資源簡介

/ 讓教學(xué)更有效 高效備課 | 物理學(xué)科
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 了解生活中光的折射現(xiàn)象
2. 知道不同介質(zhì)中光路圖入射角與反射角的關(guān)系
3. 知道液面變化對光路的影響
4. 通過光的折射特點(diǎn)能找出折射光線與入射光線
【自主學(xué)習(xí)】
一、光的折射
由實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，光從空氣斜射入水中時，傳播方向發(fā)生了偏折，這種現(xiàn)象叫作 。以經(jīng)過入射點(diǎn)O并垂直于水面的直線 ON 作為 ，入射光線與法線的夾角 i 叫作 ， 折射光線與法線的夾角 r 叫作 。
二、光折射的特點(diǎn)
1. 折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。
2. 當(dāng)光從空氣垂直射入水、玻璃或其他介質(zhì)中時，傳播方向不變。
3. 光從空氣射入水、玻璃等其他介質(zhì)中時，折射光線向法線偏折，入射角大于折射角。當(dāng)入射角增大時，折射角也增大。
4. 在折射現(xiàn)象中，光路可逆。
拓展：光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)這兩者是相對，它們的界定條件是光在介質(zhì)中的傳播速度的大小來決定的。速度相對大的為光疏介質(zhì)，速度相對小的為光密介質(zhì)。折射規(guī)律：光從光疏介質(zhì)斜射到光密介質(zhì)，折射角小于入射角。我們只需要記住空氣那邊的角大就好了。
二、生活中的折射現(xiàn)象
海市蜃樓；水中的物體比實(shí)際上深（插魚時要插深一點(diǎn)，是因?yàn)轸~反射光折射入人眼，此時人看到的魚的像是虛像）；筷子折斷；游泳池的池底看起來很淺。
【例1】如圖甲是小馮和小何同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)并記錄了數(shù)據(jù)：
（1）小馮由表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷：當(dāng)光以55°的入射角從空氣射入玻璃中時，其折射角 30°（選填“等于”、“小于”或“大于”）；該實(shí)驗(yàn)需要在 的環(huán)境下進(jìn)行（選填“較亮”或“較暗”）
（2）當(dāng)光以30°的入射角從玻璃斜射入空氣中時，其折射角是 ，依據(jù)是：在光的折射中， ；
（3）同班的陳新同學(xué)利用圖乙探究光從空氣斜射入水中時的光路。實(shí)驗(yàn)時，光貼著光屏從空氣斜射入水中，將F板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在F板上 （選填“能”或“不能”）看到折射光，此時折射光線和入射光線 （選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；當(dāng)小馮把激光器的激光垂直于水面入射時，入射角為 ，折射角為 。（兩空均填角度）
（4）保持圖乙的入射光不動，繼續(xù)往水槽里加適量的水，會看到水槽底部的亮斑B向 移動。
（5）當(dāng)入射光線靠近水面時，折射光線 水面（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）
【例2】下列四幅光路圖能正確解釋生活中現(xiàn)象的是（　　）
A．圖甲是“潭清疑水淺”的原理圖 B．圖乙是太陽在樹蔭下形成的圓形光斑
C．圖丙是光從室外透過窗戶玻璃進(jìn)入室內(nèi) D．圖丁是人觀察對岸的樹木在水中倒影
【例3】“水深危險”，為了我們的人身安全，嚴(yán)禁私自下河游泳。如圖所示，能正確描述岸上人看到水底A點(diǎn)的光路圖是（　　）
A． B．
C． D．
【例4】圖中能表示水中的潛水員看到岸上樹木的正確光路圖是（　　）
A． B．
C． D．
【例5】如圖所示，一束光在空氣和玻璃的分界面上同時發(fā)生反射和折射，其光路如圖所示，則下列判斷正確的是（　　）
A．AO是入射光線，入射角為67.5°
B．AO是入射光線，反射角為45°
C．CO是入射光線，折射角為22.5°
D．CO是入射光線，反射角為45°
【例6】如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生反射和折射，下列說法正確的是（　　）
A．入射角為60°
B．EF為界面，上方為空氣
C．MN為界面，左側(cè)為空氣
