第五讲 光的折射现象

第五讲 光的折射现象
第五讲 光的折射现象

第五讲光的折射现象

一复习导航

1. 主要概念和公式

(1)光的折射规律

折射光线、入射光线和法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居在法线两侧.

光从空气斜射入水或玻璃时,折射角小于入射角;反之,折射角大于入射角. 入射角增大时,折射角也增大.

当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变. 在折射中光路是可逆的.

(2)近视眼与远视眼

人的眼睛的晶状体相当于一个凸透镜,来自物体的光经晶状体成像于视网膜上,再通过视觉神经把信息传到大脑,产生视觉.

①近视眼是指远处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方,所以近视眼看不清远处的物体. 因为凹透镜对光线有发散作用,所以通过配戴凹透镜可以使像成在视网膜上,起到矫正视力看清远处物体的作用.

②远视眼是指近处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的后方,所以远视眼看不清近处的物休. 因为凸透镜对光线有会聚作用,所以通过配戴凸透镜可以使像成在视网膜上,起到矫正视力的作用.

(3)凸透镜成像的特点

①焦点是物体成实像与虚像的分界点,物体在焦点处不成像.

②二倍焦距处是成放大与缩小像的分界点,在2f处,物体成等大的像.

③实像总是倒立的,虚像总是正立的

④实像与物分居在镜的两侧,虚像与物在同侧.

⑤物距大于像距时,物大于像(即成缩小的像);物距小于像距时,物就小于像(即成放大的像).

⑥物体向右移,像也向右移;物体向左移,像也向左移.

⑦物距大于一倍焦距时,“物(距)近、像(距)远、像变大;物(距)远、像(距)近、像变小”

⑧成实像时,物像“左右相反;上下颠倒”

2. 基本物理方法

(1)建模法:通过建立折射光线、入射光线、法线等物理模型表述相关规律.

(2)对比法:通过对比了解凸透镜的会聚作用与凹透镜发散作用的区别.

(3)归纳法:通过归纳探讨凸透镜成像规律及特点.

3. 易错易混的问题

(1)实像和虚像的区别

实像是实际光线会聚而形成的,在像的所在位置,有实际光线到达,是能用光屏接收得到的;虚像是反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的,反射延长线并不是实际光线,因而在虚像所在的位置,并没有实际光线到达,用光屏是接收不到的. 实像和虚

像的成因不同. 如:小孔成实像是由于光的直线传播;凸透镜能成实像(u>f)是由于光的折射,平面镜成虚像是由于光的反射.

(2)凸透镜成像规律中u>2f和f

(3)光从空气斜射入水中与从水中斜射入空气中的两种情况的区别.

(4)放大与变大、缩小与变小放大或缩小是像与物相比较而言;变大或变小则是指像的变化情况或变化过程.

(5)会聚与相交会聚是指折射光线比入射光线更靠拢主光轴,不一定相交.

二考点聚焦

1. 命题趋势

这部分内容在各地中考题中均有出现,是光学部分知识考查的重点内容,多以填空、选择、作图为主,试题主要以“日常生活”、“社会生产”、“现代科技发展”和“自然现象”等同学们熟悉的现象,特别是一些同学们感兴趣的“熟悉而又陌生”的自然现象和天文奇观(如“日出”)为命题背景,考查同学们对基础知识、基本技能和基本原理的理解掌握情况,使同学们感受并领悟物理知识的应用价值. 充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念. 同时,也重视开放性试题的设计,突出了科学研究方法、猜想与假设、数据分析以及得出结论等环节的考查. 较好地考查了同学们运用知识分析问题、解决问题的能力,

2. 典题解析

题1 在我国古代就有关于光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”等. 其中“水中月”、“镜中花”是光的现象;“疑水浅”是光的现象.

解析“水中月”,“镜中花”和各自的实物的大小相同,它们是由于光在水面和镜面发生反射形成的虚像;“潭清疑水浅”是由于光的折射使潭底在水中形成一个虚像,像的位置比潭底高,所以潭看起来要浅.

点评我国古代很多文学词语都蕴含着丰富的物理知识,这要求我们在学好知识的同时,用心去挖掘蕴藏在这些词语内部的物理知识,感受物理知识的价值和物理学的美,激发我们对物理学习的兴趣.

题2 光线从空气斜射到水中,入射角为α,折射角为β,光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射出来,最后光线回到空气中. 当光线由水中回到空气中时折射角为多大?

解析光线由空气斜射到水面发生一次折射,然后由水中的平面镜发生反射,最后由水到空气再次发生折射. 根据光的反射和折射的规律,按题意要求画出光路图. 如图1所示,入射光线斜射到水面,入射角为α,折射角为β,光线在水中按直线入射到平面镜上,则此时的入射角大小也为β,则反射角大小也等于β. 根据光路的可逆性,当光线从水中斜射到空气中时,由于入射角为β,则空气中的折射角也为α,因此,光线由水中回到空气中时折射角为α.

点评借助于图像建立物理模型是光学知识学习的重要方法之一,也是解决光学问题的重要途径.解决此类问题行之有效的方法是,画出满足题意的示意图,然后根据光的反射和折射特性以及光路的可逆性来加分析,从而解决问题.

题3 在图2中的虚线框内的适当位置,填入符合要求的面镜或透镜.

解析A、B、C三图中的入射光相同,均为平行光. 图A、B的出射光为发散光,图C中的出射光仍为平行光,由此可判定图A、B的框内装有透镜,图C的框内装有平面镜. 延长各光线,它们的交点为入射点,也为出射点,即面镜或透镜所在的位置. 由此可定出图C中的平面镜是斜放的,图A、B中的透镜是直立的. 通过画图还可知,图A中的光线经过透镜后发散,框内装的是凹透镜;图B中的光线先会聚再发散,框内装的是凸透镜,结果如图3所示.

点评“黑盒子”问题是难度较大、综合性较强的填图题. 解决这类问题时,要明确以下三点:(1)根据光线在盒中是反射还是折射,判断其中的光学元件是面镜还是透镜;(2)入射光线与反射光线或折射光线的交点,就是面镜或透镜所在的位置;(3)根据面镜或透镜对光线的作用判断面镜或透镜的种类. 在初中阶段,只要求平面镜、凸透镜和凹透镜三种. 平面镜只改变光路,凸透镜使光线会聚,凹透镜使光线发散. 总之,光学

复习时要注重联系生活实际,分析总结规律,运用作图法去解决实际问题.

题4 如图4(a)所示,一条光线对着凸透镜另一侧的焦点射去,试确定它经过凸透镜偏折后的传播的方向.

解析此题如果直接作图比较困难,不妨转换一下思路,便可方便解题,如图(b)在入射光线上任找一点S,假设它是发光点,现利用三条特殊光线中任两条作出S的像S′,因为折射光线一定要通过像点,所以以连接PS′点即为所求的折射光线.

