第十讲 光的折射及光的色散
考点一 光的折射的概念
光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变。
考点二 光的折射定律
①折射光线、入射光线和法线在_____________； ②折射光线和入射光线分居在________两侧；
③光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角________入射角，当入射角增大时，折射角也增大； 光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角________入射角；
④光从空气垂直射入水（或其他介质）中时，传播方向_____________（不改变/改变）； ⑤折射时光路可逆。
考点三 光的折射的应用
考点四 光的色散及实验
1．光的色散：
入射点： 入射光线： 折射光线： 法线： 入射角： 折射角
【实验结论】
①白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光；
②不同的单色光通过三棱镜时的偏折程度不同，其中红光的偏折程度最______，紫光的偏折程度最______。 各种单色光的偏折程度由小到大按照__________________________的顺序排列。 2．色光的混合
光的三原色：红、绿、蓝 电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的 1.颜料的三原色：红、黄、蓝
考点四 看不见的光
1．红外线特点及用途：
①热作用强，可以制成___________、___________等； ②穿透云雾的能力强，可以制成___________、___________等。 2．紫外线特点及用途
红外线照相
红外线夜视仪
红外线遥控器
①能杀菌，可以用来___________； ②荧光作用，可以制成___________。
考点五 物体的颜色
1．透明物体的颜色
红玻璃只透过红光 蓝玻璃只透过蓝光 透明物体的颜色是由物体_____________的色光决定的
2．不透明物体的颜色
不透明物体的颜色是由物体_______________的色光决定的 白色物体反射所有色光；黑色物体吸收所有的色光。
有助于人体合成维生素D ， 促进身体对钙的吸收
紫外线消毒 紫外线防伪
考点一例题
例1. 在图13-1中，AO 是_____光线；OB 是_____光线，入射角等于________。
折射角等于________。
考点二例题
例2. 关于光的折射，下列说法错误的是（ ）
A ．折射光线在入射光线和法线所决定的平面内
B ．折射光线和入射光线分居在法线的两侧
C ．折射角一定大于入射角
D ．光线从空气斜射入玻璃时，折射角一定小于入射角 例3. 光射到平行玻璃板上，正确的光路图是（ ）
A
B C D
例4 . 一束光线由空气斜射入水中，入射角逐渐增大，则折射角（ ）
A ．逐渐减小
B ．不变
C ．逐渐增大，但总小于入射角
D ．逐渐增大，可能会大于入射角
例5. 小明同学在做探究光的折射特点实验，如图13-5是光从空气中射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：
入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4° 40.9°
（1）分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生___________现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：__________________，且折射角___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零，小明根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点；
（2）小明通过上述探究实验得出光的折射特点的过程存在着不足，其理由是：_______________________。
例6. 完成光路13-6。
图13-1
图13-5
图13-6
（1）图a 中，一束光线从空气中斜射到水面时发生反射和折射，OB 为反射光线，请作出入射光线和大致 的折射光线方向。
（2）光线由空气射入某种介质，在分界面处发生反射和折射，请你在图b 中用箭头表示出入射光线、反 射光线和折射光线。
（3）如图c 所示，光源S 发出的一条光线射向水中，在水面发生折射后，经过P 点。请你在图中大致作 出入射光线和折射光线。
（4）如图d 所示，潜水员眼睛在水下A 点处，B 点有条小鱼，C 点有只小鸟，请作出潜水员观察鱼、鸟 的光路图。
（5）如图e ，在水池的一角有一块平面镜，现有一束光线从水中射向平面镜，请完成光路图，并标出反射 角（用“α”表示）和折射角（用“β”表示）。
考点三例题
例7. 下列四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A B
C D
例
8.
下列四种现象中属于光的折射的是（
）
A ．通过玻璃观赏水中景象
B ．小鸭在水面上看见自己的像
C ．阳光透过树林时留下树的影子
D ．岸边植物的倒影 例9. 下列现象不属于光的折射现象的是（ ）
A ．夜空中星星“眨”着眼睛
B ．池水中映着一轮明月
C ．海市蜃楼
D ．人眼看上去的池水比实际要浅 例10. 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
图c
图e
图a 图b
图d
C．看到的鱼的下部D．看到的鱼的右侧
例11. “九寨沟”的镜海中有着“鱼在天上飞，鸟在水里游”的美景奇观，水中画面的“鱼”是由于光的形成的像；“鸟”是光的形成的像。
考点四例题
例12.雨后彩虹的出现说明（）
A．雨后空气中的水蒸气和三棱镜能同样使太阳光发生色散
B．雨后水蒸气的颜色本身就呈现出7种颜色
C．雨后太阳光线和晴天太阳光线不同
D．以上说法都不对
例13. （双选）如图14-1所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，光从棱镜射出后，如果用一个白屏来接收，在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（）
A．太阳只是发出白光
B．白光是由各种色光组成的
C．各种色光在相关的折射过程中，偏折程度不同
D．各种色光在相关的反射过程中，偏折情况不同
图14-1
例14. 大千世界，五光十色。关于光，下列说法错误的是（）
A．太阳光是由多种色光组成的B．可通过三棱镜使太阳光发生色散
C．黑色物体容易吸收太阳热辐射D．白光是单色光
例15. 在“五岳”之一泰山上，历史上曾多次出现“佛光”奇景，据目击者说：“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环，与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是（）
A．直线传播B．小孔成像C．光的反射D．光的色散
例16. 彩色电视的色彩是由不同色光组合而成，自然界中的色光三原色是（）
A．红、绿、蓝B．红、黄、蓝C．紫、绿、蓝D．紫、黄、蓝
考点五例题
例16.电视机遥控器中发射的是（）
A．紫外线B．红外线C．红色光D．X光
例17. 能够杀死微生物，消毒灭菌的光线是（）
A．紫外线B．红外线C．红色光D．X光
例18. 过量的太阳照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引发皮肤癌，这是因为太阳光中含有哪种光所造成的（）
A．红外线B．X光线C．紫外线D．γ光线
例19. 下列有关红外线的说法中正确的是（）
A．红外线是一种可见光
B．红外线是一种人眼看不见的光
