如图所示,让一束光从空气斜射入水中,这束光在分界面上分成两部分,一部分光被界面反射回空气,还有一部分光射入水中,并且发生了偏折。

一、光的折射规律
1.光从一种物质
[注意](1)由于光在两种介质的界面上同时发生反射与折射,反射光和折射光的亮度相对于入射光来说,都要暗一些。(2)光在不均匀的同种物质中传播,也会发生折射。
2.与光的折射有关的名词

(1)法线:过入射点O与两种物质的分界面
(2)入射角:
(3)折射角:
3.光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线与法线在
[注意](1)一束光垂直空气与水的界面射入水中,光的传播方向不变。(2)在折射现象中,光路可逆。
4.折射角与入射角的大小关系:当光从空气斜射入水(或玻璃)等透明物质时,折射角
一、光的折射规律
1.光从一种物质
斜射
入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折
,这种现象叫做光的折射。[注意](1)由于光在两种介质的界面上同时发生反射与折射,反射光和折射光的亮度相对于入射光来说,都要暗一些。(2)光在不均匀的同种物质中传播,也会发生折射。
2.与光的折射有关的名词
(1)法线:过入射点O与两种物质的分界面
垂直
的直线NN'叫法线。(2)入射角:
入射光线
与法线之间的夹角。(3)折射角:
折射光线
与法线之间的夹角。3.光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线与法线在
同一平面
内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧
,折射角随入射角的增大而增大
,随入射角的减小而减小
。[注意](1)一束光垂直空气与水的界面射入水中,光的传播方向不变。(2)在折射现象中,光路可逆。
4.折射角与入射角的大小关系:当光从空气斜射入水(或玻璃)等透明物质时,折射角
小于
入射角;当光从水(或玻璃)等透明物质斜射入空气时,折射角大于
入射角。答案
1. 斜射 偏折
2. (1) 垂直
(2) 入射光线
(3) 折射光线
3. 同一平面 两侧 增大 减小
4. 小于 大于
2. (1) 垂直
(2) 入射光线
(3) 折射光线
3. 同一平面 两侧 增大 减小
4. 小于 大于
解析
【分析】
本题考查光的折射相关的基础概念与规律,需结合光的折射定义、相关名词定义、折射规律及折射角与入射角的大小关系等知识点,逐一对应填空即可,属于识记类基础题目。
【解析】
1. 根据光的折射定义:光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射,故依次填“斜射”“偏折”。
2. 结合相关名词定义:过入射点O与两种物质的分界面垂直的直线NN'叫法线;入射角是入射光线与法线之间的夹角;折射角是折射光线与法线之间的夹角,故分别填“垂直”“入射光线”“折射光线”。
3. 根据光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧;折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,故依次填“同一平面”“两侧”“增大”“减小”。
4. 根据折射角与入射角的大小关系:当光从空气斜射入水(或玻璃)等透明物质时,折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)等透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角,故分别填“小于”“大于”。
【答案】
1. 斜射 偏折
2. (1) 垂直
(2) 入射光线
(3) 折射光线
3. 同一平面 两侧 增大 减小
4. 小于 大于
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题为光的折射基础概念的识记考查,内容均为教材核心知识点,只要熟记相关定义和规律即可轻松作答,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
本题考查光的折射相关的基础概念与规律,需结合光的折射定义、相关名词定义、折射规律及折射角与入射角的大小关系等知识点,逐一对应填空即可,属于识记类基础题目。
【解析】
1. 根据光的折射定义:光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射,故依次填“斜射”“偏折”。
2. 结合相关名词定义:过入射点O与两种物质的分界面垂直的直线NN'叫法线;入射角是入射光线与法线之间的夹角;折射角是折射光线与法线之间的夹角,故分别填“垂直”“入射光线”“折射光线”。
3. 根据光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧;折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,故依次填“同一平面”“两侧”“增大”“减小”。
4. 根据折射角与入射角的大小关系:当光从空气斜射入水(或玻璃)等透明物质时,折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)等透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角,故分别填“小于”“大于”。
【答案】
1. 斜射 偏折
2. (1) 垂直
(2) 入射光线
(3) 折射光线
3. 同一平面 两侧 增大 减小
4. 小于 大于
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题为光的折射基础概念的识记考查,内容均为教材核心知识点,只要熟记相关定义和规律即可轻松作答,属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.8
二、生活中的折射现象
河水看起来比实际深度
河水看起来比实际深度
浅
、插在水中的筷子“折断
”、海市蜃楼等都是折射现象。答案
浅 折断
解析
【分析】
本题考查光的折射在生活中的应用,解题思路是回忆光的折射规律对应的常见生活实例:当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到的虚像位置比实际物体偏高,据此判断河水的视觉深度;再结合水中筷子的视觉变化,确定对应的现象描述。
【解析】
根据光的折射规律,光从水等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线观察会看到偏高的虚像。河水底部的虚像位置偏高,因此看起来比实际深度浅;插在水中的筷子,水下部分的虚像与水上部分错位,所以看起来“折断”,二者均为光的折射形成的生活现象。
【答案】
浅;折断
【知识点】
光的折射现象、生活中的折射实例
【点评】
本题为光学部分的基础识记题,考查学生对常见折射现象的掌握,属于教材基础内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查光的折射在生活中的应用,解题思路是回忆光的折射规律对应的常见生活实例:当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到的虚像位置比实际物体偏高,据此判断河水的视觉深度;再结合水中筷子的视觉变化,确定对应的现象描述。
【解析】
根据光的折射规律,光从水等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线观察会看到偏高的虚像。河水底部的虚像位置偏高,因此看起来比实际深度浅;插在水中的筷子,水下部分的虚像与水上部分错位,所以看起来“折断”,二者均为光的折射形成的生活现象。
【答案】
浅;折断
【知识点】
光的折射现象、生活中的折射实例
【点评】
本题为光学部分的基础识记题,考查学生对常见折射现象的掌握,属于教材基础内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
[典例1]小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM在平面内前后折转。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。小明将光屏F向后折转一定角度后,则在光屏F上
(2)保持入射点O不变,多次改变入射光AO与ON的夹角进行实验,他测量记录了
如表所示的数据。分析这些数据得出的结论是

