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光的折射
答案与解析
模块一：光的折射定律
知识讲解
1.偏折
2.不变（2）增大；减小（3）可逆；可逆
典型例题
例 1. 答案：D
解析：光垂直入射时传播方向不变，斜射时改变；光从空气射入玻璃，速度一定变小，故 D 正确。
例 2. 答案：B
解析：池水变浅是光的折射现象；A、D 为光的直线传播，C 为光的反射。
例 3. 答案：B
解析：光通过平行玻璃砖时，入射光线与出射光线平行且偏移，B 正确。
例 4. 答案：C
解析：杯子右移会使硬币反射光被杯壁挡住，无法看到，C 符合题意。
例 5. 答案：B
解析：加水时水面升高，折射点右移，光斑向右移动，B 正确。
例 6. 答案：B
解析：水槽左端垫高后水面仍水平，入射角不变，反射角和折射角也不变，B 正确。
例 7. 答案：OG；45°
解析：根据反射角等于入射角，确定 OE 为法线，OG 为折射光线，入射角为 45°。
变式训练
变 1. 答案：C
解析：光从空气射入玻璃时，入射角大于折射角，C 错误。
变 2. 答案：D
解析：看到水中筷子上的点，光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，D 正确。
变 3. 答案：A
解析：光从空气斜射入玻璃砖，入射角 α1＞折射角 γ1，A 正确。
变 4. 答案：C
解析：人看到池底变浅是光的折射，折射光线远离法线，C 正确。
变 5. 答案：A
解析：激光照在鹅卵石上，光路可逆，应对准 B 点，A 正确。
变 6. 答案：B
解析：水流出时水面下降，折射点右移，光斑向右移动，B 正确。
模块二：折射的应用
知识讲解
1.浅；虚；实 2.变高；高
典型例题
例 1. 答案：C
解析：放大镜成像是光的折射，A 为直线传播，B、D 为反射。
例 2. 答案：D
解析：“鱼” 是光的折射形成，“白云” 是水面反射形成，D 正确。
例 3. 答案
（1）浅
（2）＝
解析：（1）看到的硬币是折射形成的浅虚像；（2）眼睛和杯子位置不变，入射角相同。
例 4. 答案：反射；逆时针；C；上升；不变
解析：P1 由光的反射形成；入射光逆时针转动，P1 下移，A 点移到 C；水面上升，A 左移至 B，折射角不变。
例 5. 答案
（1）不同
（2）＜
（3）＜
（4）左侧
解析：（1）光在不同介质中速度不同；（2）从快介质斜射入慢介质，折射角＜入射角；（3）水到玻璃，折射角＜入射角；（4）超声波折射时向法线偏折，入射点在左侧。
变式训练
变 1. 答案：A
解析：玻璃砖下的字是光折射形成的变浅虚像，A 正确。
变 2. 答案：C
解析：光垂直入射时传播方向不变，c 正确，a、b 错误。
变 3. 答案：折射；浅
解析：猩猩看到的鱼是折射形成的浅虚像。
变 4. 答案：A
解析：大鱼看到蜻蜓的虚像在实际位置上方，应选 A 路线。
变 5. 答案
（1）①反射；折射
②折射角随入射角增大而增大；小于
（2）等于
（3）存在不足；未探究光从其他介质斜射入空气的情况
（4）略
解析：略。
模块三：光的色散
知识讲解
1.红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
2.（1）分解（2）单色光
3.（1）红、绿、蓝 （2）红、黄、蓝
4.红外线；紫外线
典型例题
例 1. 答案：C
解析：验钞机发出的紫外线是不可见光，紫光不是紫外线，C 错误。
例 2. 答案：C
解析：a 处为红光，温度计 1 在红光外侧测到红外线，①③④正确，②错误。
变式训练
变 1. 答案：C
解析：紫外线可杀菌消毒，C 正确。
变 2. 答案
（1）色散
（2）复色光
（3）遥控器
（4）100 元纸币
解析：略。
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第4讲 光的折射
1.掌握光的折射定律及应用。
2.学会用光的折射定律解释常见的折射现象及其在生活中应用。
1.光的折射
光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向会发生 ，这种现象叫作光的折射。
2.光的折射规律
直射：当光垂直入射到两种透明物质的界面时，传播方向 。
斜射(如图所示)：
(1)光从空气斜射人水、玻璃等其他物质中时，①折射光线、入射光线、法线在同一平面上；②折射光线和入射光线分居在法线两侧；③入射角大于折射角。
其中，折射角是折射光线与法线的夹角。
(2)当入射角增大时，折射角也 ；当入射角减小时，折射角也 。
(3)光的折射中光路是 的，在折射现象中，光线方向颠倒时，光传播的路径 。
【方法点拨】当光斜射到空气与另一种物质的界面上时，折射角与入射角的大小关系可以简化记忆成：空气中的角始终大。
例1
光从空气射入玻璃，则光的传播方向和传播速度（ ）
A.两者都一定改变 B.两者都不一定改变
C.方向可能不变，速度一定变大 D.方向可能不变，速度一定变小
例2
下列属于光的折射现象的是（ ）
A.阳光下树木出现影子 B.池水看起来比实际浅
C.平静的水面映出岸上的景物
D.排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了
例3
如图所示，在空气中让一束光斜射向一块平行玻璃砖，则另一侧的出射光线示意图正确的是（ ）
A. B. C. D.
例4
在陶瓷杯底放一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币了，如右图。为了能再次看到杯底的硬币，下列做法不能实现的是（　　）
A．保持人和杯子位置不变，往杯中加适量的水 B．保持人位置不变，杯子往左移
C．保持人位置不变，杯子往右移 D．保持人位置不变，杯子往下移
例5
如下图所示，一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑的移动方向（ ）
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
例6
