[八年級物理]（滬科版）八年級物理光的折射 光的反射 同步輔導與練習

《[八年級物理]（滬科版）八年級物理光的折射 光的反射 同步輔導與練習》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[八年級物理]（滬科版）八年級物理光的折射 光的反射 同步輔導與練習（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、4.3光的折射 4.4光的色散 ? 基本內(nèi)容： 1. 知道光的折射現(xiàn)象及折射光線、折射角。 2. 知道光的折射規(guī)律，能畫出光由空氣進入水或玻璃等介質(zhì)以及由水或玻璃等進入空氣中的光路示意圖。 3. 了解反射光路和折射光路都是可逆的。 4. 知道日常生活中由于光的折射而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象。 5. 知道太陽光是由七種色光組成的。 6. 知道光的“三基色”和顏料的“三原色”。 重點：折射和折射規(guī)律，會做簡單的折射光路。能解釋一些有關(guān)折射的現(xiàn)象。知道光的色散。 難點：有關(guān)折射知識的應用。 ? 【學習提示】 基本知識講解： 在杯里斜放一把調(diào)咖啡的小湯匙，浸在水中湯匙的那一部

2、分，看起來好像被折彎了，有點上?。ㄗ髨D）；人站在水中，腿看起來變短了不少（右圖）。 這是為什么呢？有一個小實驗能幫我們解答這個問題。 把一枚硬幣放在沒有裝水的瓷杯里。把瓷杯放在桌子上，慢慢地向遠處推移，直到我們的眼睛剛好看不到硬幣為止。 保持我們的頭部不動，緩緩地向杯中倒水，倒著、倒著，怪事出現(xiàn)了，我們又能重新看到杯底的硬幣。 這是怎么回事？開始，我們看不見硬幣是因為來自硬幣的光線被茶杯的邊緣擋住了，杯中倒了水后，情況就變了，來自硬幣的光線從水中射向空氣時，在水和空氣的界面上改變了前進方向（如左圖），所以才能進入我們的視線，因此看到了硬幣。而逆著光線看去，硬幣仿佛向上抬高了。同樣，

3、我們看站在水里的小女孩，腿變短了（右圖）。 光從一種物質(zhì)斜射入另一種物質(zhì)時，光的傳播方向一定發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。或者說光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中，光的傳播方向一般會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。這兩種定義方法都是為了說明當光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)中時，光的傳播方向不改變這個特例，其實如果我們從垂直于水面向下看水中的物體，并沒有感到物體被抬高，就是光從水中垂直射入空氣中沒有發(fā)生折射的緣故。 同研究反射現(xiàn)象一樣，我們在界面上作一條垂線，稱為法線。入射光線和法線的夾角，叫入射角，折射光線與法線的夾角，叫折射角。下圖表示的是光從空氣中射向水里的折射情況。 我

4、們發(fā)現(xiàn)，光在折射時，折射光線與入射光線、法線在同一平面上；折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)；折射角隨入射角的改變而改變：入射角增大時，折射角也隨著增大；入射角減小時，折射角也減小。當光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不變。 我們把所有的傳播光的介質(zhì)分為兩類，一類是空氣，另一類是除空氣以外的各種介質(zhì)，如水、玻璃等，當光由空氣射入其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角；反過來，當光從其他介質(zhì)射入空氣中時，折射角大于入射角。 分析一下折射規(guī)律，我們可以得到以下信息，（1）是三線共面；（2）是分居兩側(cè)；（3）是兩角關(guān)系：即折射角隨入射角的變化而變化，當光由空氣中斜射入其它介質(zhì)中時，入射角變大時，折射角也變大

5、，但折射角總是小于入射角。（4）是一個特例。 在光的反射中，如果我能看到你的眼睛，那你也一定能夠看到我的眼睛，這說明反射的光路具有可逆性；同樣道理，如果我們讓入射光線沿原來的折射光線從水中射入空氣中，這時我們會看到在空氣中的折射光線會和原來的入射光線重合。也就是折射光路也具有可逆性。運用折射光路的可逆性，我們可以想到，如果我們看到了水中的魚的眼睛，可以肯定的說，魚的眼睛也一定能看到你的眼睛。 清澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會游泳的人可千萬不要貿(mào)然下去，因為它實際深度將沒過胸部，可能會使你驚慌失措而發(fā)生危險. 為什么池水看起來比實際的淺呢？ 這是因為從池底的一點A射向空氣的光線，在水