点评光路作图是光学考查的基本内容,应熟练掌握三条特殊光线的作图方法,在此基础上,我们应把握像是折射光线相交而成的,物体发出的入射光线经凸透镜后,其所有的折射光线必经过像点. 利用特殊光线作出像点,再利用以上规律作出任意光线的折射光线是解决此类问题的重要方法.

题 5 小宇做完凸透镜成像实验后,又想用手表代替蜡烛,看到光屏上能成什么样的像. 于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图5(甲)所示. 把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图5(乙)所示. 移动光屏直到成清晰像为止. 此时表盘在光屏上所成的像是图5(丙)中的哪一个?() .

解析像对于原来的物体而言:左右颠倒、上下颠倒. 将手表左右颠倒如图B,再上下颠倒如图D所示,故选D.

点评特别强调的是重视实验,注意观察实验现象,亲历实验探究过程,从实验中总结规律和结论,列表对比相近或相类似的现象及规律,灵活运用,加深理解光学规律,升华内化为自己的知识和技能.

题6 在研究凸透镜成像情况的实验中,当烛焰到凸透镜的距离是20cm时,在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像,则下列判断不正确的是().

A. 该透镜的焦距是20cm

B. 该透镜可作为放大镜

C. 当蜡烛距透镜的距离是40cm时,光屏上可得到缩小的像

D. 当蜡烛距透镜的距离是10cm时,在光屏上得不到像

解析本题是考查灵活运用凸透镜成像规律分析问题的能力. 在凸透镜成像中,若要分析物体经过透镜后的成像性质,必须知道凸透镜的焦距和物距,按凸透镜成像规律“抓两点,观两变”. 本题的关键是算出焦距f的大小及物体在镜前不同位置与焦点的相对位置,再判断像的性质,根据题意,当u=20cm时,在光屏上得到放大的像,可以知道此像一定是倒立的实像,则f

点评凸透镜成像的题目是初中光学中数量最多、难度最大的一类题目,在初中光学中占有重要的地位,这类题目考查的知识点是凸透镜成像规律,熟练掌握凸透镜成像的条件是解答这类题目的前提,而凸透镜成像性质的变化取决于物距与焦距关系的变化. 因此,解答这类题目,首先要去弄清凸透镜的焦距或焦距大小的范围,比较物距与焦距的大小,根据物距与焦距的关系的大小和凸透镜的成像规律,运用数学知识正确解答.

题7 将物体从物距为1.5f处移向3f处,在移动过程中,物体的像() . (两解)

A. 先是放大像后是缩小像

B. 先是缩小像后是放大像

C. 逐渐变大

D. 逐渐缩小

解析根据凸透镜的成像规律可知,物体在2f处所成的像是等大倒立实像,在物距大于f时所成的像均为倒立实像. 在物体由1.5f移至3f的过程中,物体所成的像均为倒立的实像. 在1.5f至2f区域,像是放大的(即像比物大);在2f至3f区域,像是缩小的. 选项A正确,B错误. 在移动过程中,像的大小在变化. 比较像的变化情况可知,随着物体向3f处移动,像越来越小. 具体地说,在1.5f时像最大,此时像比物大,由1.5f移至2f的过程,像始终比物大,但相差越来越小;在2f处时像与物一样大;由2f移至3f的过程,像都比物小,而且差别越来越大. 通过上述分析可知,选项C不正确,选项D正确.应选A、D.

点评“放大”、“缩小”指像与物相比较的结果. 像比物大称为放大的像,像比物小则为缩小的像. “变大”、“变小”则指像本身的变化情况,如果后一次的像比前一次的像大,称为变大,后一次像比前一次像小则称为变小.

题8 小华去参观展览会,在一个小展室里看见一个女导游正在介绍商品,试着与她握手,却发现是一个虚拟导游,可望而不可及. 后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已

解析从图中不难发现,屏风前的“女导游”相对屏风后电视机里的女导游是倒立的,且两者在屏风的两侧,故屏风相当于一个凸透镜,这个“女导游”是电视机里的女导游经屏风成的实像. 再比较发现,看到的“女导游”比电视机里的女导游要大,根据凸透镜的成像规律可知,电视机屏幕与玻璃屏风的距离(即物距u)应满足:f

题9 初三年级同学在拍毕业照时,照相机镜头上正停着一只苍蝇,则拍出来的照片()

A. 会有一只正立、放大的苍蝇

B. 不会出现苍蝇,但有一个大黑点

C. 不会出现苍蝇,但比正常情况下暗一些

D. 会有一只倒立、放大的苍蝇

解析物体经过凸透镜成像的过程是:物体上一点反射后到达凸透镜各点的光线,经凸透镜折射后都交于一点,一只苍蝇停在凸透镜上时遮住这一点折射后成像的光线,但其余各点的光线仍交于一点. 从能量的角度看,只是到达光屏上的能量减少了一点. 苍蝇自身在一倍焦距内,不会在胶片上成像,所以应选C.

点评即使凸透镜碎成两半,用其中的一半仍能成完整的像. 像是有多条光线会聚而成的,而不是只有三条特殊光线会聚而成的.

题10 在探究凸透镜成像规律的实验中:

第一组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上. 但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出一个可能的原因:.

第1、2两个实验小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中. 请分析以上数据,你能得到什么结论?(写出两条即可)

解析本题是一道发散性的实验现象分析题. (1)在光屏上找不到清晰的像可能是成虚像不能出现在屏上,或成实像但不在光屏上. 在物距小于焦距时,凸透镜不会成实像;凸透镜到物体的距离在1倍焦距处时,成像在无穷远处;当凸透镜到物体的距离在1倍焦距外,但接近1倍焦距时,虽然成像,但像的位置离凸透镜很远,光具座的长度可能达不到,另外,因为光具座为一直线状,且光屏不可能太大,所以若光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上,像将会或上或下离开光屏的位置,综上所述,主要原因有三个:①由于物距小于或等于焦距,凸透镜不能成实像;②凸透镜成实像,但由于物距太小,光屏调不到烛焰的像所在的位置;③凸透镜成实像,但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度.

对比实验记录数据从以下方面入手,即:焦距相同、物距不同,成像情况. 焦距不同、物距相同,成像情况. (2)①在凸透镜焦距一定,且成实像的情况下,物体到凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远);②在成实像情况下,物距相同时,透镜焦距越大,像离透镜越远;③物体到凸透镜距离大于1倍焦距,成倒立的像.

点评本题是探究凸透镜成像规律中遇到的实际问题,要求我们在探究过程中善于观察并从中发现问题,认真思考,不放过实验中遇到的任何问题,提高自己的探究能力. 通过实验数据记录归纳出实验结论也是科学探究中的一种能力,要特别注意挖掘题目中的内涵,找出规律.

题11 如图7(a)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变. 如图7(b)所示,一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.