C．红外线不能被我们看见，所以它不能像可见光那样传递能量
D．红外线在空气中很难被传播
考点六例题
例20.下列说法中错误的是（）
A．透明物体的颜色是由它透过的色光决定的B．不透明物体的颜色是由反射的色光决定的
C．白色物体能反射所有的色光D．黑色物体能反射所有的色光
例21. 装有蓝色窗玻璃的房间，白天太阳光透过窗玻璃射到房间里，光线呈（）
A．七色光B．白色C．蓝色D．无色
例22. 舞台上表演时穿的连衣裙的上部是白色，下部是红色。表演开始时其他灯源关闭，只有蓝光照到演员身上，则台下观众看到演员的连衣裙颜色是（）
A．上部白色，下部红色B．上部白色，下部蓝色
C．上、下部都是蓝色D．上部蓝色，下部黑色
例23. 五一佳节，在常州紫荆公园月季花展上，小明将红色滤色镜（即红色玻璃）挡在照相机镜头前给一株绿叶黄花的月季拍照，照片上该花卉的颜色是（）
A．绿叶黄花B．黑叶红花C．黑叶黑花D．红叶红花
例24.在没有其他光照的情况下，舞光追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，
观众看到她（）
A．全身呈蓝色B．全身呈红色
C．上衣呈红色，裙子呈蓝色D．上衣呈红色，裙子呈黑色
课后练习
1．以下属于光的折射现象的是（）
①斜插入水中的筷子，从水面上看，水下部分向上弯折了
①海市蜃楼的现象
①在太阳光照射下树木的影子
①平静的水面映出岸上的景物
A．①① B．①① C．①①D．①①
2．下列现象中，属于光的折射现象的是（）
A．潜水员在水下看到在水中游动的鱼B．人看到河边树的倒影
C．阳光下旗杆的影子D．人在河边看到水底的石头
3．人看到水池里的月亮和鱼的像，它们的形成分别是哪一种现象？（）
A．都是折射现象B．都是反射现象
C．前者是折射现象，后者是反射现象D．前者是反射现象，后者是折射现象4．看圆形金鱼缸中的金鱼会比实际的大，是因为发生了光的（）
A．折射B．反射C．漫反射D．以上都不正确5．站在岸上看池塘会感觉到（）
A．比实际的浅B．比实际的深C．一样深D．无法判断6．人潜入水中后看到岸边的一棵树，其实是（）
A．变高了的树的虚像B．变高了的树的实像
C．变低了的树的虚像D．变低了的树的实像
7．一束光线穿过三棱镜后的折射光路是哪一幅（）
A B C D
8．下列有关光现象的说法正确的是（）
A．海市蜃楼是由光的直线传播形成的
B．巨大的玻璃幕墙造成的光污染是由光的漫反射形成的
C．日食和月食现象是由光的直线传播形成的
D．人们在湖边看到“白云”在水中飘动是由光的折射形成的
9．当光从一种介质射向另一种介质时，下列说法中正确的是（）
A．传播方向一定会改变B．发生折射时，折射角一定小于入射角
C．反射和折射不会同时发生D．只要进入另一种介质，光的传播快慢就会改变10．光从水里斜射到空气中时，则（）
A．只发生折射且是折射角小于入射角
B．既发生反射又发生折射，且是折射角小于入射角
C．既发生反射又发生折射，且是折射角大于入射角
D ．只发生折射且是折射角大于入射角
11．当光从空气中射入玻璃中时，如果改变入射角，使入射角减小，则（ ）
A ．反射角减小，折射角不变
B ．反射角减小，折射角减小
C ．反射角不变，折射角减小
D ．反射光线与折射光线间的夹角减小
12．光从空气斜射入水或别的透明物质里时，折射角____于入射角；光从水或别的透明物质斜射入空气里时，
折射角_____于入射角。若光线从一种透明物质沿着法线方向射入另一种透明物质时，入射光线与界面夹角是______，折射角等于_______，反射角等于______。
13．一束光线垂直照到玻璃上，反射角为______度，折射角为______度。入射光线保持不
变，玻璃旋转10度，则入射角为______度，反射角为________度。
14．一束光线跟水平面成45°角，从空气中斜射到水面时，发生了反射和折射，则反射光线和折射光线的夹角
是（ ） A ．等于90°
B ．小于90°
C ．大于90°
D ．180°
15．画出图13-8中的反射、折射光路。
16．如图13-9所示，a 、b 为岸上灯泡S 发出的光线射入潜水员眼睛的其中两条，请作图找出潜水员看到岸上
灯泡的位置。
18．如图13-11所示，水面上方有一点A ，水中有一点B ，现要求用一激光束由A 点射出之后经过界面进入水
中后经过B 点，则激光束应对准C 点的______（填“左边”、“右边”或“正方”）照射。在图中画出大致的光路。
19．一束白光通过三棱镜后，在光屏上出现了________________________七色排列的光带。经三棱镜不能再
色散的光叫_______光，由两种以上单色光合成的光叫_______光。
20．透明物体的颜色是由它______________________决定的，无色透明物体能透过_______________，红色玻璃只能让_____光通过。不透明物体的颜色是由它________________决定的。日光照射到黑色的屏幕上，屏幕上呈_____色的。
21．下列现象中，属于光的色散的是（ ）
图13-8
图13-9
图13-11
A．霓虹灯的灯光五颜六色B．色彩丰富的中国水彩画
C．彩色电视机的荧屏画面五彩缤纷D．雨后天空出现美丽的彩虹
22．能反射各种色光的不透明的物体的颜色是（）
A．白色B．黑色C．彩色D．无色
23．光线穿过红色透明纸照到绿色的不透明纸板上，纸板呈现出（）
A．红色B．绿色C．黑色D．白色
24．戴黄色眼镜看白纸，白纸变成黄色，这是由于（）
A．白纸反射的光通过黄色镜片时，被镜片染上了黄色
B．白纸能反射黄色的光
C．通过黄色镜片看一切有颜色的物体都是黄色
D．黄色镜片只透过白纸反射光中的黄光
25．纸上写蓝字，在蓝色灯光下看到（）
A．纸是白色的，字看不清楚B．纸是蓝色的，字是黑色的，可以看清楚
C．纸是白色的，字可以看清楚D．纸是蓝色的，字也是蓝色的，字看不清楚26．没有任何其他光照的情况下，舞台灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她（）A．全身呈绿色B．上衣呈绿色，裙子不变色
C．上衣呈绿色，裙子呈橙色D．上衣呈绿色，裙子呈黑色
27．透过红玻璃看蓝布是黑色的，这是因为（）
A．红玻璃将蓝布反射的色光染成黑色
B．蓝布反射的光透过红玻璃与红玻璃发出的红光混合成黑色光
C．红玻璃几乎全部吸收掉蓝布反射的色光，因而没有光透过红玻璃
D．红玻璃将蓝光全部反射，因而没有光透过红玻璃
28．太阳光穿过一条狭缝射到三棱镜上形成的光带宽度与狭缝宽度相比（）
A．要宽B．要窄C．差不多D．无法比较
29．人们看到大海平静时，海水呈蓝色，其主要原因是（）
A．海水里有盐分
B．蔚蓝色天空映照的结果
C．太阳经漫反射产生的结果
D．其他色光被海水吸收，短波的蓝光和紫光被海水反射和散射的结果
30．下列说法正确的是（）
A．对白光完全反射的物体是黑色的
B．牛顿用三棱镜做了白光色散的实验
C．彩色电视机的颜色由七种色光组成
D．将红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色彩的颜料，等量地倒入一个大容器中，可以调出白色颜料