如图所示，一束方向不变的光线从右方斜射向水面，这时的反射角是β，折射角是γ，若把水槽的左端稍垫高一些，待水面重新恢复平静时，反射角是βl，折射角是γ1，那么（　　）
A.β1<β， γ1<γ B.β1＝β，γl＝γ
C.β1<β， γ1>γ D.β1>β，γl>γ
例7
如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出)，其中折射光线是 (用字母表示)，入射角等于 。
练1
小东同学仔细观察了图后，总结出以下几条结论。其中错误的是（ ）
A.光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角
B.光发生反射时，反射角等于入射角
C.光从空气射入玻璃时，入射角小于折射角
D.光在同一种物质中沿直线传播
练2
标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是（　　）
A．B．
C．D．
练3
一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　）
A．α1＞γ1 B．α2＞γ2
C．α1＝α2 D．γ1＝γ2
练4
面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，下面四幅图能正确解释此现象的是（ ）
A B C D
练5
如右图所示，人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石，现若使A处激光手电筒的激光照在白色鹅卵石上，则激光束应对着（　　）
A．正对B点 B．B点的上方 C．B点的下方 D．都可以
练6
如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门k，一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中，在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出的过程中，观察到的光斑的移动方向（ ）
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
利用光的折射规律解释生活中的一些现象
1.人从岸上看水中的鱼(河底)，总感觉它比实际位置 一些，如下图所示。人看到鱼射出的光经过水面的折射后进入人眼，而人只感觉光是沿直线传播的，所以就感觉鱼的位置变浅了。注意此时人看到的鱼是 像，并非 像。而实际上鱼要深一些。
2.从水中看岸上：岸上的树，人、楼等变 。这也是由光的折射引起的。原理解释：当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，人眼看到的像在折射光线的反向延长线上，位置变 了。
3.斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折；往脸盆中倒水，看到盆底深度变浅；潜水的人看岸边的人变高；从厚玻璃砖后看到钢笔错位等都是光的折射形成的。
例1
如图现象中，由于光的折射形成的像是 （ ）
例2
风平浪静时，在清澈见底的水里能观察到“水底的鱼儿在白云中穿梭”的景象，对于“鱼”、“白云”两种现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．“鱼”、“白云”都是反射形成的 B.“鱼”是反射形成的，“白云”是折射形成的
C．“鱼”、“白云”都是折射形成的 D.“鱼”是折射形成的，“白云”是反射形成的
例3
如图所示，在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变，在同学逐渐把水加入到杯中的过程中，硬币上的B点和C点能先后被你看到。
（1）你所看到的水中硬币是一个变________的虚像。(选填“深”或“浅”)
（2）图中画出了刚看到C点时光的传播示意图，入射角是αc；如果刚看到B点时的入射角是αB，则αB________αc。（ 选填“＞”或“＜”或“＝”）
例4
如图所示，小明在水槽右侧竖直放置一个光屏，用激光笔照射水面，在水槽底部出现一个亮点A，同时在光屏上出现了一个亮点P1，其中P1点形成的原因是光的　 　（选填“反射”或“折射”）。欲使亮点P1下移至P2处，应使入射光线绕着入射点O沿　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，同时观察到另一亮点由A点可能会移到　 　点（选填“B”或“C）”。若保持入射光线不变，欲使亮点A左移至B点，应使水面　 　填（选填“上升”或“下降”），在水面变化过程中，折射角　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
例5
下表是光在几种介质中传播时的速度，图（a）是光在几种介质中发生折射时的光路图。
介质 真空 空气 水 玻璃
光速/m S-1 3×108 2.99×108 2.25×108 2×108
（1）分析表中的数据可以得出结论：光在不同介质中的传播速度一般________。（填“相同”或“不同”）
（2）分析表中的数据和光路图，可以得出的结论是：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角________入射角；（填“＜”、“＞”或“=”）
（3）由分析的结论可知，光从水中斜射入玻璃中，折射角________入射角。（填“＜”、“＞”或“=”）
（4）现代医学中常用超声波来击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也发生类似光一样的折射现象．如图（b）所示，超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的_____（填“左侧”或“右侧”）
练1
把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上，如图所示，图中“科学”两字是（　　）
A. 变浅的虚像 B. 变浅的实像 C. 变深的虚像 D. 变深的实像