6、面發(fā)生折射，折射角大于入射角，眼睛逆著折射光線看去，覺得好像是從水中的A1點射來的（如下圖），眼睛看到的是A點的虛像A1，A1在A的上方，所以看起來池底升高，池水變淺了. 盛了水的碗看起來變淺，也是這個道理。 我們可以做這樣一個實驗： 把一個玻璃缸放在桌面上，用一支鉛筆緊貼在玻璃缸的外側(cè)，這時你透過玻璃斜著望去，就會發(fā)現(xiàn)鉛筆好像被折斷了一樣，鉛筆的上半部和下半部錯開了，不在一條直線上。原來，光線從玻璃的一面斜射進來的時候，發(fā)生了一次折射；從另一面射出的時候，又發(fā)生了一次折射（如下圖）。 因為玻璃的兩個表面是平行的，光線折射兩次以后，方向仍然不變，只是向側(cè)面平移了一段距離，所以看上

7、去，鉛筆的上半部和下半部錯開了位置，好像斷開了一樣。 如果玻璃的兩個表面互不平行，光線穿過時，前進方向會發(fā)生較大變化，如圖。棱鏡就是如此。從光進入棱鏡經(jīng)過兩次折射后的光路圖可知，每一次折射，折射光線都要向面積較大的底面偏折，這在透鏡中有重要的應用。 空氣同樣會折射光線。我們在光的直線傳播中曾講到，光在不均勻空氣中的傳播是彎曲的，也就是發(fā)生了折射現(xiàn)象。 生活中的折射現(xiàn)象 1. 空氣的影子 在被陽光照暖了的田野里，到處都可見到一股股上升的熱空氣，淡淡的影子似有似無地晃動著，裊裊上升。我們來看這樣一個實驗。 在桌子上放一支點燃的蠟燭，讓蠟燭距墻60多厘米遠，然后把燈關(guān)上，站在離蠟

8、燭1米遠的地方，打開手電筒使它的光照在墻上。在蠟燭陰影上方有一個很淡很淡的影子，這就是上升的熱空氣留下的陰影，如圖所示。 為什么熱空氣可以留下影子呢？原來空氣受熱以后，就會膨脹，變得輕了。熱空氣和冷空氣對于光來說，就是兩種不同的介質(zhì)，所以光線在它們的界面上，會發(fā)生折射。從手電筒中射出的光，受到燭焰上方的熱空氣折射，不再筆直向前，而折向其他方向，因此熱空氣在墻上留下淡淡的影子。 2. 海市蜃樓 夏天，沙漠中干渴的旅人常會在遠處看到一片閃光的湖水，郁郁蔥蔥的樹木?？墒?，當人們懷著狂喜的心情向它奔去時，它又奇跡般地消失了（如圖）。 這種幻景還時常出現(xiàn)在海上，人們叫它海市。當海市出現(xiàn)時

9、，海面上會突然出現(xiàn)一片從沒見過的島嶼、城市、樓閣……過一會兒，海市越來越淡，轉(zhuǎn)眼間，天青海碧，什么也不見了。1988年6月20日《北京日報》報道了在山東蓬萊閣首次拍攝到海市蜃樓的實況。 這些都是怎么回事呢？原來是熱空氣耍的把戲。太陽把地面上的沙粒曬得燙人，灼熱的沙粒把挨近地面的空氣燒熱，而上面的空氣還是涼的；海水的蒸發(fā)使海面的空氣溫度低，密度大，而高空的空氣溫暖且又稀薄。遠處物體反射的太陽光在射向空氣的過程中，由于空氣冷熱、疏密發(fā)生變化而折射，逐漸變曲，進入觀察者眼中，人們逆著光線看去，就看見了“海市蜃樓”（如圖）。 其實在我們的城市中，也能看見海市蜃樓。炎熱的夏日，當你沿著瀝青路面行

10、走時，會發(fā)現(xiàn)前方出現(xiàn)了一大片水塘，水面像鏡子一樣閃著光，還映出了倒影（如圖）。 我們可以想一想，馬路上的“海市蜃樓”是怎樣形成的？ 在很長的時間里，人們一直認為白色是最單純的光、最單純的顏色，事實卻不是如此，光是有顏色的. ? 一. 光的色散 17世紀的科學家牛頓用棱鏡使太陽光產(chǎn)生了色散，揭開了白光的秘密. 首先，讓一束太陽光通過棱鏡射到白屏上(如圖)，我們看見太陽光通過棱鏡之后，分解成各種顏色的光，在白屏上形成一條彩色的光帶，叫做光譜. 光譜的顏色由上而下依次是：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。 現(xiàn)在，我們把另一個相同的棱鏡按相反方向放在前一個棱鏡旁邊(如圖)，這時，就

