèi)匀豢梢钥匆?jiàn)太陽(yáng)的虛像，所以一天時(shí)間里，我們能夠看見(jiàn)太陽(yáng)的時(shí)間比太陽(yáng)實(shí)際出地平線的時(shí)間要長(zhǎng)一些。圖1圖2圖3圖4課時(shí)作業(yè)二十一1.以下實(shí)例中，屬于光的折射現(xiàn)象的是〔〕“變彎〞了C.人在路燈下行走，地面上會(huì)出現(xiàn)人的影子D.陽(yáng)光穿過(guò)茂密的樹葉間隙，在地面形成圓斑【答案】A【解析】A、筷子變彎是由于光線在水和空氣、玻璃的界面發(fā)生了折射，并且三種不同物質(zhì)對(duì)光的傳播能力不同，故此選項(xiàng)是正確的；B、物體水中倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，是光的反射形成的，此選項(xiàng)不符合題意；C、影子是由光沿直線傳播形成的，此選項(xiàng)不符合題意．D、陽(yáng)光穿過(guò)茂密的樹葉間隙時(shí)，在地面形成的圓斑是太陽(yáng)的像，是小孔成像的現(xiàn)象，屬于光的直線傳播，故此選項(xiàng)是錯(cuò)誤的．2.如下圖，入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，玻璃磚的CD面上鍍有不透明的反光金屬薄膜．那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕CD面反射后循原路返回CD面反射后從AB面上發(fā)生全反射CD面反射后從AB面射出，折射角為45°CD面從AB面射出，折射角為32°【答案】C【解析】過(guò)入射點(diǎn)A畫法線，然后根據(jù)反射定律:反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．作出反射角，由幾何知識(shí)可知，入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，那么折射光線射到反光金屬薄膜時(shí)的反射角和入射角都是32°，那么其反射光線從玻璃中斜射入空氣中時(shí)的入射角也為32°，又因?yàn)楣庹凵鋾r(shí)，光路是可逆的，當(dāng)入射光線SO以45°入射角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角為32°，那么，入射光線AB以32°角從空氣射入兩面平行的玻璃磚中，折射角就為45°．如以下圖所示．3.人眼看到斜插入水中的筷子向上折〔如圖〕，如圖的四幅光路圖中，能正確說(shuō)明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因的是〔〕A．B．C．D．【答案】D【解析】當(dāng)光從水中射入空氣時(shí)，在水與空氣的交界面上發(fā)生折射，進(jìn)入空氣中的折射光線向水面偏折，位置降低，而我們認(rèn)為光是沿直線傳播的，我們看到的筷子位置在折射光線的反向延長(zhǎng)線上，從而位置比實(shí)際位置偏高，看起來(lái)筷子向上彎折，那么選項(xiàng)D正確．4.如下圖，將一支鉛筆放入水中，看起來(lái)鉛筆發(fā)生了彎折．這是因?yàn)椤病矯.光從空氣射入水中，傳播方向不變D.光從水射入空氣中，傳播方向改變【答案】D【解析】A、B、光在空氣和水的分界面發(fā)生了鏡面反射，但不是鉛筆看起來(lái)發(fā)生了彎折的原因，故A、B錯(cuò)誤；C、D、插入水中的鉛筆，由于鉛筆反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí)，傳播方向發(fā)生了偏折，遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角，所以看到鉛筆在水中的局部是向上彎折．此時(shí)看到的像是鉛筆的虛像．故C不符合題意，D符合題意．5.如下圖，人眼在A處看見(jiàn)玻璃缸B處有雨花石．假設(shè)從A處射出一束激光，要使激光射到雨花石上，那么激光應(yīng)向哪一點(diǎn)射出〔〕【答案】A【解析】人看到雨花石的虛像，是因?yàn)橛昊ㄊ瓷涞墓庥伤羞M(jìn)入空氣，折射光線進(jìn)入人的眼睛，人眼順著折射光線的延長(zhǎng)線看到雨花石的虛像．所以，可以根據(jù)雨花石的位置確定折射光線的方向，再根據(jù)折射時(shí)光路是可逆的來(lái)解答此題．連接AB，過(guò)折射點(diǎn)做法線，根據(jù)光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角畫出折射光線的位置，雖然人看到的B點(diǎn)是雨花石的虛像，雨花石的實(shí)際位置在B點(diǎn)的正下方，因?yàn)榧す庠谶M(jìn)入水的時(shí)候也會(huì)發(fā)生折射，所以照著B點(diǎn)，激光也就剛好落在雨花石上了．如下圖.6.以下光現(xiàn)象的成因與池水變淺形成的原因不相同的是〔〕A．水中“折〞筆B．手影C．露珠下的葉脈看起來(lái)變粗了D．