光的折射初中物理中光的折射现象与应用

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一、解释大自然中的光现象　ｌ＿在星光灿烂的夜晚仰望星空，会看到繁星在夜空中闪　

烁不定，像人“眨眼睛”一样，造成这种现象的原因是什么？　答：由于地球周围包围着一层厚厚的大气层，这层大气的　疏密程度是不均匀的，星光通过不均匀大气时不能再沿直线　

传播，而是发生折射而弯曲。由于大气是在不断运动变化的，　所以它的疏密程度也在不断地改变，因此被大气折射的星光　方向也不固定，有时会折射到我们的眼中，有时折射光不会进　

入我们眼睛。所以我们会看到星光闪烁不定，像眨眼睛一样。　２．海市蜃楼是怎样形成的？　

答：夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到　山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古　人不明白产生这种景象的原因，对它作了不科学的解释，认为　

是海中蛟龙（即蜃）吐出的气结成的，因而叫做“海市蜃楼”，　也叫蜃景。海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时　

发生全反射而产生的。夏天，海面上的下层空气的温度比上　层低，密度比上层大，折射率也比上层大。我们可以把海面上　

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的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的。远处的　山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折　

射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，　

以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会　

看到远方的景物悬在空中。　在沙漠里也会看到蜃景。太阳照到沙地上，接近沙面的　热空气层比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射　

向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐　渐增大，也可能发生全反射，人们逆着反射光线看去，就会看　到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射出来的一样。沙漠里　的行人常被这种景象所迷惑，以为前方有水源而向前奔去，但　

总是可望而不可即。　在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上述现象。贴　

近热路面附近的空气层同热沙面附近的空气层一样，比上层　空气的折射率小。从远处物体射向路面的光线，也可能发生　

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光的反射与折射复习题

基本知识整理：

一、光的直线传播

1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。

分类：自然光源，如

太阳、萤火虫；人造光源，如

篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮

本身不会发光，它不是光源。

2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。

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。

4、应用及现象：

① 激光准直。

②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。

如图：在月球后

1的位置可看

到日全食，在2的

位置看到日偏食，在3的位置看

到日环食。

④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。

5、光速：

光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

二、光的反射

1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和1

2 3

2

入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类：

⑴ 镜面反射：

定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件：反射面 平滑。

应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射

1 初中物理第二章第四节《光的折射》导学案

【学习目标】

知识与技能：

1．了解光的折射现象。

2．了解光从空气斜射入水、其他介质中的偏折规律。

3．了解光发生折射现象时，光路是可逆的。

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

情感态度与价值观

初步领略折射现象的美妙，获得对大自然的热爱、亲近的情感

【学习过程】

一、引入新课：

回顾我们光学的学习，光在均匀介质中（ ）传播 ，那么光遇到水、玻璃等许多物体的表面会发生（ ）现象 ，那么同学们想一下，当光射入水、玻璃内部或者光从水、玻璃射入空气时情况会怎样呢？（ ）

实验探究一：

1．在将筷子插入水中，看水中的筷子有什么变化？（ ）

2．在一个碗中放一枚硬币，让两个学生斜看碗中的硬币，上下移动视线到刚好看不到硬币为止（此时视线不能动），然后向碗中倒水，看 2 能否看到硬币。（ ），也就是说光不再沿（ ），今天我们来研究光的另一种现象——光的折射，学后就可解释了。

二、折射现象

实验探究二：

研究这个现象需要什么器材呢？师生共同选出器材，光源 水 水槽

教师引导：有了这些器材，该怎样用才更加合理。

教师引导学生试做

有关概念： 法线； 界面； 折射角； 折射光线

注意事项：1、让学生观察光线进入水后沿什么方向进行? 向界面还是法线偏折？

2、注水前后观察水槽底部光斑的位置是否变化？怎样变化？同时推断，光从空气射入水时，传播方向是否变化？怎样变化？

3、实验时，应至少改变三次入射光线的方向，每次都让学生说明入射光线怎样变了，使学生注意观察水中折射光线的方向。

4、当入射光线垂直入射时，让学生看看光线偏折吗？

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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。

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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。