11、會發(fā)現(xiàn)彩色光帶重新會聚成白光了。 通過上面的實驗現(xiàn)象，我們知道，白光不是單色的，而是由七種色光混合而成的. ? 二. 物體的顏色 物體為什么有顏色？顏色是不是物體本身的一種屬性？與外界條件有沒有關(guān)系呢？ 實際上，光射到物體上時，一部分光被物體反射，一部分光被物體吸收，如果物體是透明的，還有一部分光透過物體。不同的物體，對不同色光的反射、吸收以及透過情況不同，因此呈現(xiàn)出不同的顏色. 如果我們在上面的實驗中，在棱鏡和白屏之間放一塊紅玻璃，如圖所示，我們看見白屏上只出現(xiàn)一條紅光帶，如果是放一塊綠玻璃，則看見一條綠光帶在白屏上。這說明了什么呢？ 如果我們在白屏上貼一張藍紙，讓

12、彩色光帶照在白屏上，我們發(fā)現(xiàn)只有在藍光區(qū)域是最亮的. 上面的實驗分別表明： (1)透明體的顏色是由它透過的光的顏色決定的. (2)有色的不透明體反射與它顏色相同的光. 物體呈現(xiàn)黑色，說明它能吸收各種顏色的光. 物體呈現(xiàn)白色，說明它能夠反射各種顏色的光. ? 三. 三原色 通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，自然界中紅、綠、藍三種顏色的光是無法用其它顏色的光混合而成的，而其他顏色的光都可以通過紅、綠、藍光的適當混合而獲得。所以紅、綠、藍三種顏色的光叫做光的三基色 (如圖)。 實驗表明，強度相同的原色組合起來以后，所引起的色視覺可以用下面公式表示： 紅＋綠＋藍＝白 藍＋紅＝紫

13、紅＋綠＝黃 藍＋綠＝青 如果顏色強度不同，混合起來，我們便會感到更復雜的色彩. 可以用下面一個小實驗來驗證一下. 用紅、綠兩塊玻璃分別放在你的雙眼前，如圖所示，如果你只睜開一只眼，眼前的白紙就是綠色的或紅色的，但當你睜開雙眼時，我們看到的將是黃色。 人的眼睛里只有三種辨色的圓錐細胞，它們對所有的光都能發(fā)生不同程度的反應，但各自分別對三原色光最敏感，眼睛接收混合光后，三種色覺細胞按各自規(guī)律興奮起來，出現(xiàn)三種視覺信號，傳送大腦后，大腦將三種信號綜合在一起，人就感覺到了混合光的顏色。 根據(jù)三原色混合的道理，我們可以懂得彩色電視機的原理。 為什么屏幕上出現(xiàn)彩色圖像呢？ 彩色電視機的

14、熒光屏上有很多微小的格子，分別涂有能發(fā)出紅、綠、藍三色光的物質(zhì)，當三束電子流分別打到這三種物質(zhì)上，就發(fā)出紅、綠、藍三種色光，通過控制電子流的強弱，可以控制三種色光的強弱。由此混合出豐富多彩的世界(如圖)。 我們可以用一個放大鏡，打開彩電，你會發(fā)現(xiàn)紅、綠、藍的光點。 畫家出外作畫時，是不是帶了很多顏色的顏料呢？當然不是。他只會帶三種顏色的顏料，那就是紅、黃、藍。用這三種顏料可以調(diào)出各種不同的顏色，但卻不能用其它的顏料調(diào)出這三種顏色。因此我們把紅、黃、藍稱為顏料的三原色。 光的三基色和顏料的三原色為什么會不同呢？ 這是因為顏料的三種原色，按一定比例混合，也能調(diào)出各種顏色，但這三種顏色的

15、顏料在陽光照射下，它產(chǎn)生的顏色是由它反射同自己相同的色光，以及反射的其他某些色光決定的. 例如黃顏料除了反射黃光，還反射橙光和綠光，同時吸收其他色光；藍顏料除了反射藍光，還反射綠光，同時吸收其他色光；當這兩種顏料混合在一起時，就反射綠光，混合顏料就呈綠色了。 ? 【典型例題】 【例1】如圖所示，S為發(fā)光點，試作出三條射向水面的入射光線SO、SA和SB的折射光線和反射光線. 解析：入射光線SO是垂直入射，故一部分光線垂直反射回來，另一部分光線進入水中時傳播方向不變；作入射光線SA、SB的折射光線和反射光線時，應先過入射點作法線，再依據(jù)光的反射定律作出反射光線，而作折射光線時，要注意