解析本题中线轴的甲轮从光滑木板运动到与棉布接触时,由于受到了棉线上阻力的作用,使甲轮的运动状态发生改变,故甲轮速度将变小;而甲轮与棉布接触时,乙轮仍在光滑木块上运动,不受阻力作用,故乙轮速度大小不变;通过(1)、(2)两图的类比可知光由空气斜射入玻璃时发生折射的原因可能是光的传播速度发生了变化;初中物理中关于运用类比法的例子是比较多的,如水流类比电流等.

点评本题是集物理知识与物理方法为一体的新题型,新课程要求我们在掌握物理知识的同时,还要掌握一定的物理研究方法,同时还要渗透情感、态度与价值观的教育.

三创新试题

1、当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后,接着又要给小明同学照半身像,这时摄影师应该(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。

2、如图8所示,一点光源S经凸透镜L成的像在A点,若在S、L之间放一块厚玻璃砖(如图中的虚线框所示),则点光源S所成的实像有可能在A、B、C中的点上。

3. 在研究光的折射时,小明知道了光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角. 小明想:光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角,什么条件下折射角大于入射角?

为了研究这个问题,他在老师的指导下做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃;再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图9所示. 然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表. 试回答:

(1)针对小明提出的问题,仔细观察图中的光路,对照表格中的数据进行分析,你能得出什么结论?

(2)根据你得出的结论,请在图10中画出光由玻璃斜射入酒精时,折射光线的大致位置.

4. 如图11所示,华南中学初三(2)班STS课外兴趣小组,在探究折射角与入射角关系时,将一束光从玻璃射向空气,发现光在玻璃和空气的分界面处同时发生折射和反射现象,且折射角大于入射角;当入射角不断增大时,折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线却越来越强;当入射角增大到某一角度α时,折射角达到90°,折射光线就完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线;再减少入射角,当入射角小于α时,折射光线和反射光线又同时存在;而让光线从空气射向玻璃时,无论怎样改变入射角,折射光线和反射光线都同时存在. 他们感到非常惊奇,大家又做了一遍,发现还是如此,这究竟是什么现象呢?

查阅资料得知,这种折射光线完全消失的现象叫全反射现象,折射角变成90°时的角度叫做临界角,而且此现象在医学和通信等方面都有广泛的应用.

阅读上面内容,请回答下面问题:

(1)用符号γ将图中折射角标出;

(2)如果将一束光从空气射向玻璃,. (填“能”、“不能”或“可能”)发生全反射现象;

(3)发生全反射现象的条件是:

①;

②。

5. 某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置. 他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜,按表1中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表1中. 然后他们换用焦距为f2的,重复上述实验,并将数据记录在表2中. 为了进一步探究物距u和像距v之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表1和表2的后四列中. (已知f1

表1 凸透镜的焦距为f1

表2 凸透镜的焦距为f2

(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:。

(2)分析比较实验序号数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。

(3)请进一步综合分析比较表1、表2中的经运算后得到的数据及相关条件,并归比例内项得出结论。

(a)分析比较。

(b)分析比较。

【参考答案】

1. 减小增大

2. B

3. (1)光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中,折射角小于入射角. (2)

如图

4. (1)

(2)不能

(3)①从玻璃或水射入空气;②入射角大于或等于临界角

5. (1)同一凸透镜,当它成实像时,像距随物距的增大而减小

(2)1与4(或2与5,或3与6)

(3)(a)表1或表2中后两列的数据及相关条件,可得出的结论是:同一凸透镜,当它成实像时,物距的倒数与像距的倒数之和是一个定值

(b)表1和表2中后两列的数据及相关条件,可得出的结论是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距的倒数与像距的倒数之和是不同的,且随焦距的增大而减小

光的折射现象及应用

一、选择题 1、(2012?莆田)蓝天上飘着白云,平静清澈的池塘中鱼在自由游动.人向池塘中看去,好像鱼在白云中游动.关于人观察到的鱼和白云,下列说法正确的是() A.鱼是实物,白云是光的反射形成的虚像 B.鱼是实物,白云是光折射形成的虚像 C.鱼是光反射形成的虚像,白云是光折射形成的虚像 D.鱼是光折射形成的虚像,白云是光反射形成的虚像 2、如图所示,画中的人出现了错误的判断.以下四幅光路中,能正确说明产生这一现象的原因的是() A.B.C.D. 2、如图所示的是光从水中斜射入空气中时入射光的光路情况,请在适当位置画出该入射光线对应的折射光线.由于光的折射现象,我们洗脸时,看盆内的水深比实际水深要浅(选填“深”或“浅”)一些. 3、光在水中的传播速度为空气中传播速度的3/4,光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的2/3,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线.你认为,当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线会 偏向(选填“偏离”或“偏向”)法线.你猜想的理由是当光从传播速度大的介质斜射进入传播速度小的介质中时折射光线偏向法线 4、在下面所示的四个情景中,属于光的折射现象的是() A. 铅笔好像断了 B.水中倒影 C.小孔成像 D.小红照镜子 下列说法正确的是() A.岸边景物在水中的倒影是光的折射形成的 B.雨后彩虹是由光的反射形成的 C.电影幕布选用粗糙布料,目的是让光发生漫反射 D.电影幕布选用粗糙布料,目的是让光发生镜面反射 作图题 如图所示点光源A发出的一条光线从空气斜射到空气和水的分界面上,在图中准确画出反射光线和大致画出折射光线的传播方向.实验探究题

八年级物理上册第四章光现象【教案】第4节 光的折射

第4节光的折射 教学目标 一、知识与技能 1.了解光的折射的现象. 2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律. 3.了解光在发生折射时,光路的可逆性. 二、过程与方法 1.通过观察,认识折射现象. 2.体验由折射引起的错觉. 三、情感态度与价值观 初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感. 教学重点 知道光的折射规律. 教学难点 解释简单的折射现象. 教学方法 实验法、归纳法、讲练法. 教学用具 演示用:激光光源、光的折射演示装置、水槽. 学生用:碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水. 课时安排 1 课时 教学过程

一、创设问题情境,引入新课 让学生做两个实验,激发学习兴趣. [学生实验1]在碗中盛满水,把筷子斜插到碗的底部,从侧面斜视水面,会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了. [学生实验2]在空的茶杯里放一枚硬币,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,慢慢地向杯里倒水,随着水面的升高,观察者看到了硬币,还会发现硬币升高了. 上述实验中,学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币,是由于光在水和空气的界面上发生了一种光现象,这就是本节要学习的光的折射,由此引入新课. 二、新课教学 (一)光的折射 [师]我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢? 教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如图所示,其中圆形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)边缘标有均匀刻度,中间开有长方形口,恰好将长方形玻璃容器放进去,容器中装适量的水,并在水中插有可转动的白色屏F(树脂板或塑料板),白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S(可用激光棒). [师]光从空气斜射入水中,传播方向是否改变呢? [生甲]传播方向不改变,仍沿直线传播. [生乙]传播方向要发生改变. [师]光从空气斜射入水中,如果改变方向,是向介面偏折呢?还是向法线偏折? [生甲]向介面偏折. [生乙]向法线偏折. [师]上面问题的回答谁对谁错呢?下面我们用实验来验证一下. [演示1] 使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面. [现象]光从空气斜射入水中,在空气中发生反射,同时在水面处改变方向进入水中,同时向法线偏折. 师生共同分析得出结论: 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.(refraction) (二)有关折射的几个专用名词 1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.