N N 1 A B 界面 第四章 光的折射 透镜 一、光的折射 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、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向也会发生变化。 3、折射角：折射光线和法线间的夹角。 光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线偏离法线，折射角随入射角的增大而增大； 3、斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角、反射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 4、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生。 5、光的折射中光路可逆。 光的折射现象及其应用 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；夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些；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虚像（折射光线反向延长线的交点） 1、光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 介绍光折射时光路图中的有关名词： （1）法线：过折射点且垂直于分界面的直线（NN 1 ） （2）入射角（∠AON ） （3）折射角：折射光线与法线的夹角（∠BON 1 ） 演示：（1）入射光线向法线靠拢，观察折射光线的变化 （2）入射光线远离法线，观察折射光线的变化 现象：入射光线靠拢（或远离）法线，折射光线 也靠 （或远离）法线。且折射角总是小于入射角。 2、探究光通过玻璃砖时的折射规律 光从空气斜射入玻璃砖，进入下班砖后，光束将如何偏折？当光从玻璃砖的另一侧射出时，出射光线又将如何偏折？试一试作出光路图。
1．（2011浙江义乌，第5题）从水面上看斜插入水中的筷子，水下部分向上弯折了。这是A．光的反射现象B．光的折射现象 C．光的直线传播D．平面镜成像 【答案】Ｂ ********** 2．（2011浙江台州，第19题）从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同。下列模型能解释此现象的是（） 【答案】D ********** 3．（2011山东省荷泽市，第2题）电视机等家用电器的开启、关闭及频道转换，可以通过遥控器实现，遥控电视机的光是（） A．红光B．红外线C．紫光D．紫外线 【答案】B ********** 4．（2011山东临沂，第I卷第6题）如图所示的现象中，由光的反射形成的是 【答案】C ********** 5．（2011年福建省福州第4题）空调遥控器能够控制空调的开机、关机、调温等，利用的是（） A．红外线B．紫外线C．X射线D．可见光 【答案】A ********** 6．(2011四川绵阳，第19题)以下现象，反映了光的色散现象的是 A．雨后天空，弧状光带B．岸边树木，水中倒立 C．水中铅笔，水面折断D．井底之蛙，所见甚小 【答案】 A ********** 7．(2011山东威海，第8题)下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是：
A 、图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B 、图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C 、图丙中，白光通过三棱镜要吧分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光 D 、图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C ********** 8．（2011年广东省第4题）如图2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的是 【答案】B ********** 9．（2011年广东省第5题）以下四个措施中：①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃；②城市禁止机动车鸣喇叭；③马路两旁植树；④高架道路两侧设隔音板墙。对控制噪音污染有作用的是 A. ①② B. ②④ C. ①②④ D.①②③④ 【答案】D ********** 10．（2011山东泰安，第4题）下列哪一副图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 【答案】C 11．(2011江苏盐城，第10题)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 M N P Q 第10题图
学生姓名 年级 八年级 授课时间 教师姓名 课时 2 课 题 同步学案：4.3光的折射和光的色散 教学目标 一、 知识与技能 1.知道光的折射规律； 2.知道一些常见的折射现象； 3.会根据要求作出有关于折射的光路图； 4.知道光的色散； 5.知道色光的三原色； 6.知道红外线以及紫外线的一些常见的应用 二、 过程与方法 1.通过操作、观察探究光折射时的特点的实验，逐步掌握分析、总结实验现象的一 般步骤 三、 情感、态度与价值观 1. 通过操作、观察探究光折射时的特点的实验，从中认识到一般的物理规律都是通过实验所得的 2. 通过学习光的折射以及光的色散，认识到很多的物理现象都是源于日常生活 重 点 1.光的折射规律；2.有关光折射的作图 难 点 1.光从空气中斜射入水中，与光从水中斜射入空气中的区别； 2.光通过三棱镜时的光路图 一、 光的折射 1.光的折射规律：光从空气中斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。 2.在折射现象中，光路是可逆的。 3.光的折射现象：①池水变浅、②水中的筷子会“折断”、③海市蜃楼等。 4.折射的光路图： 二、 光的色散 知识梳理 空气 O N 水 入射光线 折射光线 折射光线 水 空气 N O i r 入射角 折射角 水 r N O i 入射角 折射角 空气 入射光线
1. 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象就是光的色散。 2. 白光通过棱镜能够分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这说明，白光由各种色光混合而成的。 3. 色光的三原色：把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 4. 看不见的光：在太阳的可见光谱当中，在红光之外是红外线，在紫光之外是紫外线，用人眼都看不见的。 5. 红外线的应用：①红外胶片、②红外线夜视仪、③电视机遥控器等；紫外线的应用：①验钞机、②紫外线灯（杀菌消毒）、③促进骨骼生长和身体健康等。 知识点一：折射现象 1.光的折射规律：光从空气中斜射入_______或__________时，_______光线向法线_______，折射角______入射角。当入射角增大时，折射角也______。当光从空气______射入水中或其他介质时，传播方向______。 2.在折射现象中，光路是_________。 3.光的折射现象：①_____________、②________________、③_____________等。 例题组1： 【例1】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ） 【例2】光线射到平行的厚玻璃板上，在它的上、下表面发生折射，在下图中正确的是（ ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【例3】一盏探照灯装在东面看台上，灯光朝西斜向下投射到有水的游泳池底的中央，在将水逐渐灌满的过程中，池底的光斑将（ ） A ．向东移动后静止 B ．向西移动后静止 甲 乙 丁 丙