16、兩點：(1)入射角大于折射角；(2)入射角變大時，折射角也變大. 具體作圖留給同學們完成。 點撥：掌握光的反射定律及折射規(guī)律是作好光路圖的關(guān)鍵 ? 【例2】如圖a所示，人眼在A處看見河里B處有一白色鵝卵石，現(xiàn)若使A處激光手電筒的激光束能照射到白色鵝卵石上，則激光束應對著________射出(填“B點”、“B點上方”或“B點下方”)。 解析：根據(jù)題意，B為鵝卵石的像，鵝卵石反射出的光線從水中照射到水面時產(chǎn)生折射，折射角變大，像B變淺了，折射光路如圖b。由光路的可逆性，從A點射向像B的光必按原路返回而照在鵝卵石上，故激光束應對著B點射出。 點撥：應用光的折射現(xiàn)象中光路的可逆性是正

17、確求解的關(guān)鍵. ? 【例3】在空氣與某種介質(zhì)的界面上，一束光線與分界面成50°角入射，反射光線與折射光線恰好垂直，則反射角為________，折射角為________，光線是由________進入________中的。 點撥：根據(jù)題意運用反射、折射規(guī)律，完成好光路，結(jié)合幾何知識解題. 答案：40°，50°，某種介質(zhì)，空氣 ? 【例4】如圖所示，是光線在空氣和某一種透明介質(zhì)中發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，圖中只給出了發(fā)生上述現(xiàn)象的三條光線的位置，請(1)標出光線AO的傳播方向。(2)你能否得出光是由空氣斜射入另一介質(zhì)，還是由另一介質(zhì)斜射入空氣中的結(jié)論？ 點撥：分情況討論AO分別為入

18、射、反射、折射光線時，先依據(jù)反射定律作出法線，再由折射規(guī)律定奪是否成立，同時確認光線所在物質(zhì). 答案：(1)沿OA方向傳播(2)光由空氣斜射入另一物質(zhì)中 ? 【例5】如圖，S為發(fā)光點，射到水面產(chǎn)生折射，折射光線可能是[ ] A. O1M B. O2M C. O3M D. O4M 分析：光由水中斜射入空氣中，折射角大于入射角。 答案：B ? 【模擬試題】（答題時間：50分鐘） 一. 填空題（每空1分，共31分） 1. 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向一定會 ，這種現(xiàn)象叫做 。 2. 潛水

19、員在水下看河岸上的路燈比實際位置要高一些，這是由于光從________斜射到________中發(fā)生了________造成的。 3. 光由空氣斜射到玻璃表面上時，將產(chǎn)生光的________和________現(xiàn)象，其中的折射光線將________法線。 4. 光發(fā)生折射時， 、 、 在同一平面內(nèi)， 和 分居于法線的兩側(cè)。 隨 的改變而改變。 5. 當光從空氣中斜射入水中時，折射角 入射角。 6. 佳佳站在平靜的湖邊，看到水中有一條魚，此時他看到水中魚的位置比實際位置

20、 ，這是由于 造成的。 7. 太陽光不是單一顏色的光，通過三棱鏡后分解成 、 、 、 、 、 、 七種顏色的光。 8. 、 、 三種顏色被稱為光的三基色。 9. 、 、 三種顏色被稱為顏料的三原色。 ? 二. 選擇題（每題3分，共30分） 10. 下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是 A. 陽光正午樹木會出現(xiàn)影子 B. 白天，人們能夠從各個方面看到桌子 C. 斜插在水中的筷子，看上去好像在水面處折斷了 D

21、. 在平靜的水面上看到樹木的倒影 11. 站在清澈見底的平靜湖岸上的人看到水中有：游魚、樹木及白云. 屬折射現(xiàn)象的是 [ ] A. 水中游魚 B. 水中樹木 C. 水中白云 D. 都不是 12. 如圖為一束光線斜射入厚玻璃磚并透過磚折射的光路圖，其中符合折射規(guī)律的是[ ] 13. 潛水員在水中看岸上的景物，他看到的應該是 A. 景物的實像，像在景物的上方 B. 景物的實像，像在景物的下方 C. 景物的虛像，像在景物的上方 D. 景物的虛像，像在景物的下方 14. 在秋高氣爽的夜里，當我們仰望天空時，會覺得星光閃爍不定，這主要是

