八年级物理上册 3.4 探究光的折射规律课件 （新版）粤教沪版.ppt

第三章光和眼睛3 4探究光的折射规律 光的折射 光从空气斜射入水中时 会发生折射 导致船桨像被 折断 一样 例1下列光现象中 由于光的折射形成的是 A 赵州桥在水中形成 倒影 B 手在墙上形成 手影 C 筷子好像在水面处向上弯D 景物在凸面镜中成像解析 光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现象 赵州桥在水中形成 倒影 是平面镜成像 属于光的反射现象 手在墙上形成 手影 是光沿直线传播形成的 筷子好像在水面处向上弯折 属于光的折射现象 景物在凸面镜中成像 是凸面镜成像 属于光的反射现象 故选C 答案 C 光的折射规律 光从玻璃斜射入空气时 折射角大于入射角 例2如图3 4 1所示的光路图中 能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是 图3 4 1解析 当光从空气斜射入水中时 折射角应小于入射角 当光发生反射时 反射角与入射角相等 故A D错误 B正确 当光发生折射时 折射光线和入射光线分居法线两侧 故C错误 故选B B 要解决此题 需要知道当光线斜射到两种介质的分界面上时 会同时发生反射和折射 光在发生反射时 反射角等于入射角 当光从空气中斜射入水中时 折射光线将向靠近法线的方向偏折 即折射角小于入射角 自然界中的折射现象 例3暑假 小梦陪着爷爷到湖里叉鱼 小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷 总是叉不到鱼 如图3 4 3所示的四幅光路图中 能正确说明叉不到鱼的原因是 图3 4 2 图3 4 3 解析 水中鱼反射出的光 在水面处发生了折射 折射角大于入射角 人认为光是沿直线传播的 所以逆着折射光线看上去 看到的是变浅的鱼的虚像 因此有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置 才能将鱼叉到 由此可知 A C选项光的传播方向错误 B选项折射角等于入射角 故B错误 只有D选项正确 答案 D 此题主要考查光的折射现象 鱼身上反射出的光线由水中进入空气时 在水面上发生折射 折射角大于入射角 折射光线进入人眼 人眼会逆着折射光线的方向看去 就会觉得鱼变浅了 把实际情况和光路相混淆 例4如图3 4 4甲所示 一盛水容器置于水平桌面上 一束光从左上方斜射向水面 这时反射角为 折射角为 若把容器右侧稍微垫高 如图3 4 4乙所示 待水面重新平静后 反射角为 折射角为 那么 甲乙 图3 4 4 A B C D 解析 当把容器的右端垫高些时 水面仍是水平的 即法线方向仍然是竖直方向 故入射角不变 所以反射角和折射角也不变化 即 答案 B 错解 A或C注意 本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化 其实 无论容器侧面被垫起多高 平静后的水面总是水平的 所以容器侧面被垫起 并不能改变入射角的大小 所以反射角和折射角也不会改变 故选B 题型一光的折射规律的应用 例5某校新建成一个喷水池 在池底中央安装了一只射灯 射灯发出的一束光照在右边的池壁上 当池内无水时 站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑 如图3 4 5所示 现往池内灌水 水面升至a位置时 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 图3 4 5A P点在S点的上方 Q点在S点的下方B P点在S点的下方 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点的上方 解析 往池内注水 水面升至a位置时 射灯发出的光线在水面上发生折射 根据折射规律可知 P点如图3 4 6甲所示 水面上升至b位置时 射灯射出的光先在水池壁上发生反射 再折射出水面 根据反射定律和折射规律知 Q点如图乙所示 甲乙图3 4 6答案 D 题型二实验探究光的折射规律 例6某同学在做 探究光的折射特点 实验 如图3 4 7是光从空气射入水中时的光路 实验中发现 入射光线 折射光线和法线在同一平面内 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 通过实验还得到如表数据 图3 4 7 1 分析表中数据 可得出结论 光从空气斜射到水面时 将同时发生 和 现象 光从空气斜射到水面时 折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而 填 增大 不变 或 减小 且折射角 填 大于 等于 或 小于 入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角的大小等于 度 该同学根据上述实验中的发现和结论 总结出光的折射特点 反射 折射 