一、填空题 1．(2014，马鞍山模拟)一个晴朗周末的午后，小明陪同妈妈在西溪河边散步，只见水中的鱼儿在“云”里欢畅的游动。实际上小明看到的鱼儿是光__折射__形成的虚像，而水中的“云”则是光__反射__形成的虚像。 2．(2014，盐城)如图所示，一束激光沿__直线传播__射到空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的__左__(选填“左”或“右”)侧，继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角__不变__(选填“增大”“不变”或“减小”)。 ,(第2题图)) ,(第3题图)) 3．(2014，扬州)为解决高楼灭火难题，军工转民用“导弹灭火”技术试验成功。如图，发射架上有三只眼：“可见光”“红外线”和“激光”，当高楼内有烟雾火源不明时，可用__红外线__(选填“可见光”“红外线”或“激光”)发现火源，可用__激光__(选填“可见光”“红外线”或“激光”)精确测量火源距离。 4．(2015，安徽预测)如图所示是济宁市2014年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码)。当条形码扫描器照射它时，黑条纹将光__吸收__(选填“反射”或“吸收”)，白条纹将光__反射__(选填“反射”或“吸收”)，再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。 二、选择题 5．(2014，重庆)如图所示的现象中，属于光的折射现象的是(C)
A．墙上的“手影” B．玻璃幕墙的光污染 C．鱼缸中的金鱼“变大” D．湖面上树的倒影 6．(2014，福州)如图所示，钢勺好像被水“折断”了，这种现象形成的原因是(B) A．光的色散 B．光的折射 C．光的反射 D．光的直线传播 7．(2014，池州模拟)去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。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的是(D) 8．(2014，北京)如图所示的现象中，属于光的色散现象的是(D) 9．(2014，云南)炎热的夏天开车行驶在公路上，常觉得公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了，出现这种现象是因为光的(C) A．漫反射B．镜面反射
学生姓名 年级 八年级 授课时间 教师姓名 课时 2 课 题 同步学案：4.3光的折射和光的色散 教学目标 一、 知识与技能 1.知道光的折射规律； 2.知道一些常见的折射现象； 3.会根据要求作出有关于折射的光路图； 4.知道光的色散； 5.知道色光的三原色； 6.知道红外线以及紫外线的一些常见的应用 二、 过程与方法 1.通过操作、观察探究光折射时的特点的实验，逐步掌握分析、总结实验现象的一 般步骤 三、 情感、态度与价值观 1. 通过操作、观察探究光折射时的特点的实验，从中认识到一般的物理规律都是通过实验所得的 2. 通过学习光的折射以及光的色散，认识到很多的物理现象都是源于日常生活 重 点 1.光的折射规律；2.有关光折射的作图 难 点 1.光从空气中斜射入水中，与光从水中斜射入空气中的区别； 2.光通过三棱镜时的光路图 一、 光的折射 1.光的折射规律：光从空气中斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。 2.在折射现象中，光路是可逆的。 3.光的折射现象：①池水变浅、②水中的筷子会“折断”、③海市蜃楼等。 4.折射的光路图： 二、 光的色散 知识梳理 空气 O N 水 入射光线 折射光线 折射光线 水 空气 N O i r 入射角 折射角 入射光线 水 r N O i 入射角 折射角 空气 入射光线 折射光线
1. 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象就是光的色散。 2. 白光通过棱镜能够分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这说明，白光由各种色光混合而成的。 3. 色光的三原色：把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 4. 看不见的光：在太阳的可见光谱当中，在红光之外是红外线，在紫光之外是紫外线，用人眼都看不见的。 5. 红外线的应用：①红外胶片、②红外线夜视仪、③电视机遥控器等；紫外线的应用：①验钞机、②紫外线灯（杀菌消毒）、③促进骨骼生长和身体健康等。 知识点一：折射现象 1.光的折射规律：光从空气中斜射入_______或__________时，_______光线向法线_______，折射角______入射角。当入射角增大时，折射角也______。当光从空气______射入水中或其他介质时，传播方向______。 2.在折射现象中，光路是_________。 3.光的折射现象：①_____________、②________________、③_____________等。 例题组1： 【例1】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ） 【例2】光线射到平行的厚玻璃板上，在它的上、下表面发生折射，在下图中正确的是（ ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【例3】一盏探照灯装在东面看台上，灯光朝西斜向下投射到有水的游泳池底的中央，在将水逐渐灌满的过程中，池底的光斑将（ ） 甲 乙 丁 丙
学案正标题 一、考纲要求 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律. 2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算． 二、知识梳理 1.折射定律 (1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v ①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同． ②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散． 三、要点精析 1.折射定律及折射率的应用 （1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． （2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． （3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小 （4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中 的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2.对全反射现象的四点提醒 （1）光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质． （2）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．（3）在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的． （4）当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射． 3.全反射的有关现象及应用 （1）海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关． （2）光导纤维 ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射． 4.解决全反射问题的一般方法 （1）确定光是从光密介质进入光疏介质． （2）应用sin C＝确定临界角． （3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射． （4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图． （5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．