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题型一考查光的折射现象
例1 下列现象中,属于光的折射现象的是().
A. 教室的黑板“反光”
B. 平静的水面映出岸上的景物
C. 在路灯下出现了人的影子
D. 雨后天空出现的美丽彩虹
解析黑板“反光”是镜面反射,平静的水面映出岸上的景物是平面镜成像,所以A、B属于光的反射现象;C中路灯下出现了人的影子是光的直线传播形成的;D雨后天空出现的彩虹,是太阳光经过悬浮在空气中的小水滴折射而形成的现象.选D.
例2图1中描述的现象属于光的折射的是().
解析A图日食是属于光的直线传播,B图中的湖边夜景是光的反射,D图中汽车观后镜也是属于光的反射,C图是光由水中进入空气中发生的折射.选C.
题型二利用光的折射规律解题
例2如图2所示,是光线在空气中和玻璃中传播时的情形,其中MM′⊥NN′,则入射光线是 ,折射光线是,界面,空气在界面的侧.
解析由图可看出,∠MOB与∠M′OC相等,则OB、OC中一定有一条是入射光线,另一条则为反射光线,那么OA一定是折射光线.又因为折射光线与入射光线分居在法线的两侧,由此可断定BO为入射光线,NN′是法线,则MM′为界面.根据折射角小于入射角,可知光线是从空气斜射入玻璃中的,则空气在界面MM′的左侧.
本题顺次应填“BOOAMM′左”.
题型三利用光的折射规律作图
例3如图3所示,一束光线AO从空气中斜射入水面时发生反射和折射,在图中作出它的反射光线和折射光线.
解析要作出反射光线,根据光的反射定律,过入射点O作垂直于界面的法线;根据反射角等于入射角作出反射光线OB;再根据光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折的规律,作出折射光线OC,如图4所示.
题型四利用光的折射规律解释日常生活中的现象
例4在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,像是调皮的孩子在不时地眨着眼睛.造成这种现象的原因是().
A.星星的发光是断断续续的
B.被其他星体瞬间遮挡的结果
C.星光被地球大气层反射的结果
D.星光被地球大气层折射的结果
解析我们看到的星光,绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光.恒星的发光是持续不断的.选项A不正确.
在我们观察某颗星星时,该星星被其他星体突然遮挡的可能性是极小的,而且这种遮挡不会在很短的时间内消失,不可能产生星星“眨眼睛”的现象.选项B不正确.
星光通过浩瀚的宇宙真空区域到达地球表面的大气层,在由真空进入大气层时,在大气层表面要发生反射和折射.我们处于大气层的底部,被大气层反射的那部分星光我们是看不见的.选项C不正确.
地球的大气层很厚,而且密度是不均匀的,离地面越远空气密度越小.即使在同一高度,由于不同地区的气温不同,空气的密度也不相同.当星光穿过不同密度层的空气时要发生折射.一般说来空气相对于地面不是静止的,而是在不断流动的.随着空气的流动,在观察者注视的区域内,空气的密度会时大时小,因此,穿过该区域的星光被折射的情况将随之发生变化.于是折射光线就会不停地颤动、摇摆,忽而进入我们的眼睛,忽而又射到眼睛以外的地方,使我们一会儿能看到某颗星星,一会儿又看不到这颗星星,即出现了星星“眨眼睛”的景象.选项D正确.
例5碗中盛上水后,碗底看上去像是上升了,这是为什么?
解析人眼能看到物体是由于物体发出或反射、折射的光到达眼睛而引起视觉.光线由于反射或折射而改变方向时,眼睛仍觉得光线是沿直线传来的,看到的是物体的虚像而不是物体本身.眼睛看到水中的物体(例如水中的鱼、水草、池底)的深度会变浅,都是由于从物体发出的光在水面上发生折射造成的.眼睛看到碗底,是因为从碗底射出的光进入了眼睛.碗中盛水后,从碗底的一点A射出的光在水面上发生折射,如图5所示,进入眼睛的是折射光线,眼睛逆着折射光线看去,觉得光线好像是从它们反向延长线的交点A′发出的,所以眼睛看到的A′是碗底上的A点在水中的虚像.由于虚像A′在A的上面,离水面较近,所以碗底看上去像是上升了.
题型五拓展创新及学科综合
例6小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象.图6是他根据实验现象画的光路图.改变入射角的大小他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大.你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是,你猜想的依据是.
解析本题要求同学们能在实验的基础上进行简单的推理,根据折射角大于入射角,且入射角增大时折射角也随着增大,可以推想出,当入射角增大到一定程度时会出现的现象是折射光线消失;猜想的依据是光从水中射入空气中的折射角大于入射角,入射角增大时折射角先达到90°.
