专题4.4 光的折射-2020届初中物理同步讲义(1)

第四章光现象

第4节光的折射

一、光的折射

1．定义：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生偏折的现象叫光的折射。

经过入射点并垂直于介面的直线叫法线；入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。

2．光的折射定律：光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线___________偏折，折射角___________入射角；入射角增大时，折射角也___________；当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向____ _______。

3．光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线___________法线，折射角随入射角的增大而_______ ____。

4．斜射时，总是___________中的角大；垂直入射时，______________________都等于0°，光的传播方向不改变。

5．当光射到两介质的分界面时，___________同时发生。

6．光的折射中光路___________。

二、光的折射定律的应用

1．生活中与光的折射有关的例子：水中的鱼的位置看起来比实际位置浅（高）一些（鱼实际在看到位置的后下方）；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高

些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；斜放在水中的筷子好像向上弯折了。（要求会作光路图）2．人们利用光的折射看见水中物体的像是___________（折射光线反向延长线的交点）。

向法线方向小于增大不变偏离增大空气折射角、反射角和入射角反射、折射可逆虚像

一、光的折射

1．光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（3）当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角；（4）当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；（5）当光垂直射到两种介质表面时，传播方向不改变；（6）当入射角增大时，折射角也随着增大。学+科网

2．在折射时，光路是可逆的。

【例题1】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面AB上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出）。下列说法中正确的是

A．入射角为60º，界面AB的左边是玻璃

B．EO是入射光线，OG是折射光线

C．GO是入射光线，OE是折射光线

D．FO是入射光线，OE是反射光线

参考答案：B

试题解析：由图可知，∠BOE=60°，所以∠COE=90°–60°=30°，而∠COF=30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线。入射角∠COE=30°，折射角∠GOE=45°，所以界面AB的左边是玻璃，故可判断只有选项B正确。故选B。

二、用光的折射规律解释现象

（1）池水变浅：来自池底物体的光射到水和空气的界面时发生折射，折射光线射入人眼，人逆着折射

光线看过去，会看到物体在折射光线反向延长线的交点的位置，比物体的实际位置浅。

（2）筷子弯折：道理同上，射光线反向延长线的交点的位置，比物体的实际位置高。

【例题2】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是

A．光的直线传播和光的折射

B．光的直线传播和光的反射

C．光的反射和光的折射

D．光的反射和光的直线传播

参考答案：A

试题解析：硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故；倒入一些水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的硬币的像。所以看不见是光的直线传播，又看见了是光的折射。故选A。

三、探究光的折射规律

【例题3】如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。

（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角r（填写变化规律），且折射角总是大于相应的入射角；

（2）当入射角i增大到某一值时，折射角r会达到最大值，该最大值是；

（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有光线，而只存在光线。

参考答案：（1）由小变大（2）90°（3）折射反射

试题解析：（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角r由小变大，且折射角总是大于相应的入射角；

（2）当入射角i增大到某一值时，折射角r会达到最大值，该最大值是90°。

（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有折射光线，入射光全部进入水中，而只存在反射光线，这就是全反射现象。

1．下列现象中，属于光的折射现象的是

A．铜勺的柄好像在水面处折断了

B．小狗在地面上形成影子

C．玫瑰花在平面镜中成像

D．拱桥在水中形成倒影

2．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到。下列说法错误的是

A．渔民应该用鱼叉喵准鱼的下方位置，才能将鱼叉到学+科网

B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像

C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛

D．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的

3．下列关于光现象的说法中正确的是

A．日食和月食是由于光的反射引起的

B．高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的

C．很厚的玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的

D．斜插入盛水的玻璃杯的筷子，看上去好像在水面处折断了，这是光的反射现象

4．人看见河里有一条“鱼”，若用激光手电筒瞄准看到的“鱼”，则下列说法正确的是

A．激光能射中鱼

B．激光射向鱼的下方

C．激光射向鱼的上方

D．无法确定激光的位置

5．清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，否则，可能会发生危险，因为它的实际深度会超过你看到的深度。这里涉及到一个很重要的光学规律。以下实例也涉及到这个规律的是

A．B．C．D．

6．如图，小明站在白云湖边看到小鱼在水中游动，同时发现有一只“鸟”在水中飞翔，似乎在模仿水面上另一只鸟的飞翔动作。以下说法正确的是

A．小明看到的鱼是光的反射形成的虚像

B．小明看到的鱼是光的折射形成的实像

C．水中的“鸟”到水面的距离小于空中的鸟到水面的距离

D．如果此时下雨，水面折皱，水中的“鸟”和鱼都“不见了”，但光的反射和折射规律不会改变，只是不能形成清晰的像