5.测定玻璃的折射率 （1）实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率． （2）实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖．（3）实验过程： ①铺白纸、画线． 2010光的折射、光的色散、看不见的光中考试题汇编一、选择题 11．（2010．浙江绍兴）下列各图中，对现象或结论的叙述不正确的是( C ) (2010．广州)下列现象中属于白光色散的是( A ) A．太阳光经过棱镜后，分解成各种颜色的光 B．红、绿、蓝三种色条合成电视画面的颜色 C．红、绿、蓝三色光按一定比例混合成白光 D．红、蓝、黄三色颜料按一定比例混合成黑色 1.（2010．荆门）关于光现象，以下说法正确的是( A ) A.2009年7月我国长江流域出现的日食奇观，可以用光的直线传播理论解释 B.雨过天晴天空会出现彩虹，它是由光的反射形成的 C.若不注意用眼卫生很容易使眼“近视”，这时就需佩戴用凸透镜制成的眼镜矫正 D.你在岸边看到水中鱼的位置，其实就是鱼在水里的实际位置 1．(2010．襄樊)下列现象中属于光的折射现象的是（C） A．小孔成像B．岸边的树木在水中的倒影 C．海市蜃楼D．我们能从不同方向看到银幕上的像 6．（2010．鸡西）如图所示的四种现象或应用中，能用光的折射知识进行解释的是( A ) 2．(2010．咸宁)如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（B） 二、填空题 21．（2010．宁波）今年5月17日中午，我市部分市民看到了太阳周围出现—个七彩“光环”，如图所示，这就是“日晕”.这种天象形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散，其中各色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序依次排列，说明了阳光是复色光(填“单色光”或“复色光”). (2010．烟台)如图甲所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，在光屏上就形成一条彩色光带，其颜色自上而下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(或七种)不同颜色的光．若在白屏上贴一张红纸(图乙)，则光屏上就出现红色． 2.（2010．金华）你在湖边漫步，你同时能看到水中的白云和鱼，前者是由于光的折射形成．（填“反射|”或“折射”） 3. （2010．重庆）同学们在中考考室力，能从不同方向考到监考老师在黑板上所写的“本堂考室科目：XX、考室时间：XX”等 提示语，这是因为光发生了漫反射的缘故．把一支铅笔斜插入盛水的玻璃杯里，看上去铅笔好像在水面上折断了， 如图所示，这种现象是由于光的折射现象引起的． 24．(2010．襄樊)枣阳市素有“中国桃之乡”之称．那漫山遍野的桃花，在三月和煦的阳光中，显得妩媚令人陶醉．我们看到 红色的桃花，是因为太阳光照射到桃花上反射红光的缘故． 三、作图题与实验题 19．（2010．山东潍坊）如图(b)所示，请画出光从空气射入玻璃再从玻璃到空气的光路图． 答案： [随堂巩固提升] 1．观察者看见太阳从地平线升起时，关于太阳位置的下列叙述中正确的是( ) A．太阳位于地平线之上B．太阳位于地平线之下 ．太阳恰位于地平线 D．大气密度不知，无法判断 解析：选B 太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，折射光线进入观察者的眼睛，观察者认为光线自它的反向延长线。这样使得实际太阳位置比观察者看见的太阳位置偏低。 2如图12－3－10所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△AB，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于B边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到A边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( ) 图12－3－10 A B D 解析：选A 作出几何光路图，如图所示。由折射定律可 得＝，若光线在A边上的D点发生全反射，则β＝，由几何 关系又有θ1＝45°，θ2＝90°－β，结合以上三式可得2＝， 即＝，正确答案为A。 3(2011·全国高考)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图12－3－11中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( ) 图12－3－11 A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 ．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光 解析：选B 由光路图可看出光的偏折程度最大，故光在水滴中的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过的顺序进行排列，B对。 4．(2012·广西模拟)一束红、紫两色的混合光，从某种液体射向空气，当研究在界面上发生折射和反射现象时，可能发生的情况是图12－3－12中的( ) 图12－3－12 解析：选在同种液体中，紫光的折射率较大，所以当它们从某种液体射向空气并且入射角相同时，紫光的折射角较大，选项A错误；根据临界角公式＝rc 错误！未定义书签。可知，紫光的折射率较大，临界角较小，紫光更容易发生全反射，而选项B中的红光首先发生了全反射，所以可排除；两种色光在界面处都要发生光的反射，所以选项D也可排除，故选项正确。 5．(2012·安徽六校联考)公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是( ) A．红灯看起较浅，红灯照亮的水面面积较小 B．红灯看起较深，红灯照亮的水面面积较小 ．红灯看起较浅，红灯照亮的水面面积较大 光的折射光的色散与看不见 目标认知： 学习目标 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折射规律； 3、了解光在发生折射时，光路的可逆性； 4、初步了解太阳光谱和看不见的光； 5、初步认识红外线及其作用； 6、初步认识紫外线及其作用。 学习重点 1、探究光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律； 2、了解光谱和红外线、紫外线的特点。 学习难点 利用光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律解决实际问题。 知识要点梳理： 1、光的折射 光的折射：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。 理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧。光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。 理解：折射规律分三点： （1）三线一面 （2）两线分居 （3）两角关系分三种情况： ①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°； ②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角； ③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 在光的折射现象中光路是可逆的。 