例1 下列现象中,属于光的折射现象的是().
A. 教室的黑板“反光”
B. 平静的水面映出岸上的景物
C. 在路灯下出现了人的影子
D. 雨后天空出现的美丽彩虹
解析黑板“反光”是镜面反射,平静的水面映出岸上的景物是平面镜成像,所以A、B属于光的反射现象;C中路灯下出现了人的影子是光的直线传播形成的;D雨后天空出现的彩虹,是太阳光经过悬浮在空气中的小水滴折射而形成的现象.选D.
例2图1中描述的现象属于光的折射的是().
解析A图日食是属于光的直线传播,B图中的湖边夜景是光的反射,D图中汽车观后镜也是属于光的反射,C图是光由水中进入空气中发生的折射.选C.
题型二利用光的折射规律解题
例2如图2所示,是光线在空气中和玻璃中传播时的情形,其中MM′⊥NN′,则入射光线是 ,折射光线是,界面,空气在界面的侧.
解析由图可看出,∠MOB与∠M′OC相等,则OB、OC中一定有一条是入射光线,另一条则为反射光线,那么OA一定是折射光线.又因为折射光线与入射光线分居在法线的两侧,由此可断定BO为入射光线,NN′是法线,则MM′为界面.根据折射角小于入射角,可知光线是从空气斜射入玻璃中的,则空气在界面MM′的左侧.
本题顺次应填“BOOAMM′左”.
题型三利用光的折射规律作图
例3如图3所示,一束光线AO从空气中斜射入水面时发生反射和折射,在图中作出它的反射光线和折射光线.
解析要作出反射光线,根据光的反射定律,过入射点O作垂直于界面的法线;根据反射角等于入射角作出反射光线OB;再根据光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折的规律,作出折射光线OC,如图4所示.
题型四利用光的折射规律解释日常生活中的现象
例4在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,像是调皮的孩子在不时地眨着眼睛.造成这种现象的原因是().
A.星星的发光是断断续续的
B.被其他星体瞬间遮挡的结果
C.星光被地球大气层反射的结果
D.星光被地球大气层折射的结果
解析我们看到的星光,绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光.恒星的发光是持续不断的.选项A不正确.
在我们观察某颗星星时,该星星被其他星体突然遮挡的可能性是极小的,而且这种遮挡不会在很短的时间内消失,不可能产生星星“眨眼睛”的现象.选项B不正确.
星光通过浩瀚的宇宙真空区域到达地球表面的大气层,在由真空进入大气层时,在大气层表面要发生反射和折射.我们处于大气层的底部,被大气层反射的那部分星光我们是看不见的.选项C不正确.
地球的大气层很厚,而且密度是不均匀的,离地面越远空气密度越小.即使在同一高度,由于不同地区的气温不同,空气的密度也不相同.当星光穿过不同密度层的空气时要发生折射.一般说来空气相对于地面不是静止的,而是在不断流动的.随着空气的流动,在观察者注视的区域内,空气的密度会时大时小,因此,穿过该区域的星光被折射的情况将随之发生变化.于是折射光线就会不停地颤动、摇摆,忽而进入我们的眼睛,忽而又射到眼睛以外的地方,使我们一会儿能看到某颗星星,一会儿又看不到这颗星星,即出现了星星“眨眼睛”的景象.选项D正确.
例5碗中盛上水后,碗底看上去像是上升了,这是为什么?
解析人眼能看到物体是由于物体发出或反射、折射的光到达眼睛而引起视觉.光线由于反射或折射而改变方向时,眼睛仍觉得光线是沿直线传来的,看到的是物体的虚像而不是物体本身.眼睛看到水中的物体(例如水中的鱼、水草、池底)的深度会变浅,都是由于从物体发出的光在水面上发生折射造成的.眼睛看到碗底,是因为从碗底射出的光进入了眼睛.碗中盛水后,从碗底的一点A射出的光在水面上发生折射,如图5所示,进入眼睛的是折射光线,眼睛逆着折射光线看去,觉得光线好像是从它们反向延长线的交点A′发出的,所以眼睛看到的A′是碗底上的A点在水中的虚像.由于虚像A′在A的上面,离水面较近,所以碗底看上去像是上升了.
题型五拓展创新及学科综合
例6小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象.图6是他根据实验现象画的光路图.改变入射角的大小他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大.你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是,你猜想的依据是.
解析本题要求同学们能在实验的基础上进行简单的推理,根据折射角大于入射角,且入射角增大时折射角也随着增大,可以推想出,当入射角增大到一定程度时会出现的现象是折射光线消失;猜想的依据是光从水中射入空气中的折射角大于入射角,入射角增大时折射角先达到90°.