D．光線CO為入射光線
【例7】如圖，魚缸底部點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)過水面照亮擋板上N點(diǎn)，當(dāng)魚缸內(nèi)水面上升高度d后，擋板上M點(diǎn)（圖中未畫出）被照亮，則M點(diǎn)和N點(diǎn)間的距離（　　）
A．等于d
B．大于d
C．小于d
D．無法確定
【例8】將一長方形玻璃磚沿對角線切開,并分開一段距離放置，所圖所示．四條光線沿圖示位置入射，能得到右邊出射光線的只可能是（ ）
A．光線a
B．光線b
C．光線c
D．光線d
【例9】如圖，一名潛水員潛水時看到水面上有一只小鳥S，是其像點(diǎn)。請畫出水下E處的潛水員看到小鳥S的光路圖。
【課后鞏固
1．關(guān)于圖中的光路表示及像的性質(zhì)，說法正確的是（　 　）
A．人看魚的情景，看到的是魚的實(shí)像
B．人看魚的情景，看到的是魚的虛像
C．魚看人的情景，看到的是人的實(shí)像
D．魚看人的情景，看到的是人的虛像
2．近幾年來，每到冬天，都會有上百只銀鷗來沂河過冬。它們時而在水面上下翻飛，時而在幾十米的高空俯沖而下捕食。下列說法正確的是（　　）
A．銀鷗飛得越高，水中的像越小
B．水中成銀鷗“倒立”的像
C．水越深，銀鷗的像離水面越遠(yuǎn)
D．水中的魚看到銀鷗比實(shí)際位置“偏高”
3．如圖是2023年杭州亞運(yùn)會中的一些場景及現(xiàn)象，其中與光的折射有關(guān)的是（　 　）
A． 場地自行車運(yùn)動員燈光下的影子 B． 頒獎禮時運(yùn)動員在水中的倒影
C． 看到水下花樣游泳運(yùn)動員變形了 D． 10米氣手槍運(yùn)動員正在瞄準(zhǔn)射擊
4．我們要牢記防溺水安全教育，不要野泳，如圖所示，能正確解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的光路是（　 　）
A． B． C． D．
5．老師用激光電筒照向盛水的玻璃缸，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)水中紅色激光的路徑是筆直的，剛要說出結(jié)論，老師又向水中加入了海波，奇跡出現(xiàn)了，紅色光路彎曲了!在同學(xué)們驚愕之際，老師拿出一根玻璃棒在水中攪拌幾下，光線再次變直，該實(shí)驗(yàn)說明（　　）
A．光的傳播路線是隨意的
B．光只有在均勻的介質(zhì)中才能沿直線傳播
C．海波可以使光路彎曲
D．老師是一個出色的魔術(shù)師
6．如圖是小明春游時在水邊看到的美景，如圖中能正確反映他看到水中“樹木”的光路圖是（　 　）
A． B． C． D．
7．當(dāng)光從密度小的鹽水中逐漸斜射入密度大的鹽水中時，傳播路徑發(fā)生改變，如圖所示。地球表面不同海拔高度的空氣密度不同，海拔高度越大，空氣密度越小，因此太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（ ）
A． B． C． D．
8．一束單色光從空氣斜射入玻璃中的情境如圖所示。下列說法正確的是（　 　）
A．AO是入射光，OB是反射光
B．BO是入射光，OC是折射光
C．是入射角，是反射角
D．光若沿CO入射，將沿OA射出
9．圖中描述的現(xiàn)象屬于光的折射的是（　　）
A．旗桿的影子 B．澆不滅的蠟燭
C．鉛筆在水面處彎折 D．樹蔭下的光斑
10．下列現(xiàn)象中屬于光的反射的是（ ）
A．鉛筆錯位 B．水中倒影
C．日食現(xiàn)象 D．小熊的影子
11．如圖所示，一束光在空氣和玻璃的分界面上同時發(fā)生反射和折射，其光路如圖所示，則下列判斷正確的是（　　）
A．AO是入射光線，入射角為67.5°
B．AO是入射光線，反射角為45°
C．CO是入射光線，折射角為22.5°
D．CO是入射光線，反射角為45°
12．如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生反射和折射，下列說法正確的是（　　）
A．入射角為60°
B．EF為界面，上方為空氣
C．MN為界面，左側(cè)為空氣
D．光線CO為入射光線
13．我國每年大約5萬人因溺水意外死亡。造成溺水事故的原因之一是由干光的折射，使人“看到”的水深比實(shí)際的 （選填“深”或“淺”）。如圖所示，崇德同學(xué)讓一束光由空氣斜射入水中，在水底形成光斑：當(dāng)水面上升時，光斑位置將 （選填“左移”、“右移”或“不變”）。
14．如圖所示，向水槽中注入適量水，O點(diǎn)的光斑向 移動。繼續(xù)注水，折射角 ；當(dāng)激光筆由圖示位置照射方向逐漸變?yōu)樨Q直照射時，入射角為 度。