现象：折射使池水“变浅”，筷子“弯折”，水中人看岸上树“变高”。 2、光的色散 色散：牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。（雨后彩虹是光的色散现象） 色光的三原色：红、绿、蓝。（三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光） 课时作业(四十三) 一、选择题 1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是() A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象 B．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景 D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化 E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散 解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确．答案：ABE 2．一光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法正确的是() A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射 C．波长越长的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 E．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射 解析：当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故选项A正确，B错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v ＝c n，光在光纤中传播的速度越大，故选项C正确，D错误；根据sin C＝ 1 n知，折射率越大， 全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故选项E正确． 答案：ACE 3．(2019·贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点．图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是() 光的折射全反射光的色散 河北省鸡泽县第一中学（057350）吴社英 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.如图所示,在两束光的交点P前,放一块长方形的玻璃砖,则交点位置变化情况是( ) A.不变 B.向左 C.向右 D.可能向左、也可能向右,由光的颜色决定 解析两条光线在透过玻璃砖后,都向外侧平移了一小段距离,所以交点向右移动一段距离. 答案C 2.水中的空气泡、玻璃中的空气泡,看上去比较亮,对这一现象表述正确的是( ) A.空气泡对光线有会聚作用 B.空气泡对光线有发散作用 C.从空气泡到达水或玻璃与气泡分界面处的光一部分发生全反射形成的 D.从水中或玻璃中射到空气泡界面处的光一部分发生全反射形成的 解析当光从水中或玻璃中射到空气泡的界面处时,一部分光的入射角大于或等于临界角,发生了全反射现象,所以水中的空气泡和玻璃中的空气泡看起来比较亮. 答案D 3.根据下面的漫画,判断下列说法正确的是( ) A.人看到的是鱼的实像,位置变浅了 B.人看到的是鱼的虚像,位置变浅了 C.鱼看到的是人的实像,位置偏低些 D.鱼看到的是人的虚像,位置偏高些 解析本题考查折射成像. 水面下的鱼发出的光线,经水面发生折射后出射角变大,远离了法线,光线进入人眼后,人 眼逆着射来的光线寻找鱼,看到的是鱼的虚像,位置变浅了,光路图如左下图所示. 岸上的人发出的光线,经水面发生折射后水中的折射角变小,靠近了法线,光线进入鱼眼后,鱼眼逆着射来的光线寻找人,看到的是人的虚像,位置变高了,光路图如右上图所示.B 、D 正确. 答案BD 4.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是 （ ） 解析本题考查全反射.设临界角为C ,则 sin C =n 1=0.67 sin45°=2 2=0.707 入射角45°大于临界角C ,发生全反射. 故正确选项为A. 答案A 5.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则 （ ） A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大 B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小 C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确 D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确 解析本题考查测玻璃折射率的实验.由折射定律及光路可逆知,出射光线与入射光线一定不平行,但所测折射率n =2 1sin sin θθ仍然正确.故正确选项为C. 第3讲 光的全反射 [目标定位] 1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用． 一、全反射现象 1．光密介质和光疏介质 (1)对于两种介质来说，光在其中传播的速度较小的介质，即折射率较大的介质叫光密介质；光在其中传播的速度较大的介质，即折射率较小的介质叫光疏介质． (2)光疏介质和光密介质是相对的． 2．全反射：光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象． 二、全反射条件 1．全反射的条件 (1)光需从光密介质射至光疏介质的界面上． (2)入射角必须等于或大于临界角． 2．临界角 (1)定义：光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角． (2)临界角C 与折射率n 的关系：sin C ＝1 n . 想一想 当光从水中射入玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确．要发生全反射必须光从光密介质射入光疏介质．而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射． 三、全反射的应用——光导纤维 1．光纤的工作原理：由于有机玻璃的折射率大于空气的折射率，当光从有机玻璃棒的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次全反射，从另一端射出． 2．光导纤维的构造：由两种折射率不同的玻璃制成，分内、外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率大．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生全反射． 3．光纤通讯的优点是容量大，衰减小，抗干扰能力强、传播速率高. 光的折射和折射率 1.如图1所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射入E 点，并偏折到F 点，已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则下列说法正确的是( ) 图1 A ．