光的折射—规律及应用

2.利用光的折射规律解释现象 光的折射池水看起来比实际的浅;插入水中的筷子看起来向上弯折;在水中——规律及应用叉鱼时,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到;清晨和傍晚的太阳实际上 在地平线以下;海市蜃楼现象等等都是光的折射现象。 一、有关光的折射定律 1.内容: ⑴三线共面 ⑵法线居中 ⑶“空气”中的角大 ⑷折射角随入射角增大而增大 ⑸垂直入射传播方向不改变 【例1】【例2】 (基础过关)如图所示的四幅图中,能正确表示光从空气射入水中的是(2010 西城二模)如图列出我们能够看到的现象中,属于光的折射现象() 的是( ) 1

【例3】【例4】 (能力提高) 古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观(多选)下列现象中,属于光的折射现象的是( ) 察到的落日并非太阳实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生了A.站在游泳池边的人看到游泳池中的水很浅 ________而成的________像(填“虚”或“实”),太阳实际在图中_______ B.清晨,我们看到地平线上刚刚升起的太阳 位置(填“甲”或“乙”)。傍晚我们看到的西下的落日是在它实际位置的C.汽车在倒车时,司机利用后视镜观察车后的景物 __________。D.护士用水银体温计为病为测量体温后观察体温计的示数 【例5】【例6】 (能力提高)在脸盆中放一枚硬币,缓慢地往盆中注水,由于光的折射,在沙漠中赶路的人,有时正当非常口渴的时候,忽然一个碧波荡漾的我们将看到硬币(实际上是它的像的位置)( ) 大湖出现在眼前,当走近时,大湖消失得无影无踪,出现这种现象的A.逐渐升高原因是( ) B.逐渐降低A.光在沙漠上发生漫反射的缘故 C.先升高后降低B.光从云上反射下来的缘故 D.先降低后升高C.光在不均匀的大气层中发生折射的缘故 D.光在海水中发生折射的缘故 2

2019中考物理 光的折射现象及其应用专题练习(含解析)

光的折射现象及其应用 一、单选题 1.如图所示的四种情景中,属于光的折射现象的是() A. 手在墙上形成手 影 B. 景物在镜中成像 C. 钢勺好像在水面处折断 了 D. 山在水中形成“倒影” 2.人看到沉在水杯底的硬币,其实看到的是() A. 硬币的实像,其位置比硬币实际所在位置浅 B. 硬币的虚像,但位置比硬币的实际位置浅 C. 硬币的实体,其位置即硬币的实际位置 D. 硬币的虚像,其位置比硬币的实际位置深 3.人看到水池里鱼的像,它的形成是由于() A. 光的色散 B. 光的反 射 C. 光的直线传 播 D. 光的折射 4.如图所示的四种现象中,由光的折射形成的是() A. 蜡烛通过小孔形成倒立的像

B. 玩具小人在平面镜中形成的像 C. 叶子经露珠形成放大的像 D.

亭子在水中形成的倒影 5.下列现象中属于光的折射形成的是() A. 水碗中的筷 子 B. 拱桥倒影 C. 照镜 子 D. 镜中花 6.光从空气斜射入玻璃中,折射角为35°,入射角可能为() A.0° B.20° C.60° D.90° 7.去年暑假,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。如图所示的四幅光路图中,能正确说明叉不到鱼的原因是

A. B. C. D. 8.如图所示,渔民在叉鱼时,为了能叉到鱼,鱼叉应对准()

A. 所看到的鱼 B. 所看到的鱼的下 方 C. 所看到的鱼的上 方 D. 无法判断 9.看起来清澈见底不过齐腰深的池水,不会游泳的小明跳下去就出现了危险,幸好有同学及时相救。小明在岸上看池水比实际浅的原因是() A. 从池底射出的光在水面处发生反 射 B. 小明的眼睛产生的错觉 C. 从池底射出的光在水面处发生折 射 D. 从空气射入水中的光在水面处发生折射 10.、如图所示的军事观察孔,图中的虚线表示空气孔的观察范围,现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范围将() A. 变 大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 11.下列现象不属于机械运动是() A. 一江春水向东流 B. 星光闪闪 C. 海水奔 腾 D. 春风拂面 二、多选题 12.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.水中筷子被“折断”

光的折射经典练习题目

实用标准文案 初二物理晚辅专题光的折射 一、知识点回顾 1、光的折射:光从一种介质入另一种介质中时,传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。 2、光的折射规律 : (1)折射光线、入射光线、法线在; (2)折射光线、入射光线分居两侧; (3)光从空气斜射入另一种介质中时,折射光线向(“靠近、远离” )法线偏折, 即折射角(“大于、小于” )入射角;当入射角增大时,折射角;当光从一 种 介质垂直射入另一种介质时,传播方向,此时折射角、入射角都等 于。 (4)在光的折射现象中,光路是的。 3、光的折射现象: ( 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)斜插在水里的筷子在水面处“弯折” (4)海市蜃楼、光的色散、凸透镜成像 二、针对性练习 1、一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象,入射光与分界面的夹角为300,若折射光线和反射光线垂直,则反射光线与入射光线的夹角为________,折射角为 ______。 精彩文档

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。 3.小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象,如图是他根据实验现象画的光路图, 改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大。 你猜想, 当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是,你猜想的依据是。 4. 小敏学习了“光的折射”后,想知道光进入不同介质时,弯曲程度是否相同( 折射角是否相等 ) ,如不同,弯曲程度与什么因素有关。 老师帮她设计了下面的实验: 用一厚玻璃缸盛一定量的水,让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中,从水中再进 入玻璃,然后再进入空气中,其光路图如图 2-4-12 所示。小敏还上网查出了一些介质的 其他参数,如下表: 图 2-4-12 物质空气水玻璃植物油密度( kg/m3) 1.29 1000 900 速度( m/s )3× 108 2.25 × 1082× 108 精彩文档