22、因為 A. 星星在運動 B. 地球在繞太陽公轉(zhuǎn) C. 地球在自轉(zhuǎn) D. 大氣的密度分布不穩(wěn)定，星光經(jīng)過大氣折射后，折射光線的方向隨大氣密度變化而變化。 15. 一束光線由空氣斜射入水中，當入射角增大時，折射角的大小將 A. 不變 B. 逐漸變小 C. 逐漸增大，但總小于入射角 D. 逐漸增大，但總是大于入射角 16. 如圖所示，一束光線斜射入容器中，在容器底形成一光斑，若向容器中逐漸加水，則光斑的位置將[ ] A. 向左移動后靜止 B. 向右移動后靜止 C. 先向左，后向右移動 D. 仍在原位置 17. 在河邊看到水底的石塊S(如圖). 如果視線和水面

23、成30°角，估計從水面上的O點到石塊S的距離為2m，那么水的實際深度是[ ] A. 1m B. 大于1m C. 小于1m D. 都有可能 18. 一束光線從空氣射入水中，入射角是40°，在水面上，有一部分光線被反射，另一部分被折射，則反射光線與折射光線的夾角是[ ] A. 小于40° B. 在40°與60°之間 C. 在50°與100°之間 D. 在100°與140°之間 19. 如圖為光的三基色的示意圖，圖中1和2兩個區(qū)域應標的顏色分別是 A. 藍色、白色 B. 黃色、黑色 C. 綠色、白色 D. 黃色、白色 三. 做圖題 20.

24、如圖所示，做出入射光線或折射光線。 21. 如圖所示是光線從空氣斜射到空氣與玻璃分界面上的光路圖，請你在圖中畫出界面和法線的位置。 22. 圖中為玻璃三棱鏡，試根據(jù)折射規(guī)律作出光線OO＇的入射光線和出射光線。 ? 23. 用一透明薄玻璃制成一空心的三棱鏡，將此鏡插沒在水中，并讓一束入射光線SO照射在上面(如圖)，試作出在三棱鏡上兩次折射的光路圖。 ? 四. 探究說明題： 24. 把毛玻璃放在書上，我們看不見書上的字，如果在毛玻璃的粗糙面上涂一層水，它就變成透明的了，這是為什么？ 25. 小明喜歡看星星，聽奶奶講“牛郎織女”的故事。有一天晚上，小明突然想：星星為什

25、么老是眨呀眨的呢？難道它們能一會兒發(fā)光，一會兒不發(fā)光？不可能！那又是為什么呢？為了研究這個問題，小明收集了下面這些光現(xiàn)象，或許可以從中找到原因。 （1）在野外圍著篝火燒烤，隔著篝火會看到對面的人好像在晃動。 （2）在哈哈鏡前會看到自己大變樣。 （3）夏天，可以看到柏油路上好像有一股水汽在上升，隔著水汽看到對面的東西好像在晃動。 問題一：你覺得小明收集的這些現(xiàn)象當中，有哪些與星星眨眼問題相似？你覺得它們的相似點在哪里？ 問題二：你現(xiàn)在知道為什么星星會眨眼睛了嗎？請你想一下，在月球上看到的星星會眨眼嗎？為什么？ 問題三：美國的哈勃天文望遠鏡是科學家們花費了很大的力氣才送上天去的

26、。然后通過無線電波把圖像傳回地球，它無論是制造還是維護都非常昂貴，科學家們?yōu)槭裁匆烟煳耐h鏡送到天上去？這樣做有什么好處？ 【試題答案】 一. 1. 改變 光的折射 2. 空氣 水中 折射 3. 反射，折射，靠攏 4. 折射光線 入射光線 法線 折射光線 入射光線 折射角 入射角 5. 小于 6. 高些（淺些） 光從水中斜射入空氣中發(fā)生折射 7. 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 8. 紅 綠 藍 9. 紅 黃 藍 二. 10. C 11. A 12. B 13. C 14. D 15. C 16. B 17. B 18. D 19. C ? 三. 20. 21. 22. 23. 四. 24. 光線進入玻璃和穿出玻璃都要發(fā)生折射。如果玻璃兩個面都是光滑的，每次折射都很有規(guī)則，隔著玻璃就能看清物體，毛玻璃有一面粗糙,使光線無規(guī)則地散亂射出,所以就看不清玻璃下面的字了. 25. 問題一：（1）（3）與星星眨眼相似，因為空氣的密度不均勻 問題二：不會，因為月球表面沒有空氣 問題三：利用哈勃望遠鏡在太空中對外太空進行觀察時，可以避免空氣的干擾