第9讲光的折射

1光的折射1知识精要1、折射条件：光从一种透明介质斜射入另一种透明介质。2、折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内，（三线共面）（2）折射光线和入射光线分别位于发现两侧。（两线分局）（3）光从空气斜射入水中（或其他透明介质）时，折射角小于入射角，光从水中（或其他透明介质）斜射入水中时，折射角大于入射角。（角度：）（4）折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射角也增大，入射角减小时，折射角也减小。（同大同小）（5）发生折射时光路可逆的。3、折射现象：（1）从岸上看水里的物体感觉变

（“深、浅”)（2）从水里看岸上的物体感觉变

（“高、低”）（3）斜插在水里的筷子向上“弯折”（4）海市蜃楼、光的色散、凸透镜成像池水看起来变浅、海市蜃楼等。典例分析例1小南观察到的以下光学现象中属于光的折射形成的是（）A．树荫下的圆形光斑 B．日食现象 C．水中倒影 D．雨后彩虹【解答】D解：A、树荫下形成圆形光斑是小孔成像，是光的直线传播形成的，故A不符合题意；B、日食现象是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；C、水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C不符合题意。D、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，其实质是光的折射现象，故D符合题意。故选：D。练1.1唐代诗人储光羲在《钓鱼湾》中写道：“潭清疑水浅，荷动知鱼散。”在下列几种光现象中，与“潭清疑水浅”形成原因相同的是（）A．屏幕上的手影 B．水中倒影 C．用放大镜看邮票 D．太阳灶集热【解答】C解：“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置要浅，是光的折射现象；A、屏幕上的手影是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；B、水中倒影，是由于光的反射形成的与物体等大、正立的虚像，故B不符合题意；C、用放大镜看邮票，放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用，属于光的折射现象，故C符合题意；D、太阳灶集热，是光的反射现象，故D不符合题意。故选：C。练1.2图下列所示的光现象中，由于光的折射形成的是（）A．筷子好像在水面处“折断” B．景物在凸面镜中成像 C．日晷面上呈现晷针的影子 D．塔在水中形成“倒影”【解答】A解：A、筷子好像在水面处向上弯折，属于光的折射现象，故A正确；B、景物在凸面镜中成像扩大视野，是凸面镜成像，属于光的反射现象，故B错误；C、影子是光的直线传播形成的，故C错误；D、塔在水中形成“倒影”影，是水面成像，属于光的反射现象，故D错误。故选：A。练1.3如图现象中，由于光的折射形成的像是（）A．树荫下的圆形光斑 B．花瓶在镜中成的像 C．地图经放大镜成的像 D．亭子在水中成的像【解答】C解：A．树荫下的圆形光斑是小孔成像现象，是光的直线传播形成的；故A不符合题意；B．花瓶在镜中成的像属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的，故B不符合题意；C．地图经放大镜成的像属于凸透镜成像现象，是由光的折射形成的，故C符合题意；D．亭子在水中成的像属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的，故D不符合题意。故选：C。例2当光线从水中射向空气时，它的入射光线如图所示，请画出反射光线和折射光线。【解答】练2.1请在图中画出折射光线的大致方向。【解答】练2.2一束光从空气射向玻璃砖，并穿过玻璃砖；画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。【解答】练2.3水面上方点A处有一盏灯，其发出的光线经水面反射后在B点进入某同学的眼睛，请画出此过程的光路图，并画出水面下折射光线的大致位置。【解答】例3.1有一种射水鱼是自然界的神射手，它在水面游动时，能察觉空中的物体。但是当昆虫离射程过远时，“神射手”也有可能让猎物逃脱。以下能体现空中的昆虫发现射水鱼靠近时的光路图是（）A．B． C． D．【解答】D解：根据题意可知，射水鱼反射的光线从水中斜射入空气，进入昆虫的眼睛中，光线从水斜射入空气中时会发生折射，折射角大于入射角，故D符合题意。故选：D。练3.1.1如图所示，小明站在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”；关于他看到水中鱼的光路图，图中正确的是（）B． C．D．【解答】C解：岸上人看到水中的鱼，是来自鱼的光由水中进入空气，A、D图中光是由空气进入水中，错误；光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，C图正确，B错误。故选：C。练3.1.2如图是小明和爷爷一起坐船在河中插鱼的情景，小明站在船上看到河水中的鱼比鱼的实际位置要（选填“深”或“浅”）些，这是由于光从中射向时发生折射的缘故。【解答】浅；水；空气解：在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置浅，这是由于光从水中进入空气时，在水面上发生折射光造成的。