《光学原理与应用》之双折射原理及应用

双折射原理及应用 双折射(birefringence )是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。它们为振动方向互相垂直的线偏振光。当光射入各向异性晶体(如方解石晶体)后,可以观察到有两束折射光,这种现象称为光的双折射现象。两束折射线中的一束始终遵守折射定律这一束折射光称为寻常光,通常用o表示,简称o光;另一束折射光不遵守普通的折射定律这束光通常称为非常光,用e表示,简称e光。晶体内存在着一个特殊方向,光沿这个方向传播时不产生双折射,即o光和e光重合,在该方向o光和e光的折射率相等,光的传播速度相等。这个特殊的方向称为晶体的光轴。光轴”不是指一条直线,而是强调其“方向”。晶体中某条光线与晶体的光轴所组成的平面称为该光线的主平面。o光的主平面,e光的光振动在e光的主平面内。 如何解释双折射呢?惠更斯有这样的解释。1寻常光(o光) 和非常光(e光)一束光线进入方解石晶体(碳酸钙的天然晶体)后,分裂成两束光能,它们沿不同方向折射,这现象称为双折射,这是由晶体的各向异性造成的。除立方系晶体(例如岩盐)外,光线进入一般晶体时,都将产生双折射现象。显然,晶体愈厚,射出的光束分得愈开。当改变入射角i时,o光恒遵守通常的折射定律,e光不符合折射定律。2.光轴及主平面。改变入射光的方向时,我们将发现,在方解石这类晶体内部有一确定的方向,光沿这个方向传播时,寻常光和非常光不再分开,不产生双折现象,这一方向称为晶体的光轴。 天然的方解石晶体,是六面棱体,有八个顶点,其中有两个特殊的顶点A和D,相交于A D两点的棱边之间的夹角,各为102°的钝角.它的光轴方向可以这样来

光现象与光折射知识点总结超全

第二章 光现象知识点总结 光源可分为天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把) 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。 光在同种均匀介质中沿直线传播; 光的直线传播的应用: (1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳 的像) ① 小孔成像的条件:孔的大小必须 远远小于孔到发光的距 离及孔到光屏的距离。 ② 像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关, 发光体到小孔的距离不变,光屏远离小孔,实像增大;光凭靠近小孔,实像减 小; 光屏到小孔的距离不变,发光体远离小孔,实像减小;发光体靠近小孔,实像增 大。 实像:由实际光线会聚而成的像。 (2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准; 3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的 径迹和方向;光线并不是真实存在的,而 是为了研究方便,假想的理想模型。 4、所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。 5、真空中光速是宇宙中最快的速度; c=3 X 10 8m/s =3 X 105 Km/s: 6、光年:是光在一年中传播的 距离,光年是 长度单位;2.1 光的传播 1、 光源:能发光的物体叫做光源。 (3)限制视线:坐井观天、一叶障目; (4)影的形成:影子:日食、月食(要求会作图) 日食:太阳月球地球; 月食:月球太阳地球

声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传 播; 光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢 (二者刚好相反)。光在水中的速度约为真空中的3/4 ;光在玻璃中的速 度约为真空中的2/3。 光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。 练习:☆为什么在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的? 答:光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中,部分光遇到雾发生漫反射,射入 人眼,人能看到光的直线传播。 ☆早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。 2.4光的折射 ㈠、光的折射1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。

人教版-物理-八年级上册-光的折射现象 实验

光的折射现象 【目的和要求】 认识光在两种物质界面上发生的折射现象,并总结折射现象的初步规律。 【仪器和器材】 光具盘(J2501型),低压电源(J1201型)。 【实验方法】 1.如图2.7-1所示,将J2501型光具盘的平行光源,矩形光盘和圆形光盘安置好,半圆柱透镜用紧固螺钉卡在圆形光盘上。透镜的毛面向里和光盘平面贴紧,半圆柱透镜的直径面MN和光盘上的90°连线重合,圆心O和圆形光盘的中心重合。调整平行光源,使中央一束平行光垂直于MN射到半圆柱透镜的圆心O,光盘上清晰地显示出入射光线、反射光线和折射光线在一条直线上。转动圆形光盘,入射点O的位置始终不变。 2.光的折射现象 (1)将圆形光盘转一个角度,使一束平行光射到MN上的O点,光盘上可以看入射光线AO,反射光线OC和折射光线OB(图2.7-2)。 (2)转动圆形光盘,使入射光线AO垂直于MN平面,可以看到通过分界面以后的光线OB和AO在一条直线上,即不改变光线的传播方向。 (3)转动圆形光盘,使入射光线从圆弧面射入玻璃中,沿半径射到MN上的O点,当光线斜射到MN界面上时,光由玻璃进入空气,传播方向发生改变;垂直射到MN界面上

时,传播方向不改变。 观察重点:在半圆柱透镜的MN界面上,光从空气进入玻璃,或者从玻璃进入空气,斜射时传播方向改变;垂直入射时传播方向不改变。 3.光发生折射的初步规律 (1)重复光从空气斜射进入玻璃的情况,观察两种媒质交界面上的入射点、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。指出光在折射时,折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧。 (2)转动圆形光盘,改变入射角的大小,可以看到,光从空气进入玻璃时,入射角越大,折射角也越大,并且折射角总小于入射角。 (3)转动圆形光盘,使得在MN界面上,光从玻璃进入空气。改变入射角的大小(入射角应小于临界角),可以看到,折射角随着入射角的增大而增大,并且折射角总大于入射角。 (4)若光线垂直入射到MN界面上时,不论光从空气进入玻璃,还是从玻璃进入空气。通过界面以后光的传播方向都不变。 观察重点:光从空气进入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃进入空气时,折射角大于入射角。两种情况下,折射角都随入射角增大而增大。 【注意事项】 1.实验装置要在课前组装调整好。调整时还要注意:①半圆柱透镜的底面(毛面)要和圆形光盘贴紧。在用紧固螺钉将透镜压紧在光盘上时,圆弧面那一侧容易翘起,造成由这一侧射出的光线在光盘上显示的亮线出现断开的现象。②从半圆柱透镜的正面有时看到如图2.7-3所示的光线OE。这是由于从光盘左侧缝隙透过的光带较宽,一部分光线直接照到半圆柱透镜的前表面上造成的。可以在透光缝隙上插入一半拦光片,挡住这部分光线。 2.在玻璃内光缆传播的方向可以由半圆柱透镜的圆弧侧面以外的光线表示。这是由于沿着半径方向传播的光线总和圆弧界面垂直,因此通过界面时不改变传播方向。沿半径方向的光线在圆弧面里、外部分总在一条直线上,可以直接从实验观察得到。 3.演示光的折射现象要注意给学生完整的图景,光到达两种媒质的交界面时,既存在着折射现象,又存在着反射现象。初中阶段不要求讲述全反射现象,实验时,光从玻璃进入空气或者从水进入空气时,入射角都应小于临界角。 编者提示:本小实验可辅以“光现象”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。