15．小明給弟弟變了個魔術(shù)，他將裝有一枚硬幣的杯子放在弟弟面前，如圖所示，弟弟在A處看不到硬幣，小明向杯中緩緩注水后，弟弟能看到硬幣了，這是由光的 產(chǎn)生的現(xiàn)象。弟弟看到的是硬幣的 （選填“實(shí)”或“虛”）像，而看到鏡子里的“硬幣”這種現(xiàn)象光學(xué)原理是 。
16．小明在做光在液體中的傳播實(shí)驗(yàn)時，他在玻璃缸內(nèi)配制了白糖水，靜置一段時間后，用一束激光斜向上射入白糖水中，發(fā)現(xiàn)白糖水中的光線不是一條直線，而是一條彎曲的曲線，如圖所示。對這個現(xiàn)象，你的解釋是 ；若保持激光入射方向不變，激光在白糖水中沿直線傳播，你的做法是 。
17．噴水魚因其特殊的捕食方式而得名。它能噴出一股水柱，精準(zhǔn)擊落空中的昆蟲，如圖甲所示。圖乙是噴水魚某次捕食時的簡化示意圖，請在圖乙中畫出噴水魚在水中看到昆蟲的光路圖，在A、B兩點(diǎn)中，一個點(diǎn)表示昆蟲，另一個點(diǎn)表示噴水魚看到的昆蟲的像。
18．如圖所示，有兩架敵機(jī)，一架是實(shí)際飛機(jī)，請你確定實(shí)際飛機(jī)和飛機(jī)的像，分別在括號里填寫“物”或“像”。
19．小冰同學(xué)在探究“光的折射規(guī)律”時利用了如圖所示的裝置。由E和F兩個半圓形組成的光屏豎直放置在玻璃水槽中，NOM為兩半圓的分界線。
(1)實(shí)驗(yàn)時，先讓光屏EF位于同一平面內(nèi)，一束激光貼著光屏沿AO從空氣斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束OB。實(shí)驗(yàn)中除圖中的AO、OB光線之外，小冰在光屏上還能看到一條光線，這是因?yàn)楣獾? 現(xiàn)象產(chǎn)生的，請在圖中畫出此光線。
(2)為驗(yàn)證折射光、入射光、法線在同一平面，小冰應(yīng)將光屏 （選填“E”或“F”）向后折轉(zhuǎn)一定角度進(jìn)行觀察。
(3)大冰讓一束光強(qiáng)不變的激光從某玻璃斜射向空氣（如圖乙、丙），不斷調(diào)整入射角，通過實(shí)驗(yàn)得到如表格：
入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
①光的折射現(xiàn)象一般都會伴隨著反射現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)入射角增大時，折射角 （選填“增大”、“減小”或“不變”），折射光線的能量 （選填“增大”、“減小”或“不變”）；
②當(dāng)入射角時，折射光線消失，反射光線會變得更亮，即發(fā)生光的全反射現(xiàn)象。圖像中的圖線 （選填“a”或“b”）反映了上述實(shí)驗(yàn)中的兩角關(guān)系。
1．如圖光線從水中射入空氣，反射光線OA與水面之間的夾角為60°．關(guān)于入射角α、折射光線與水面之間的夾角β的說法正確的是（ ）
A．α=30°，β＜60° B．α=60°，β＞30°
C．α=30°，β＞60° D．α=60°，β＜30°
2．如圖，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面處同時發(fā)生了反射和折射，此時折射角大小為
度。若入射角變?yōu)?0°，則反射光線和折射光線的夾角將 （選填“>”、“=”或“<”）110°。
3．老蔣把薄壁方形水槽放在水平面上，固定在水槽底部的激光筆能發(fā)出一束細(xì)光，如圖所示。水槽中未注水時，光點(diǎn)在側(cè)壁上A處，注入一定量的水后，光點(diǎn)移至B處。老蔣為了讓B處的光點(diǎn)移至C處，應(yīng)使水槽中的水量 （選填“增加”“減小”或“不變”），測得BC的距離為4cm，則水面高度的變化量 4cm（選填“>”“=”或“<”）。
4．沙坪壩三峽廣場親水樂園的池底安裝了射燈。池內(nèi)裝滿水，其中一盞射燈發(fā)出的一束光線照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個亮斑，如圖所示。現(xiàn)將池中水放出，水面降至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點(diǎn)（圖中未畫出），P點(diǎn)應(yīng)在 （選填“S點(diǎn)上方”、“S點(diǎn)”或“S點(diǎn)下方”）；若水面降至b位置時，射燈發(fā)出的光照在 （選填“S點(diǎn)上方”、“S點(diǎn)”或“S點(diǎn)下方”）。
5．一束光從空氣中斜射向玻璃磚并穿過，其光路如圖所示。關(guān)于四個角的大小關(guān)系正確的是（　 ）