故答案为：浅；水；空气。练3.1.3在研究光现象的实验时，小红在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图甲所示，当他倒入一定量水后，从同样的角度观察这根木棒时，最符合实际情况的是（）【解答】B． C． D．【解答】A【解答】解：图甲所示，当他倒入一定量水后，木棒反射的光从水中斜射入空气中，类似通过厚玻璃砖看物体，光线传播方向在玻璃杯与空气界面发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以从侧面透过玻璃杯观察，木棒发生“错位”，人看到的是木棒的虚像。把看到的杯子当成平面图像，筷子在正中央位置是不变的，如果水上的部分偏左，水下的就更偏左。如果水上的部分偏右，水下的就更偏右。综上所述，故A正确，BCD错误。故选：A。例3.2如图所示，这是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法中正确的是（）A．NN'是界面 B．MM'的右边是玻璃 C．入射角等于30° D．折射角等于50°【解答】B解：（1）根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角；如图所示：由∠BOM＝30°，可知，∠BON＝90°﹣30°＝60°，而图中已知∠AON＝60°．所以NN′为法线，则MM′为界面。（2）因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，当光线是从空气斜射入玻璃中的时候，折射角小于入射角，则∠CON′＝90°﹣50°＝40°所以由图可知，AO是入射光线，BO是反射光线，OC为折射光线，∠AON为入射角，等于60°．∠CON′为折射角。则MM′的右边是玻璃，故该图反映出的是光从空气射入玻璃。综上分析，B正确，ACD错误。故选：B。练3.2.1如图所示，光在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）A．入射角为60°，界面左侧是空气 B．折射角为60°，界面左侧是空气 C．入射角为30°，界面左侧是玻璃 D．折射角为30°，界面左侧是玻璃【解答】A解：由图可知，a与AB之间的夹角的大小为90°﹣30°＝60°；根据反射角等于入射角可知，AB为法线，CD为界面；折射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以b为入射光线，a为反射光线，c为折射光线，入射角为60°，折射角为90°﹣60°＝30°；由于折射角小于入射角，所以CD的左侧为空气，右侧为玻璃；综上所述，A正确，BCD错误。故选：A。练3.2.2如图所示，光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象，其中____是法线，是界面，__________是入射光线，__________是反射光线，__________是折射光线，________是入射角，__________是折射角，__________是水。【解答】：MM′；NN′；CO；BO；OA；∠COM′；∠MOA；NN′的左侧解：仔细分析题图，先分析哪是界面，AO、BO、CO不可能是界面，只有MM′或NN′是界面。利用光的反射定律，入射光线、反射光线必在同一种介质内，并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角，由图可知，∠BOM′＝∠COM′，那么∠BOM′和∠COM′，就是入射角或反射角，可确定MM′是法线，NN′就是界面，那么CO应是入射光线，BO是反射光线，OA是折射光线，∠AOM是折射角，∠COM′是入射角；由图可知，∠AOM＜∠COM′，由于光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故界面NN′的左边是水，右边是空气。故答案为：MM′；NN′；CO；BO；OA；∠COM′；∠MOA；NN′的左侧。例3.3有一盛水的圆柱形敞口容器，在其右侧边沿的某一高度朝确定方向向下射出一激光束，在容器底部中央产生一个光斑，如图所示。该光斑（）A．是激光束经水面反射后形成的；若向右移动，表明水面上升 B．是激光束经水面反射后形成的；若向左移动，表明水面上升 C．是激光束经水面折射后形成的；若向左移动，表明水面下降 D．是激光束经水面折射后形成的；若向右移动，表明水面下降【解答】C解：光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；当水面上升时，入射角不会发生变化折射角也不会发生变化，折射光路的变化如图：可见，水面上升时，折射点右移，光斑右移；水面下降时，光斑左移。故选：C。练3.3.1如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（）向右移动 B．向左移动 C．不动 D．无法确定【解答】B解：当逐渐抽出杯中的水，光的折射程度不变，但入射点逐渐降低且向左移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在杯子底的光斑会逐渐向左移动；故ACD不符合题意；B符合题意。故选：B。练3.3.2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