光现象、光的折射、物体运动百度文库

苏科版:光、物体运动中考复习——知识点+题型 第一部分:知识点总结 第三章光现象知识归纳 1. 光源:自身能够发光的物体叫光源。 2. 太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。 3.光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。 4.不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌。 5. 光的直线传播:光在均匀介质中是沿直线传播。 6.光在真空中传播速度最大,是3×108米/秒,而在空气中传播速度也认为是3×108米/秒。 7.光的反射:光在同一种均匀介质中沿直线传播,在遇到障碍物时,光在障碍物的表面发生反射,改变传播方向。一般说来,各种物体的表面都能反射光,我们能够看到本身不发光的物体,就是因为它们反射的光进入了我们的眼睛。 举例:而“对镜梳妆”、“水中倒影”等都是光的反射现象。 8.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的) 9.镜面反射与漫反射 (1)镜面反射:平行光线射到平面镜或其他平滑的表面上时,反射光线也是平行的。(如图甲)(2)漫反射:平行光线射到凹凸不平的粗糙表面上时,反射光线并不平行,而是向着各个不同的方向(如图乙)。 镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律,对我们都是有用的。利用镜面反射可以改变光行进的方向;利用漫反射可以使人从不同方向都能看到物体。例如电影屏幕用粗糙不平的白布做成,就是利用其发生漫反射而使坐在电影院各个方位的人都能观看电影。

八年级上册物理《光现象》光的折射知识点总结

物理讲义复习提纲(3. 4光的折射) 1、光的折射:光从一种介质射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象就做光的折射。 注:光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生偏折。 2、折射角(入射角):折射(入射)光线与法线之间的夹角。 3、折射定律: 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在法线两侧; ③折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小; ④在折射中光路也是可 逆的。 分界面 注:右图中光线从一种介质“空气”射入另一种介

质“水”中时发生了折射现象,这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去,这里没有画出反射线。折射中光路可逆的意思是:如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射,那么这道光会按上图的入射光线发生折射,也就是光的路可以互相逆转。 4、光折射中,我们要注意以下几点: ①光能射入某种介质,则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 ②在两种介质的交界面上,如果是透明的介质交界面会发生两种光现象:折射和反射。如果介质不是透明的,比如钢板等等,就只会发生“反射”。③光的传播方向一般会发生变化,但特殊情况下,光垂直入射时,传播 方向将不变化,也就是说,折射不一定都“折”。 5、光的折射规律: ①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;②光从其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。

八年级上册物理《光现象》光的折射-知识点总结

光的折射 有疑问的题目请发在“51加速度学习网”上,让我们来为你解答 51加速度学习网整理 一、本节学习指导 本节知识大部分也需要同学们下功夫去背,并且要多做练习。要注意光在不同介质中传播时何时发生折射,何时发生反射折射,何时只有反射。要能熟练的画出折射图。 二、知识要点 1、光的折射:光从一种介质射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象就做光的折射。 注:光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生偏折。 2、折射角:折射光线与法线之间的夹角。 3、折射定律: 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在法线两侧; ③折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小; ④在折射中光路也是可逆的。 注:右图中光线从一种介质“空气”射入另一种介质“水”中时发生了折射现象,这个过程其实还有一部分光线被水平面反射回去,这里没有画出反射线。折射中光路可逆的意思是:如果有一道光上图水中按折射光线向空气中照射,那么这道光会按上图的入射光线发生折射,也就是光的路可以互相逆转。 4、光折射中,我们要注意以下几点: ①光能射入某种介质,则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。 ②在两种介质的交界面上,如果是透明的介质交界面会发生两种光现象:折射和反射。如果介质不是透明的,比如钢板等等,就只会发生“反射”。 ③光的传播方向一般会发生变化,但特殊情况下,光垂直入射时,传播方向将不变化,也就是说,折射不一定都“折”。 5、光的折射规律: ①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角; ②光从其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角; ③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。 ④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。 6、(了解)若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?根据光路可逆的可逆性。画出下图

光的折射教案(公开课)(可编辑)

4.3 光的折射一、教材分析本课时是初中物理第一册第章《光的折射》第节,光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,通过对现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力,更重要是激发学生学习兴趣,提高科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律,是为以后几节课学习活动进行充分准备。所以本节是本单元教学的重点。、目标? (1)知识: 知道光的折射现象及折射光线和折射角; 知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆; 能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。 (2): 通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析归纳能力。引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。 (3)情感: 培养学生学习物理的兴趣。 通过对日常光现象的分析,破除迷信,热爱科学,进行唯物主义教育。 、难点和重点 (1)重点:光的折射规律;光路可逆。

(2)难点:光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系;用光的折射解释自然现象。 、教具:光的折射演示仪;碗;适量的水;筷子;多媒体课件;录像剪辑。 、教材处理 对日常光的折射现象学生有丰富的感性认识,以现象引入新课,学生学习目标明确,兴趣浓厚。光的折射规律的认识,宜先提出问题及研究方法,通过学生猜想,对照演示实验的观察,辅以多媒体模拟演示,学生思维清晰、准确,有利于规律的总结归纳,并注意理论联系实际,重视知识的应用,让学生遵循认识的规律:从实践到理论,又从理论到实践。达到掌握知识、提高能力,从而提高课堂效率。 、教法、学法 1、教法 根据教学内容的上下承接关系,学生刚学完光的反射,对光学研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角、法线等。针对素质教育对学生能力的要求,本节采用观察分析、启发式教学法。通过实验演示、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导,让学生进行演示实验和计算机的模拟实验的观察,使学生在头脑中有清晰的表象,以具体生动的感性认识为基础掌握知识,同时在观察中培养能力,开展思维训练重视知识的应用,理论紧密联系实际。 2、学法 根据本节的内容特征,教师在做好演示实验时,引导学生如何去观察实验?并由他们总结和发现规律,同时注意学生的非智力因素:自信心、毅力、兴趣、动机等培养,通过手势、眼神、表情等形体语言来激发学生的积极性。使学生通过

光现象与光折射知识点总结(超全)

第二章光现象知识点总结 2.1光的传播 1、光源:能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把); 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。 2、光在同种均匀介质中沿直线传播; 光的直线传播的应用: (1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像) ①小孔成像的条件:孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。 ②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关, 发光体到小孔的距离不变,光屏远离小孔,实像增大;光凭靠近小孔,实像减小; 光屏到小孔的距离不变,发光体远离小孔,实像减小;发光体靠近小孔,实像增大。 实像:由实际光线会聚而成的像。 (2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准 (3)限制视线:坐井观天、一叶障目; (4)影的形成:影子;日食、月食(要求会作图) 日食:太阳月球地球; 月食:月球太阳地球 3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;光线并不是真实存在的,而是为 了研究方便,假想的理想模型。 4、所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。 5、真空中光速是宇宙中最快的速度;c=3×108m/s=3×105Km/s; 6、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位; 声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;

光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者 刚好相反)。光在水中的速度约为真空中的3/4;光在玻璃中的速 度约为真空中的2/3。 光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。 练习:☆为什么在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的? 答:光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中,部分光遇到雾发生漫反射,射入人眼,人能看到光的直线传播。 ☆早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高, 该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。 2.4光的折射 ㈠、光的折射 1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。 2、光在同种不均匀的介质中传播时,光的传播方向也会发生偏折。(海市蜃楼)

光的折射教案(公开课)