练2
如图所示，小明画出了三条互相平行的光线射入横截面为半圆形的柱状玻璃砖（质地、厚度均匀，O为圆心）时的光的传播路径，其中正确的路径是（　　）
A．a B．b C．c D．无法判断
练3
为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功。这主要是由于光的 现象，猩猩看到水中的鱼比实际位置要 (填“深”或“浅”)一些。
练4
“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”，现有一蜻蜓立于距水面 0.6m处的荷尖上，池中水深2m。一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓，如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置，大鱼应该选择A、B、C哪条路线跃起才有机会捕获蜻蜓？ 。
练5
大伟同学在做探究光的折射特点实验。如图是光从空气射入水中时的光路。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（见表格）。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生　 　和　 　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　 　（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。
（2）根据表格还能观察到反射角　 　（大于/等于/小于）入射角。
（3）唐大伟同学说根据上述实验中的发现和结论②就能总结出光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？请简要说明理由。
答：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 　；
理由：　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　。
请用箭头把题中的光路标出入射光线、折射光线、反射光线的传播方向（有一条光线方向标错，该问不得分）。
1.光的色散
如下图所示，让太阳光穿过一条狭缝(目的是为了获得一束平行光)射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由 颜色组成的彩色光带，这种现象叫作光的色散。
2.单色光与复色光
(1)单色光：不能再 的光。如光的色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光都是单色光。
(2)复色光：由 混合而成的光。如白光(太阳光是其中的一种)是复色光。
【重点提示】色散现象表明白光不是单色光，而是由不同颜色的单色光混合而成的。光的色散现象是由于各单色光通过三棱镜时的偏折程度不同而形成的。
3.光的三原色
(1)光的三原色
自然界中 三种色光混合能够产生各种色彩(如下左图所示)，因此我们把红、绿、蓝三种色光叫作光的三原色。彩色电视机的画面就是由光的三原色混合而成的。
(2)颜料的三原色
三种颜料的颜色叫作颜料的三原色，红、黄、蓝三种颜料按不同比例混合，可以得到各种颜色的颜料(如下右图所示)。
色光的混合 颜料的混合
4. 看不见的光
按下遥控器按键时，遥控器发出发出一种人们看不见的光—— 。红外线具有热效应，在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升更快。红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都是利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。
人民币上有荧光物质印的字，验钞机会发出一种人眼看不见的光—— 。它能使荧光物质发光被我们看到。紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒杀菌。
例1
下列关于不可见光应用的论述中，错误的是（　　）
A．电视机的遥控器发出红外线控制电视 B．红外夜视仪能感应红外线
C．验钞机验钞时发出紫光就是紫外线 D．适量照射紫外线有利健康，过量则有害
例2
用三棱镜把太阳光分解成彩色光带，投射在暗房里。把10支温度计依次放在光带及其附近，2号温度计刚好处于光带最上方，8号温度计刚好处于光带最下方，如图所示，另有一温度计10号放在远离光带的位置（未画出）。发现温度计1比室内其他温度计的示数要高；2、3、4、5、6、7、8七支温度计的示数有些许差异，但都比温度计10示数要高；温度计9的示数与温度计10的示数无明显差异。
①a处应该为红光
②温度计9位置一定不存在看不见的光
③红橙黄绿蓝靛紫七色光都可以让温度计示数升高
④温度计1的位置存在一种能使温度计示数升高的看不见的光
从实验现象中，可以推断（　　）
A．只有①②是对的 B．只有②③是对的 C．①③④是对的 D．①②③④都对
练1
下列能对医疗器械和食物进行杀菌消毒的是（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．可见光
练2
如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧的白色光屏上，观察到不同颜色的光。
（1）此现象叫作光的_________。
（2）此实验说明白光是___________________________。
（3）小明将温度计的玻璃泡放在A处，发现温度计的示数上升较快，说明A处有一种看不见的光。请写出它在实际中的应用：_____________________________________________（一种即可）。
（4）小华想证明C处也有一种看不见的光，那么她应该把_________（填“温度计”“1元硬币”或“100元纸币”）放到C处。
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