| 入射角α | $30°$ | $45°$ | $60°$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 折射角β | $22°$ | $32°$ | $41°$ |
(3)小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内,然后在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时,可看到折射光沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中光路是
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。小明将光屏F向后折转一定角度后,则在光屏F上
不能
(选填“能”或“不能”)看到折射光,这说明折射光和入射光在
(选填“在”或“不在”)同一平面内。(2)保持入射点O不变,多次改变入射光AO与ON的夹角进行实验,他测量记录了
如表所示的数据。分析这些数据得出的结论是
折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)
(写出一条即可)。| 入射角α | $30°$ | $45°$ | $60°$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 折射角β | $22°$ | $32°$ | $41°$ |
(3)小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内,然后在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时,可看到折射光沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中光路是
可逆的
。答案
1. 不能 在
2. 折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)
3. 可逆的
2. 折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)
3. 可逆的
解析
【分析】
本题围绕光的折射规律的实验展开,需结合光的折射规律的核心内容分析:第(1)问需利用“折射光线与入射光线、法线在同一平面”的规律,判断光屏折转后能否看到折射光;第(2)问通过对比表格中入射角和折射角的变化,总结规律;第(3)问根据光的传播路径反向的现象,判断光路特点。
【解析】
(1) 根据光的折射规律,折射光线与入射光线、法线在同一平面内。将光屏F向后折转后,光屏E、F不在同一平面,因此无法在光屏F上看到折射光,说明折射光和入射光在同一平面内,故填“不能”“在”。
(2) 观察表格数据:入射角从30°增大到60°时,折射角从22°增大到41°,且每次折射角均小于对应的入射角,因此可得出结论:折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)。
(3) 当光沿BO射向水面时,折射光沿OA方向射出,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
【答案】
1. 不能 在
2. 折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)
3. 可逆的
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性
【点评】
本题是光的折射规律的基础实验题,通过实验操作、数据分析考查对折射规律的理解,注重实验现象与规律的结合,属于光学基础题。
【难度系数】
0.8
本题围绕光的折射规律的实验展开,需结合光的折射规律的核心内容分析:第(1)问需利用“折射光线与入射光线、法线在同一平面”的规律,判断光屏折转后能否看到折射光;第(2)问通过对比表格中入射角和折射角的变化,总结规律;第(3)问根据光的传播路径反向的现象,判断光路特点。
【解析】
(1) 根据光的折射规律,折射光线与入射光线、法线在同一平面内。将光屏F向后折转后,光屏E、F不在同一平面,因此无法在光屏F上看到折射光,说明折射光和入射光在同一平面内,故填“不能”“在”。
(2) 观察表格数据:入射角从30°增大到60°时,折射角从22°增大到41°,且每次折射角均小于对应的入射角,因此可得出结论:折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)。
(3) 当光沿BO射向水面时,折射光沿OA方向射出,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
【答案】
1. 不能 在
2. 折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中,折射角小于入射角)
3. 可逆的
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性
【点评】
本题是光的折射规律的基础实验题,通过实验操作、数据分析考查对折射规律的理解,注重实验现象与规律的结合,属于光学基础题。
【难度系数】
0.8
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