4.3 光的折射 一、教材分析本课时是初中物理第一册第四章《光的折射》第三节,光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,通过对现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力,更重要是激发学生学习兴趣,提高科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律,是为以后几节课学习活动进行充分准备。所以本节是本单元教学的重点。 二、教学目标 (1)知识与技能: 1、知道光的折射现象及折射光线和折射角; 2、知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆; 3、能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。 (2)过程与方法: 1 、通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析归纳能力。 2、引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。 (3)情感与态度: 1 、培养学生学习物理的兴趣。 2 、通过对日常光现象的分析,破除迷信,热爱科学,进行唯物主义教育。 三、难点和重点 (1)重点:光的折射规律;光路可逆。 (2)难点:光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系;用光的折射解释自然现象。 四、教具:光的折射演示仪;碗;适量的水;筷子;多媒体课件;录像剪辑。 五、教材处理对日常光的折射现象学生有丰富的感性认识,以现象引入新课,学生学习目标明 确,兴趣浓厚。 光的折射规律的认识,宜先提出问题及研究方法,通过学生猜想,对照演示实验的观察,辅以多媒体模拟演示,学生思维清晰、准确,有利于规律的总结归纳,并注意理论联系实际,重视知识的应用,让学生遵循认识的规律:从实践到理论,又从理论到实践。达到掌握知识、提高能力,从而提高课堂效率。 六、教法、学法 1 、教法根据教学内容的上下承接关系,学生刚学完光的反射,对光学研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角、法线等。针对素质教育对学生能力的要求,本节采用观察分析、启发式教学法。通过实验演示、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导,让学生进行演示实验和计算机的模拟实验的观察,使学生在头脑中有清晰的表象,以具体生动的感性认识为基础掌握知识,同时在观察中培养能力,开展思维训练重视知识的应用,理论紧密联系实际。 2 、学法根据本节的内容特征,教师在做好演示实验时,引导学生如何去观察实验?并由他们总结和发现规律,同时注意学生的非智力因素:自信心、毅力、兴趣、动机等培养,通过手势、眼神、表情等形体语言来激发学生的积极性。使学生通过观察总结规律,联系实际、运用规律解决问题。 本节采用观察、对比、分析的学习方法,引导学生获取知识,通过思考讨论,总结归纳出光的折射规律,应用折射规律解释一些自然现象,培养学生爱科学、用科学,提高学生的学习兴趣。 五、教学过程 一、复习提问: 1 、光在均匀介质中如何传播?

光的折射习题-含答案

《光的折射》测试题 【知识点津】 1、理解用光的折射并能解释生活中的一些简单现象。 2、光的折射规律,折射现象中光路是可逆的。 3、能大体做出光的折射路径 【自学检测】 1、光从一种介质________另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。 2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射角________入射角;当光从水或其他介质斜射入空气时,折射角________入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向________。 | 3、如图所示,是光由玻璃射入空气时发生折射的不完整的光路图,在图中,折射角是________,MN的________是玻璃。 4、渔民在叉鱼时,真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________像,这是因为,鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故。渔夫看到鱼时,鱼也看到渔夫,这是因为在光的________现象中光路是________。 【学测同步】 知识点1、利用折射现象解释日常生活中的一些现象 早晨看到太阳从地平线刚刚升起时,实际上它还处在地平线的下方,这种现象是由于_____________造成的。 ●对应练习 1、在下列现象中,属于光的折射现象的是() — A.在水中出现的岸边树木的倒影 B.潜水艇中的潜望镜 C.汽车司机所用的观后镜 D.从岸上看到池中水的深度比实际的浅一些 2、用气枪射击池水中的鱼,为提高命中率,在射击时应瞄准() A.看到的鱼 B.看到的鱼的上部 C.看到的鱼的下部 《 D.看到的鱼的右边 3、下列现象中,属于光折射现象的是()

A.平静的河面能清楚地映出岸上的景物 B.晚上灯光下,墙壁上出现人影 C.筷子斜插入水,在水下的部分看起来向上弯折了 D.人们看到平面镜中自己的像 知识点2、光的折射规律的应用 ●对应练习 】 1、如图为光从玻璃斜射入空气的光路图,由图可知,反射角_______,折射角_______。 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。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点的上方,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点的下方,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 知识点3、有关折射的作图 ●对应练习 1、如4所示,一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水面,折射光线进入鱼眼(已画出)。请画出入射光线的大致方向,并标明入射角。

双折射原理

各向同性介质 典型的透明介质如玻璃是各向同性的,它是指光不管以什么方向穿过介质都有相同的行为。介电质中的麦克斯韦方程给出了电位移D与电场强度E之间的关系: 这里ε0是指真空介电常数,P是电极化强度(电偶极矩在介质中形成的矢量场),物理上,电极化强度可以认为是介质对光电场的响应。 电极化率 在线性各向同性介质中,电极化强度P正比于电场E,并且方向相同: 这里χ是介质的电极化率。从而D与E的关系可以表示为: 这里 是介质的介电常数,√(1+χ)被称为介质的相对介电常数. 对非磁性介质,它与介质折射率n 有如下关系: 各向异性介质 在各向异性介质中,极化强度P不再与光电场E方向一致。这可以被看作是由电场引起的偶极矩具有特定的方向,这个方向与晶体结构有关。可以表示为: 这里χ不再是一个数而是一个二阶张量,称为极化率张量。按照3维分量的形式写成 或者用求和约定写成: 由于χ是张量,P不再与E同向. 根据热力学论据可以证明χij= χji,即χ张量是对称张量。根据spectral theorem,可以通过选择合适的坐标轴将张量对角化,使得所有除χxx,χyy和χ外的非对角分量变为0。这样可以给出以下关系式: zz 这样的x、y、z方向被称为介质的主轴。 由此可以断定,D和E的关系可以有一个张量给定:

这里ε被称做相对介电常数张量或介电张量。因此,介质的折射率也必为一个张量。考虑一列光波沿z主轴传播而光电场沿x方向的情况,这列波经历了极化率χxx和介电常数εxx,因而折射率为: 对于y方向的偏振光: 所以光波将有两个不同的折射率。这种现象被称为双折射,常发生在一般晶体如方解石和石英中。 梁铨廷. 1987. 物理光学. 机械工业出版社. M.玻恩和E.沃尔夫. 1978. 光学原理(上、下). 科学出版社. 简述: 在物理学中, 介质的折射率是一个张量. 任意方向的入射光进入非均质体后, 经过张量对角化处理, 必然分解为两个彼此垂直、大小不同的折射率, 即产生振动方向垂直、速度不等的两束光波.