A．
B．
C．
D．
6．有一圓柱形敞口容器，裝入適量的水，從其左側(cè)某一高度處斜射入一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個光斑O，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．保持入射點(diǎn)不變，墊高容器左側(cè)，入射角增大
B．保持水面的高度不變，使激光筆向右平移，光斑位置左移
C．保持入射點(diǎn)不變，使激光的入射角增大，光斑位置左移
D．保持激光射入的角度不變，使水面下降，光斑位置右移
7．如圖是一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象，下列說法錯誤的是（　 　）
A．入射光線是GO，入射角是30°
B．法線是BF，界面是AD，右側(cè)是玻璃
C．反射光線是OE，折射光線是OC，折射角是30°
D．如果減小入射角，則反射光線與折射光線的夾角從90°開始增大
8．有一塊上下兩面MN與EF相平行的玻璃磚，現(xiàn)有入射光線AB斜射到玻璃磚上，經(jīng)玻璃磚兩次折射后，出射光線為CD（圖中沒有畫出），如圖所示。
（1）畫出光線經(jīng)過玻璃磚的傳播路徑（注意標(biāo)出法線）；
（2）證明：入射光線AB與出射光線CD相平行。
9．閱讀材料，回答問題。
折射法測糖度
糖度是指溶液中糖分質(zhì)量在溶液總質(zhì)量中所占的比例。折射法是測量溶液糖度一種常用的方法。我們知道，光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射，介質(zhì)的折射率①越大，使入射光發(fā)生折射的能力越強(qiáng)。糖溶液的折射率比空氣的折射率大。蔗糖溶液的濃度越高，它的折射率就越大。在一定條件（同一溫度、壓力）下，只要測出糖溶液的折射率，就可以推算出溶液的含糖率。
圖1甲所示是一種糖度計，量程0﹣20%，分度值0.1%。其工作原理如圖1乙所示，當(dāng)光在待測溶液與棱鏡之間發(fā)生折射時，折射角隨溶液糖度的變化而改變，導(dǎo)致光照亮的刻度屏區(qū)域不同，刻度屏上明暗分界線對應(yīng)的刻度值就是待測溶液的糖度值，如圖丙所示。這是應(yīng)用了光發(fā)生折射時，兩介質(zhì)的折射率相差越小，光的偏折程度越小的規(guī)律。
①折射率是指光在真空中的速度與光在介質(zhì)中的速度之比。

（1）光在玻璃中的傳播速度比在水中小，則玻璃的折射率 水的折射率；
（2）如圖2所示，當(dāng)三束光從空氣斜射到玻璃時，折射出三束光線，入射光線1在玻璃中的折射光線為 （選填“a”“b”或“c”）。如果在玻璃上方均勻鋪上糖溶液，“暗區(qū)”與“亮區(qū)”的分界線會 （選填“上升”“下降”或“不變”）；
（3）圖3是一瓶蔗糖水溶液的標(biāo)簽，糖度和密度信息已缺失。若取出10g溶液，用40g純凈水稀釋，如圖1丙所示，則稀釋液中糖分的質(zhì)量為 g，這瓶蔗糖水溶液的糖度為 %，密度為 g/cm3。（含糖量是指每1mL糖液中所含糖分的質(zhì)量；計算結(jié)果保留2位小數(shù)）
【課后評價】
這節(jié)課我給自己☆☆☆☆☆顆星。
【參考答案】
【自主學(xué)習(xí)】
一、光的折射：光的折射、法線、入射角、折射角
【例1】（1）大于、較暗；（2）45°、光路可逆；（3）不能、在、0°、0°；（4）左；
（5）靠近
【例2】A 【例3】A 【例4】A 【例5】C 【例6】C 【例7】C 【例8】C
【例9】
【課后鞏固】
基礎(chǔ)練習(xí)
1. B 2. D 3. C 4. B 5. B 6. D 7. A 8. B
9. C 10. B 11. C 12. C 13. 淺、右移 ； 14. 左、不變、0；
15. 折射、虛、光的反射； 16. 白糖水的密度不均勻、攪拌均勻糖水；
17. 18.
19. (1) 反射 、 ；(2) F ；(3) 尋找普遍規(guī)律；(4) 增大、減小、a
能力提升
1. A 2. 60、< ； 3. 增加、> ； 4. S點(diǎn)上方、S點(diǎn)下方
5. C 6. D 7. C
8. （1）
（2）如下圖，延長AB，反向延長CD，入射光線AB、出射光線CD與玻璃磚的夾角都為α。
證明：因?yàn)椤?=∠α，∠2=∠α，所以∠1=∠2，由于 MN 與 EF 相平行，則兩界面的兩條法線平行。所以∠1+∠3=∠2+∠4，那么∠3=∠4，所以AB∥CD
9. （1）大于；（2）c 、 上升； （3）6.25、 62.5% 、 1.30
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