2020-2021学年第5节 光的反射和折射学案

第5节 光的反射和折射-折射

〖知识整理〗

一.光的折射

1.概念：光从一种介质     入另一种介质时，传播方向发生     的现象。光在同种介质中直线传播，当介质         时，光的传播方向会发生变化。

2.折射定律

⑴在光的折射中，三线共面，法线居中。

⑵当光在空气与水或其他介质之间折射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变，但光的传播速度改变。

⑶折射角随入射角的增大而增大。

⑷当光射到两介质的分界面时，      、       同时发生。

⑸光的折射中光路      。

3.光的折射现象实例

(1)透过透明的介质看物体时，我们看到的是由于光的折射所成的物体的虚像。

(2)在岸上看水中的鱼变浅、在水中看岸上的树木变高、看到水中的筷子变弯曲都是光的折射造成的。

(3)海市蜃楼、星星眨眼等现象都是由于折射使光的传播方向发生了改变。

二.光的反射和折射的联系

〖例题解析〗

〖例题1〗如图所示，当光从空气斜射到一块玻璃表面时，以下可以较全面反映光传播路径的是（　　）

      A                B                 C                 D

解析：光斜射到玻璃表面时，玻璃表面相当于一平面镜，在镜面处要发生反射，反射角等于入射角，同时有部分光线折射进入玻璃内部，由于光是从空气斜射入玻璃，故折射角小于入射角，答案为C。

〖例题2〗[2016宁波]如图所示，在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变，在同学逐渐把水加入到杯中的过程中，硬币上的B点和C点能先后被你看到。

⑴你所看到的水中硬币是一个变   的虚像。

⑵图中画出了刚看到C点时光的传播示意图，入射角是αC；如果刚看到B点时的入射角是αB，则αB   αC。

解析：光从水向空气中折射时，空气中的折射角大，即折射光线偏离法线，因此水中的硬币是一个变浅的虚像；人眼、杯子实际位置都不变，因此刚看到硬币时的折射角是相同的，所以入射角相同即相等。

〖巩固基础〗

1.[2018扬州]能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是 (　　)

2.[2013黄冈]下列现象由光的折射产生的是（    ）

A.立竿见影             B.刀光剑影               C.海市蜃楼           D.杯弓蛇影

3.潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如下图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因（    ）

4.观察水边风景照片，总会发现倒影部分比景物本身要暗一些，这是由于（    ）

A.入射水面的光线有一部分折射入水中                         B.眼睛的一种习惯性感觉

C.光线被反射掉一部分                                       D.冲洗照片质量有问题

5.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是(　　)

A.折射角等于50°                                           B.MM′左边是玻璃

C.入射光线靠近法线时，折射光线也靠近法线   D.入射光线增加5°时，入射光线与折射光线的夹角也增加5°

    第5题              第6题          第7题             第8题

6.如图所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将(　　)

A.向左移动                                                 B.向右移动

C.先向左移动再向右移动                                     D.仍在原来位置

7.如图所示，一束光斜射到容器中的水面上，发生反射和折射；若将容器右端抬高一些，则下列说法中正确的是(    )

A.入射角和反射角都增大                                      B.反射角增大，折射角减小

C.入射角不变，反射角增大                                    D.反射角和折射角都不变

8.一束激光从容器底部的光源S发出沿直线射到墙壁上的A点(如图所示)。若向容器内缓慢地倒入水，则墙上的光斑将(　　)

A.仍在A点        B.向A点上方移动            C.向A点下方移动       D.无法确定

9.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是(　　)

A．“河畔的金柳是夕阳中的新娘”，金柳的影子是光的折射形成的

B．“撑一支长篙向青草更青处漫溯”，长篙在水中的倒影是等大的实像

C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”，湖面波光粼粼是光的直线传播形成的

D．“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”，看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光

10.如图所示的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象是(     )

11.[2018盐城]有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。下列操作使光斑向左移动的是 (　　)

A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移               

B.保持激光射入角度不变,使水面上升

C.保持激光射入角度不变,使水面下降                 

D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大

12.[2017大连]下列光现象中，由光的折射形成的是(     ) 

A.日食和月食                                             B.电视机画面上的丰富色彩

C.月亮在水中的倒影                                       D.泳池的池底看起来变浅了

13.[2018广东]以下描述中与光的折射现象有关的是(　　)

A.形影相随,亲密无间                                    B.海市蜃楼,虚无缥缈

C.镜中生花,脱离实际                                    D.水中捞月,一无所得

14.不锈钢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

15.[2014淮安]如图所示的现象中,由光折射形成的是 (　　)

16.站在清澈的湖边常常可以看到水中鱼儿在白云里穿梭的景象。人看到鱼儿是由于光的_____而形成的像，白云是由于光的_______形成的。

17.生活中经常提到的“影”与我们所学到的光学知识有关。例如,水中倒影和立竿见影中的“影”,前者是由_________形成的，后者是由_________形成的。

18.[2011铜仁]刘勇说：我就是闭是眼睛也同样知道是谁在说话。可知，刘勇是根据不同的人说话的     不同来判断的；“一叶蔽目，不见泰山”这句话说明了光在均匀介质中是沿        传播的；站在锦江的河岸上，有时可以看到河中的小鱼游来游去，老师说我们看到的只是鱼的像，这是由光的     形成的。