光的折射和相关现象解释

星火教育一对一辅导教案 学生姓名性别年级学科 授课教师上课时间2015年月日第(7)次课 共(12)次课 课时:3课时 教学课题光的折射与相关现象解释 教学目标 1.理解光的折射,掌握光的折射定律,能进行简单的作图; 2.能用光的折射原理解释一些简单、常见的生活现象。 教学重点 与难点 知识点提纲: (一)光的折射 1.光的折射 (1)定义:光由一种介质斜进入另一种介质时,传播方向发生改变,这种现象叫做光的折射。 (2)光发生折射的条件:光从一种介质射入另一种介质中或者光在同种不均匀介质中传播; 光必须是斜射入另一种介质中,若光线与分界面垂直,则传播方向不变。 (3)光在折射时,光路是可逆的。 【例1】下列现象中是折射的是 A、水中筷子看起来折断了; B、“潭清疑水浅”——池水看起来变浅了; C、潜水员在水下看岸上的树木变高了。 D、透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了; E、海市蜃楼

2.光的折射规律 ⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。 ⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。 ⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。 光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折射。 光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 0 度。 减小入射角,折射角也随之减小;反之,增大入射角,折射角也随之增大。当入射角为00时,折射角也为0 0,折射光线不发生偏折。(规律:空气中总是大角)。 注意:(1)光线从一种介质射到另一种介质时,除了发生折射现象,在入射介质的界面上还发生了反射。 (2)不同的介质对光的折射本领不同。 (3)光从真空射入另一种介质中时,速度变小。光在真空中的速度最大,为 km/s. 【例2】光线在空气中通过平行玻璃板如图所示。光路正确的是() 【例3】图中,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线,则______是法线,反射角为_____度,折射角为_____度。界面的______边是玻璃。 (注:一般法线画为虚线,界面画为实线)

2019中考物理真题分类汇编光现象作图题2 光的折射(共24题,有答案)

2019中考物理真题分类汇编光现象作图题2 光的折射(共24题,有答案)1.(2019?柳州)如图中大致画出光从玻璃进入空气中的折射光线。 2.(2019?鄂尔多斯)平静水面上方的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置A、B如图所示,C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合,请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。 3.(2019?恩施州)如图一束光射向半圆形玻璃砖,O为圆心,请作出光通过a、b两个界面的折射光线。 4.(2019?十堰)一束光射向一块玻璃砖(如图),并穿过玻璃砖,请你画出这束光进入玻 璃和离开玻璃后的光线。 5.(2019?百色)一束光线从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,已知反射光线OA 如图所示,请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线。 6.(2019?大连)如图所示,一束光从玻璃斜射入空气中,请画出折射光线并标出折射角γ。

7.(2019?青海)如图所示,已知入射光线在玻璃中的折射光线,请画出对应入射光线的大致方向。 8.(2019?南通)如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线。 9.(2019?兰州)如图所示为某同学利用标有角度的圆盘、激光器和半圆形玻璃砖“探究光的折射规律”的实验示意图,其中AO为激光器发出的从空气射向半圆形玻璃砖的一束入射光线,请画出反射光线和玻璃砖中折射光线的大致方向。 10.(2019?贵阳)如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面,垂直入射的光线,玻璃砖的截面为等腰三角形顶角为120°,请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。 11.(2019?海南)在图中画出入射光线AO对应的折射光线大概位置。

双折射现象理论分析及应用

双折射性 当光射入各向异性晶体(如方解石晶体)后,可以观察到有两束折射光,这种现象称为光的双折射现象。 两束折射线中的一束始终遵守折射定律这一束折射光称为寻常光,通常用o 表示,简称o光;另一束折射光不遵守普通的折射定律这束光通常称为非常光,用e表示,简称e光。 光轴、主平面 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时将不发生双折射,该方向称为晶体的光轴。 光轴是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴。若光轴在入射面内,实验发现:O光、e 光均在入射面内传播,且振动方向相互垂直。若沿光轴方向入射,O光和e光具有相同的折射率和相同的波速,因而无双折射现象。 单轴晶体:只有一个光轴的晶体 双轴晶体:有两个光轴的晶体 主平面:晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。

用惠更斯原理解释光的双折射现象 晶体有正晶体和负晶体。正晶体: ne> no 负晶体: ne< no 惠更斯原理:O 光在晶体内任意点所引起的波阵面是球面。即具有各向同性的传播速率。 e 光在晶体内任意点所引起的波阵面是旋转椭球面。沿光轴方向与O光具有相同的速率。 e 光在垂直于光轴方向上的传播速率Ve,在该方向的折射率ne主 e 光在其它方向上的折射率在n0~~~~~ne主之间。

平行光倾斜入射,光轴在入射面内,光轴与晶体表面斜交 如果光轴不在入射面内,球面和椭球面相切的点,就不会在入射面内,则O 光、e 光振动方向并不相互垂直。 平行光垂直入射,光轴在入射面内,光轴与晶体表面斜交 出射两束偏振方向相互垂直的线偏光 平行光垂直入射,光轴在入射面内,光轴平行晶体表面 出射光沿同方向传播,具有相互垂直的偏振方向。 双折射现象的应用

光现象和光的折射章节知识点及练习题

《光现象》复习资料 一、知识点 1、太阳光通过三棱镜发生两次_____后可以分解成___、___、____、____、_____、____、____等色光,这个过程叫_________,其中光的三原色是____、____和___,_三原色等比例混合为_____。 2、颜料的三原色为____、____和____,三原色等比例混合为____。 3、不透明物体的颜色和____________相同,透明物体的颜色和__________相同。所以不透明的白色物体是因为____________,无色透明物体是因为____________。 4、在红光外侧有一种看不见的光叫_______,强度和物体____有关,它具有___________和___________的特点,因此可以用来__________、__________和_____________;在紫光外侧有一种看不见的光叫_______,它主要来源于_____,大气层中的_______(由于人类大量使用____________使它越来越稀薄)能阻挡它,它具有_______、__________和____________的特点,因此可以用来________、______和_______。 5、光在__________中沿直线传播,产生的现象有_____的形成、_____和______的成因、小孔成像(该像是_____、____像,像的大小与__________和__________有关,像与孔的形状_____);生活中__________和______都是光沿直线传播的应用。 6、光在_____中传播速度最快,其速度为_________。 7、平面镜能成__________像(原因是进入人眼的是____________,而人眼只能感受光是沿直线传播,所以像就是进入人眼的_________的_________________),像与物大小始终____,像与物到镜面的距离______,像与物______的连线与镜面_____。平面镜的作用:______或者_________。 8、当光射到物体的表面时,光被物体表面反射到原介质中,速度____,方向____,这种现象叫光的反射。任何反射都遵循光的反射规律,内容为:反射光线、入射光线和法线在_____内,反射光线和入射光线分居在____两侧,____角等于____角(注意顺序),在光的反射中光路_____。 9、反射可以分为镜面反射和漫反射,它们都遵循_____________,光在____面上发生镜面反射,_____方向有反射光线;光在____面上发生漫反射,______方向有反射光线。 10、光也具有____,称为_____,可以转化为____能、_____能、______能等。 二、两个探究过程 1、探究光的反射规律 (1)器材:可折叠的白纸板、激光笔、小镜子和______。 (2)过程:把纸板竖直放在平面镜上,激光笔沿纸板(原因:___________________)射到镜面上,转动另一半纸板,直到_________________才看到反射光线,说明________________;改变

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