大海中的“城市〞【答案】B【解析】池底的光線由水中斜射到空氣中時(shí)，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去，就會(huì)覺(jué)得池底變淺了．A、水面“折〞筆是由于光的折射造成的，故A不符合題意；B、手影是利用光的直線傳播形成的，故B符合題意；C、露珠相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，所以露珠下的葉脈看起來(lái)變粗，此時(shí)的露珠相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，所以是利用光的折射的原理，故C不符合題意；D、大海中的“城市〞是由于光的折射造成的，故D不符合題意.7.如下圖，一束光線斜射入盛水的容器中，在容器底部形成一個(gè)光斑．翻開閥門K，容器里的水逐漸流出的過(guò)程中，光斑將〔〕【答案】B【解析】如下圖，當(dāng)水位在a時(shí)，一束光線斜射入盛水的容器中，由光的折射定律可知，在容器底部形成一個(gè)光斑在P點(diǎn)，當(dāng)翻開閥門K，容器里的水逐漸流出的過(guò)程中，但入射點(diǎn)逐漸降低到b時(shí)，由光的折射定律可知，在容器底部形成的光斑在P′點(diǎn)，所以在水逐漸流出的過(guò)程中，光斑將向右移動(dòng)．8.細(xì)心的小明注意到這樣一個(gè)現(xiàn)象：如果翻開窗戶，直接看遠(yuǎn)處的高架電線，電線呈規(guī)那么的下彎弧形；而如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)那么彎曲，當(dāng)輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)那么彎曲情景也在移動(dòng)．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是〔〕【答案】C【解析】隔著窗玻璃看外面的物體，屬于光的折射現(xiàn)象，不是反射；由于玻璃是透明的，各種色光都可以透過(guò)玻璃，透光程度是相同的；因玻璃上不同部位因厚度不同對(duì)光的折射情況不同，所以如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)那么彎曲，當(dāng)輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)那么彎曲情景也在移動(dòng)．9.某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，右圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)．通過(guò)實(shí)驗(yàn)還得到如表數(shù)據(jù)：〔1〕在探究中，該同學(xué)在清水中滴入幾滴牛奶并攪勻，在水面上方的空氣中熏了點(diǎn)煙霧，上面做法是為了；〔2〕分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：①光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生和現(xiàn)象；②光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是，且折射角〔大于/等于/小于〕入射角．當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零．該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②總結(jié)出了光的折射特點(diǎn)．〔3〕請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)通過(guò)上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過(guò)程作出評(píng)價(jià)．是否存在缺乏？答：______〔是/否〕；請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：．【答案】〔1〕更好的顯示光路；〔2〕①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；小于；〔3〕是；五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以，但沒(méi)有換用其他透明介質(zhì)做此實(shí)驗(yàn)．【解析】〔1〕在清水中滴入幾滴牛奶攪勻，并在水面上方的空氣中熏了點(diǎn)煙霧，這些煙霧會(huì)對(duì)光產(chǎn)生漫反射，可以顯示光路；〔2〕①光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；②由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時(shí)，當(dāng)入射角不斷增大時(shí)，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射