该棱镜的折射率为3 B ．光在F 点发生全反射 C ．光从空气进入棱镜，波长变短 D ．光从空气进入棱镜，波速变小 E ．从 F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行 答案 ACD 解析 在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n ＝sin 60°sin 30°可得折射率为3，故A 正确；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错； 由公式v ＝c n 可知，光从空气进入棱镜，波速变小，根据λ介＝λ空气n ，光从空气进入棱镜，波长变短，故C 、D 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，故E 错误． 2. (2016·全国Ⅲ·34(2))如图2所示，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32 倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角． 图2 答案 150° 解析 设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，光线的光路图如图所示．设光线在M点的入射角为i、折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃折射率为n.由于△OAM 为等边三角形， i＝60°① 由折射定律有sin i＝n sin r② 代入题给条件n＝3得 r＝30°③ 作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有 i′＝30°④ 根据反射定律，有i″＝30°⑤ 连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有 ∠MNO＝60°⑥ 由④⑥式得∠ENO＝30° 于是∠ENO为反射角，ON为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为 β＝180°－∠ENO＝150°. 光学折射率(光的折射定律) 教案光学?折射率(光的折射定律) ?教案 一、教学目标 1(在物理知识方面的要求( (1)了解介质的折射率与光速的关系; (2)掌握光的折射定律; (3)掌握介质的折射率的概念( 2(通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力( 3(渗透物理研究和学习的科学态度的教育(实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果( 4(会用折射定律解释简单的现象( 二、重点、难点分析 1(重点是光的折射定律、折射率(折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定( 2(难点是光的折射定律和折射率的应用(通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法( 三、教具 1(光的折射演示器(附件:接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃( 2(直尺，计算器( 四、主要教学过程 (一)引入新课 我们在初中已学过光的折射规律: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在法线的两侧;当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小 于入射角;当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角(初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究( (二)教学过程设计 演示:将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光 的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置(打开开关，将激光管点燃， 让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线 入射)，观察折射情况:a(角度，b(明暗程度与入射光线进行对比(然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况(最后进行概括、归纳、小结( 1(在两 种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配((某种玻璃与空气的界面上) 入射(入射光线能量为反射光线能折射光线 角 100,) 量能量 0? 100, 4.7, 95.3, 30? 100, 4.9, 95.1, 60? 100, 9.8, 90.2, 80? 100, 39, 61, 90? 100, 100, 0, 我们可以得出结论:随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射 光线的能量比例逐渐减小( 2(经历了近1500年才得到完善的定律( (1)历史发展:公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到: A(折射光线跟 入射光线和法线在同一平面内; B(折射光线和入射光线分居在法线的两侧; C(折射角正比于入射角( 第3讲 光的折射 全反射 光的色散 (对应学生用书第207页) 光 的 折 射 1.折射定律(如图12－3－1) 图12－3－1 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：sin i sin r ＝n ，式中n 是比例常数． (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率 (1)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小． (2)定义式：n ＝sin i sin r ，不能说n 与sin i 成正比、与sin r 成反比．折射率由介质本身的光 学性质和光的频率决定． (3)计算公式：n ＝c v ，因为v ＜c ，所以任何介质的折射率总大于1. 错误! 【针对训练】 1．关于折射率，下列说法正确的是( ) A ．根据sin i sin r ＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据sin i sin r ＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C ．根据n ＝c v 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比 D ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比 【解析】 介质的折射率n 由介质本身及光的频率决定，与入射角、折射角无关，A 、 B 都错．光在不同介质中光速不同，这正是光发生折射的原因，n 与v 成反比， C 正确．光 是一种电磁波，v ＝λf ，n ＝c v ＝c λf ，即n 与λ成反比，D 错，故选C. 【答案】 C 光的全反射现象和光的色散 1.全反射 (1)条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光． 