增大 小于 零 2 若用激光沿CO方向从水中射入空气 激光在空气中传播的光路是 填 OA 或 OB 激光经过水面反射时的反射角大小等于 填 或 光线从空气垂直水面射入时 入射光线 折射光线与法线重合 入射角 反射角 折射角都为0 思路导图 光从空气斜射到水面时 发生反射和折射现象 光路是可逆的 OA 解析 1 光从空气斜射到水面时 将同时发生反射和折射现象 由表中数据可知 光从空气斜射到水面时 当入射角不断增大时 折射角也随之增大 故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大 且折射角小于入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于零度 2 在光的折射现象中光路是可逆的 若用激光沿CO方向将光从水中射入空气 则激光在空气中的光路是OA 光从水中斜射入空气中 反射角等于入射角 所以反射角大小等于 题型三光的折射作图 例7 广西百色中考 如图3 4 8所示 光线AO从空气斜射入水中 请画出法线和折射光线的大致方向 图3 4 8图3 4 9解析 首先过入射点垂直于水面画出法线 因为光从空气斜射入水中 所以折射角小于入射角 据此画出折射光线 答案 如图3 4 9所示 例8小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面 在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B 其中A为反射点 B为折射点 如图3 4 10所示 现保持入射点O的位置不变 欲使反射点A下移至A1处 应使入射光线MO绕着点O沿 填 顺时针 或 逆时针 方向转动 同时观察到折射点由B点可能会移到 填 B1 或 B2 点 图3 4 10 解析 当光从空气斜射到水面时 同时会发生反射和折射现象 反射角等于入射角 折射角小于入射角 现保持入射点O的位置不变 欲使光点A下移至A1处 根据反射角等于入射角 则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动 图3 4 11中红色光线标注 当入射光线绕着O点沿顺时针方向转动时 入射角增大 折射角随着入射角的增大而变大 因此同时观察到折射点由B点可能会移到B1点 答案 顺时针B1 图3 4 11 知识链接 1 光的折射规律 折射光线 入射光线 法线在同一平面内 折射光线和入射光线分居法线的两侧 且当光从空气斜射入水中时 折射角小于入射角 当光从水中斜射入空气中时 折射角大于入射角 2 光的反射定律 反射光线 入射光线 法线在同一平面内 反射光线和入射光线分居法线的两侧 反射角等于入射角 解读中考 本节知识中的光的折射特点 正确确定入射角 折射角并知道它们的大小关系 会用图形把这种关系粗略表示出来是中考考查的重点 题型主要为选择题 填空题和作图题 考点一光的折射现象及其应用 教材第64页 作业第4题 如图3 44所示 男孩做出了错误的判断 以下四幅光路图中 能正确说明产生这一错觉的原因是 例9 广西钦州中考 如图3 4 12所示是人眼看到池底某点的光路 其中正确的是 图3 4 12 解析 光由池底某点射出 经水面射入人的眼睛 故光线是从水中到空气中 图A和图C光线的传播方向画错了 故A C错误 光由池底某点射出 经水面射入空气中时发生折射而射入人眼 折射角大于入射角 眼睛观察到的是该点的虚像 该点的虚像在折射光线的反向延长线上 故B错误 D正确 答案 D 例10小明做了如下实验 照图3 4 13那样 让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上 可以看到一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中 另一部分光反射射入玻璃砖内 核心素养 图3 4 13 在实验中 发现折射角比入射角大 而且逐渐增大光的入射角 将看到折射光线离法线越来越 且光强越来越弱 反射光强越来越强 当入射角增大到某一角度 使折射角达到90 时 光就消失了 只剩下 光 小明同学继续对这个问题进行研究 他让光从半圆形玻璃砖直边上射入玻璃砖 由于折射角小于入射角 就找不到前面实验中出现的现象 他就这个发现请教了物理老师 老师告诉他这种现象叫作全反射 折射角变成了90 时的入射角 叫作临界角 远 折射 反射 他又用水进行了实验 让光从水中射向空气 再让光从空气入射到水中 得到了同样的结论 根据上面小明的探究和已学过的知识 请总结一下发生全反射的条件是 入射角大于或等于临界角 光要从光密介质射向光疏介质 解析 1 当光从玻璃中斜射入空气中时 折射角大于入射角 当逐渐增大光的入射角 将看到折射光线离法线越来越远 当入射角增大到某一角度 使折射角达到90 时 折射光线就消失了 只剩下反射光线 2 要发生全反射现象 需要使光从光密介质射向光疏介质 并且入射角需要达到或大于临界角 此时折射光消失 只剩下反射光