初二物理经典 光的折射(提高)知识讲解

1、光的折射（提高）【学习目标】1知道光的折射现象，体验折射引起的错觉；2. 理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律；3理解光在发生折射时，光路的可逆性；4.会利用光的折射规律解决简单的物理问题。【要点梳理】要点一、光的折射现象1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。2、基本概念（1）筷子“弯折”（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。概念定义图示入射光线照射到两种介质分界面的光线AO空岂折射光线光进入另一种介质被折射后的光线OB、法线垂直于两介质分界面的直线MN入射角入射光线与法线的夹角i折射角折射光线与法线的夹角e水2、【高清课堂：光的折射、光的色散、

2、看不见的光日常现象:要点诠释：1、光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。如下图：2、在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。3、光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。要点二、光的折射规律1、【高清课堂：光的折射、光的色散、看不见的光光的折射规律：（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）（2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）（3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射

3、光线向法线偏折）光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；（4）入射角增大时，折射角也随着增大；2、在光的折射现象中光路是可逆的。要点诠释：1、两角关系：（1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0；（2）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角；（3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；（4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。2、光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时,入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。【典型例题】类型一、光的折射1. 一光线由空气斜射入水中，入射角为30，在水面上

4、同时产生反射和折射，此时折射光线和反射光线之间夹角一定（）A.小于30B.大于30。小于60C.大于60。小于120D.大于120小于150【答案】D【解析】由于入射角为30，所以反射角也等于30,由此可知反射光线与水面的夹角为60；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，即折射角小于30，那么折射光线与水面的夹角就大于60，且小于90。所以反射光线和折射光线的夹角最大要小于150，最小要大于120。【总结升华】题目考查了光的反射和光的折射两个知识点。解题时要明确入射光线、反射光线、折射光线三者之间的位置关系，根据光的反射规律和折射规律确定反射光线与水面、折射光线和水面的夹角。举一反三：【变

5、式】如图所示，0A是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，0A与水面夹角为60。下列关于入射角a、折射角B的说法中正确的是（）A.a=60、B60B.a=60、BV60C.a=30、B30D.a=30、B30【答案】C2. 地球周围的大气层密度是不均匀的，越到高空越稀薄，太阳升起时太阳光穿过大气层时要发生。因此，早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的（填“上方”“下方”或“原位置”）而形成的（填“实像”或“虚像”）。【答案】折射；上方；虚像【解析】太阳光从太空进入大气层时，由于大气层的密度是不均匀的，会发生折射，折射光线靠近法线,我们逆着折射光线的方向看，看到初升的太阳比实际位置变高了的虚像，

6、所以当我们看到太阳刚升起时,它的实际位置还在地平线以下，如下图所示。【总结升华】此题主要考查光的折射产生的自然现象，要会用物理知识解释自然现象。学习物理一定要密切的联系生活；要将学到的知识应用到生活中去。举一反三：【变式】如图所示，空杯底部放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯子里倒水，随着水面升高，将会看到，这是由于光线由水斜射入空气时，折射角射角。【答案】硬币；大于类型二、综合应用a3. 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看

7、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（）A.P点在S点的下方，Q点在S点的上方B.P点在S点的上方，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点的下方【答案】A【解析】（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示:（2）水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示：通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。【总结升华】题目重点考查的是作反射光线和折射光线，理解并掌握光的反射定律和折射定律是解决此题的关键。水面升至a位置时，光从水斜射入空

8、气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向；水面上升至b位置时，光线先在水池侧壁发生反射，反射角等于入射角，反射光线再从水中斜射入空气里发生折射，折射角大于入射角。举一反三：【变式】图中的a、b两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，贝y：（填字母）是实际飞机，并作光路图示意。【答案与解析】如图飞机的光线由空气中斜射入水中时，在水面上发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入潜水艇观察者眼里，观察者逆着折射光线的方向看去，就会觉得飞机变高了，所以B架是实际飞机，A架是飞机的像。AB类型三、实验探究（S4. 研究光进入玻璃和从玻璃进入

9、空气时的传播规律。选用如图的圆盘形量角器作光屏，半圆形玻璃砖及激光器等器材。实验步骤如下： 将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合； 如图甲，将一束激光从A射向圆心0,激光在0处发生折射，射向B；读出入射角和折射角的大小，入射角大小为度，折射角大小为度; 减小入射角再次实验，如图乙，从实验现象中可以得出的结论是，采用半圆形玻璃砖来进行实验的一明显的好处是； 根据光路可逆原理，如果让光从半圆表面斜射入玻璃中，可能发生的情况是，此时一组可能的任意的入射角和折射角是：度；度。【答案与解析】入射角为AO与00法线的夹角，此夹角为：45度；折射角为BO与00法线的夹角，此夹角为：30度；故

10、答案为：45度，30度。 由图可知，当光线垂直于界面入射时，折射方向不变，故答案为：当光线垂直于界面入射时不发生折射；因半圆形的玻璃砖截面是水平的，便于测量角度的大小；故答案为：便于测量角度的大小。 因当光从水中或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，故答案为：折射角大于入射角或完全被反射回来；30度；45度。【总结升华】总结光的折射规律的能力。光从空气斜射入其它介质时的折射规律，折射角小于入射角，并且折射角随入射角的增大而增大。举一反三：【变式】小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水、玻璃后发生折射的实验数据记录于下表：实验次数1234入射角1-204060水中折射角P-15.426.3n4O.Bn疲璃中折射角r-13.335.1（1）分析第1次的实验数