图12－3－2 (3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝1 n . (4)应用：①全反射棱镜． ②光导纤维，如图12－3－2. 2．光的色散 (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图12－3－3. 图12－3－3 (2)成因：由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小． 错误! 【针对训练】 2．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图12－3－4所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是( ) 图12－3－4 A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C ．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 光的折射光的色散 一、选择题 1.（2016咸宁）光的世界丰富多彩，下列现象中，属于光的折射现象的是 （） A．树荫下的圆形光斑B．晴天看见“白云在水中飘动” C．奇妙的光导纤维D．雨后彩虹 【答案】D 2.（2016镇江）小强在水中练习潜水，则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是 （） 【答案】D 3.（2016长春）小红坐在岸边，看到的以下景和物在水中的像，由于光的折射形成的是（） A．白云B．凉亭C．飞鸟D．水中的鱼 【答案】D 4. （2016玉林）如图所示，渔夫叉鱼时，应瞄准哪个方向才能叉到鱼（） A．看到的鱼的前方B．看到的鱼的方向 C．看到的鱼的上方D．看到的鱼的下方 【答案】D 5. （2016雅安）关于光现象, 下列说法中正确的是（） A. 岸边景物在湖水中形成倒影, 是由光的折射形成的 B. 白光通过棱镜发生色散现象, 说明白光是由色光组成的 C. 斜插入水中的筷子好像在水面处发生弯折, 是由光的反射形成的 D. 能从不同方向看见不发光的物体, 是由于光在其表面发生了镜面反射 【答案】B 6.（2016西宁）关于下列光学现象的描述正确的是（） A．白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光 B．人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．小孔所成的像是倒立的虚像 D．漫反射不遵循光的反射定律 【答案】A 1.（2016泉州）下列成语所描述的现象，可用光的折射现象解释的是（）A．镜花水月B．立竿见影C．海市蜃楼D．杯弓蛇影 【答案】C 7（2016三明）如图所示的四种现象，属于光的折射的是（） 【答案】C 8（2016徐州）下列观察到的各种现象中，由于光的折射形成的是（） A．阳光下人的影子B．水中树的倒影 C．池水变“浅”了D．日食 【答案】C 9 (2016阜新)下列事例中，属于光的折射现象的是（） 【答案】B 10.（2016丽水）如图所示的现象中，由于光的折射形成的像是（） 答案：C 11.(2016金华)构建思维导图是整理知识的重要方法，如图是小金复习光学知识时构建的思维导图，图中Ⅰ处可补充的现象（） 光学·折射率(光的折射定律) 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求． (1)了解介质的折射率与光速的关系； (2)掌握光的折射定律； (3)掌握介质的折射率的概念． 2．通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射 和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、 概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力．3．渗透物理研究和学习的科学态度的教育．实验的客观性与人的观察的主 观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果． 4．会用折射定律解释简单的现象． 二、重点、难点分析 1．重点是光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定． 2．难点是光的折射定律和折射率的应用．通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法． 三、教具 1．光的折射演示器．附件：接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃． 2．直尺，计算器． 四、主要教学过程 (一)引入新课 我们在初中已学过光的折射规律：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在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射 角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角．初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究． (二)教学过程设计 演示：将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置．打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察折射情况：a．角度，b．明暗程度与入射光线进行对比．然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况．最后进行概括、归纳、小结． 1．在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配．(某种玻璃与空气的界面上) 入射角(入射光线能量为100％) 反射光线能量折射光线能量 0°100％ 4.7％95.3％ 30°100％ 4.9％95.1％ 60°100％9.8％90.2％ 80°100％39％61％ 90°100％100％0％ 我们可以得出结论：随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小． 2．经历了近1500年才得到完善的定律． (1)历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到： A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧； C．折射角正比于入射角． 德国物理学家开普勒也做了研究． (2)折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系． 将一组测量数据抄写在黑板上让学生进行计算(用计算器)，光线从空气射入某种玻璃． 入射角i(°) 折射角r(°) i/r sini/sinr 10 6.7 1.50 1.49 20 13.3 1.50 1.49 30 19.6 1.53 1.493. 光的折射、光的色散、看不见的光
最新人教版高中物理12、第3讲光的折射全反射及答案
光的折射 光的色散与看不见
2020届高三物理一轮复习：第十四章 第3讲 光的折射 全反射
光的折射全反射光的色散(附答案)
2017-2018学年高中物理第四章光的折射第3讲光的全反射学案教科版
光的折射和折射率
光学 折射率(光的折射定律) 教案
第3讲 光的折射 全反射 光的色散
2016年中考物理试卷分类汇编： 光的折射 光的色散
八年级上册物理 光学·折射率(光的折射定律)·教案
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