19.如图所示，A′为水面下的物体A经光的折射所成的像，请据此画出过b点的折射光线及其所对应的入射光线。

       第19题                                               第20题

20.将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中经平面镜反射，最后射出水面的光路图。

21.[2018河南]如图所示,一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC。一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜,经AB面折射后,又在BC面发生反射,然后恰好从P点折射后射出。请画出这个传播过程的光路图。

〖提高能力〗

1.从水下向水面看，看到一条鱼及其所成的像，如图所示。可以判断（     ）

A.a是b鱼通过光的反射成的虚像                      B.a是b鱼通过光的折射成的虚像

C.b是a鱼通过光的反射成的虚像                      D.b是a鱼通过光的折射成的虚像

2.如图所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况（   ）

A.变得疏了                 B.变得密了            C.一部分变疏一部分变密       D.疏密没有变化

3.如图所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的（   ）

A.M点                      B.N点                C.P点                       D.Q点

 第1题            第2题          第3题              第4题          第5题 

4.[2016莆田]如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，若从A点射出一束激光，要使激光能照射到小鱼，该激光应射向（　　）

A.B点                  B.B点上方        C.B点下方     D.B点左方或右方

5.[2013宁波]如图所示，水槽的右壁竖直放着一面平面镜。无水时，射灯从S点发出的光经平面镜反射后，左壁上会出现一个光点p。往水槽内加水，当水面处于a、b、c、d四个位置时，左壁上分别出现pa、pb、pc、pd四个光点(不考虑水面对光的反射)。则四个光点在左壁上的排列从下往上依次为（   ）

A.pa、pb、pc、pd         B.pd、pc、pb、pa         C.pc、pd、pa、pb       D.pb、pa、pd、pc

6.有一盛水的圆柱形敞口容器，水面的升降可由进水管和出水管调节。在其右侧某一高度朝确定方向射出一激光束，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

7.[2011崇左]如图所示，有一束光线斜射入盛水的杯中，在杯底形成光斑。如果逐渐往杯中加水，杯底的光斑将(   )

A.向右移动                B.向左移动               C.保持不动                D.无法判断

8.水中有一空心棱镜，里面充满空气，光线投射在这个棱镜的一个面上，如图，这条光线通过棱镜后光路的方向将(    )

A.不变               B.折向棱镜底边             C.折向棱镜底角       D.折向棱镜顶角

   第7题           第8题          第9题              第10题                  第11题

9.学校建成一个游泳池，在池底的中央安装了一只射灯。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；如果水面上升至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点的原处 

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点的原处

10.如图所示，位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三色复光，当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿轴方向向远移动时，在屏上将依次看到(    )

A.黄、红、绿亮点                                       B.红、绿、黄亮点

C.红、黄、绿亮点                                       D.绿、黄、红亮点

11.[2016株洲、双选]如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（　　）

A.OB是树枝反射形成的像                               B.OB是树枝折射形成的像

C.OC是树枝在水中的部分                               D.OC是树枝折射形成的像

12.一支木棒下端有一段铁丝，将它放入水中，恰能竖直漂浮，如图所示。若潜入水面下的人斜着看这根木棒，则它的水上部分和水下部分的长度变化分别为(　　)

A.变长、不变            B.变短、不变          

C.不变、变长           D.不变、变短

13.如图所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入，从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的（　　）

A.光线a               B.光线b               C.光线c         D.光线d

14.如右图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。某同学从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字。则：看到A中的字比B中的字      （填“高”“低”）；其中A中看到的字是      （填“虚”“实”）像。

            第14题                          第15题                         第16题

15.[2016泰安]如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。   

16.[2011十堰]如图所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射后，反射光线经过A点，水中的折射光线经过P点，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。

17.[2018南京]如图,将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,保持人眼、碗和硬币的位置不变,要使眼睛能看到“硬币”,以下方案:①沿碗壁缓缓向碗中加水；②在碗上方适当位置放一光屏；③用手电筒照亮硬币；④在碗上方适当位置放一平面镜。其中可行的有　　　　。 

18.小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指。他感到很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因。下面是小明的探究过程：

根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关。为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图。光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大。那么，当入射角增大到某一值时，会不会……

(1)小明的推测是______________________。

(2)小明为了验证自己的推测，进行了如图所示的实验。实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到________，证实了自己的推测。

(3)当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：_______________________________________________________________________________。

19.某科学兴趣小组想通过实验探究“光从空气斜射入其他介质时的折射角与哪些因素有关”，他们准备的实验器材有激光发生器、玻璃、水、量角器等。光从空气斜射入玻璃中的测量结果如表1所示，光从空气斜射入水中的测量结果如表2所示。

表1

表2

(1)由表1和表2中数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角________(填“大于”、“小于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角。因此，光从空气斜射入其他介质时，其折射角与________有关。

(2)从表1和表2中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角将________。因此，可推知光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与____________有关。

参考答案

〖知识整理〗

一.光的折射

1.斜射、偏折、不均匀。

2.⑷反射、折射。⑸可逆。

〖巩固基础〗

1.C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.A 7.D 8.C 9.D 10.B 11.B 12.D 13.B 14.A 15.B

16.折射、反射

17.光的反射、光的直线传播

18.音色、直线、折射

19. 20. 21.

〖提高能力〗

1.A 2.B 3.N 4.A 5.A 6.C 7.A 8.D 9.C 10.D 11.AD  12.A 13.B

14.高、虚

15.

16.

17.①④

18.(1)折射角比较大，折射光线消失。(2)光屏上看不到光斑。(3)不能，因为从空气向水中折射时，折射角小于入射角。

19. (1)小于、介质种类。

(2)增大、入射角大小。