1、年 級八年級學 科物理版 本上?？萍及嬲n程標題第四章 第三節(jié) 光的折射；第四節(jié) 光的色散一、考點突破：知識點要求學習目標光的折射知道知道光的折射概念和發(fā)生折射的條件；光的折射規(guī)律理解理解光的折射規(guī)律及光的可逆性；折射現(xiàn)象解釋理解應用光的折射規(guī)律解釋簡單的折射現(xiàn)象；光的色散知道知道光的色散及色光的混合，物體的顏色。二、重難點提示：重點：探究光的折射規(guī)律。難點：用光的折射規(guī)律解釋簡單的折射現(xiàn)象。知識梳理：一、知識脈絡圖二、知識點撥（一）光的折射現(xiàn)象 （1）概念 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。 【說明】從“發(fā)生條件”、“傳播方向”和“傳播速度”三個方面理解

2、光的折射現(xiàn)象。 光發(fā)生折射的條件是光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)，且光要斜射；光垂直射到兩種介質(zhì)界面時，光的傳播方向不變。當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，在兩種介質(zhì)的分界面上，光線的傳播方向一般要發(fā)生改變，其中一部分光線發(fā)生反射，同時還有一部分光射入另一種介質(zhì)里而發(fā)生折射，即光線在介質(zhì)的分界面上傳播方向發(fā)生改變。光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，光的傳播速度會發(fā)生改變。（2）基本名詞：一點、兩角、三線一點入射點O：入射光線與界面的交點兩角入射角：入射光線與法線的夾角折射角：折射光線與法線的夾角三線入射光線AO；折射光線OB；法線：通過入射點與界面垂直的直線【說明】 發(fā)生光的折射時，在界面也同時發(fā)生

3、光的反射現(xiàn)象； 折射時光路是可逆的。（二）光的折射規(guī)律（1）實驗探究：光發(fā)生折射時遵循什么規(guī)律？實驗器材：激光手電筒、水槽、水、一個可折疊的光屏和一塊玻璃磚。實驗步驟及分析：如圖所示。 觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關系。結果：a. 折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；b. 折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)。 比較折射角與入射角的大小。結果：光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角。 改變?nèi)肷浣谴笮?，觀察折射角的變化情況。結果：折射角隨著入射角的改變而改變，入射角增大時，折射角也增大；入射角減小時，折射角也減小。 換用玻璃磚代替水槽，將上面的實驗過程重復一次。結果：得到的實驗現(xiàn)象與

4、在水中的實驗現(xiàn)象相同。 如果讓光逆著折射光線OB的方向從水或玻璃射入空氣中，可以看到，射入空氣中的折射光線就逆著入射光線AO的方向射出，此時的入射角變?yōu)?，折射角變?yōu)?，如圖乙所示，也就是說，在折射時光路是可逆的，這時折射角大于入射角。（2）光的折射規(guī)律：光折射時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，折射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小。說明： 明確入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線、法線的含義，特別是法線，它是界面的垂線，作圖時法線是畫入射角和折射角的參照標準； 無論是光從空氣斜射入其他介質(zhì)中，還是光從其他介質(zhì)斜射入空氣中，光在空氣中的

5、角總是大于在其他介質(zhì)中的角。 折射角隨入射角的增大而增大，但不成正比； 當光從空氣垂直射入水或玻璃等其他透明物質(zhì)時，傳播方向不變，此時折射光線、入射光線、法線重合，折射角、入射角都為0；如圖所示。注意： 實驗中的光源最好使用激光手電筒，光線均勻且更醒目。 實驗中的背景最好使用白紙屏，一是可使光線發(fā)生漫反射，便于從各個角度觀察；二是可使光線醒目。（三）生活中的折射現(xiàn)象現(xiàn)象探究：由于光的折射引起的光學現(xiàn)象?，F(xiàn)象現(xiàn)象分析圖示舉例結論從岸上看水里的物體我們能夠看見物體是由于物體表面有光射入（或反射入）我們的眼睛里。假設A點射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼（如右圖所示），根據(jù)光的直線傳播原理，我們感覺光好

6、像是從點發(fā)出射入我們眼睛里的，水里的A點看起來變淺了。水中的魚看上去比實際的位置要淺從岸上看水里的物體，物體變淺了；從水中看岸上的物體，物體變高了，都是看到升高了的虛像從水中看岸上的物體若從水中觀察岸上的物體，正好出現(xiàn)與上述現(xiàn)象相反的現(xiàn)象，水面上的P點位置將會升高（如右圖所示）跳水運動員在水下觀察10m跳臺，就會感覺其高度超過10m 說明：（1）從一種介質(zhì)看另一種介質(zhì)中的物體，所看到的不是物體本身，而是物體的虛像。 （2）看物體的方向要注意，是物體發(fā)光射到人眼，別找錯方向。拓展：海市蜃樓的形成 海市蜃樓是在海面上、公路上或沙漠上出現(xiàn)的虛幻景象，是一種奇特的景觀，它是由于空氣疏密不均勻使光線發(fā)生

7、折射造成的，與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點有密切聯(lián)系。如：夏季沙漠中烈日當頭，沙土被曬得灼熱，因溫度上升極快，沙土附近的下層空氣溫度上升得很高，而上層空氣的溫度相對較低。由于熱脹冷縮，接近沙土的下層熱空氣比上層冷空氣稀疏。當遠處較高物體反射出來的光，從上層較密的空氣進入下層較疏的空氣時被不斷折射，在某一特殊角度中，人要是逆著光線看去，就會看到海市蜃樓。（四）光的色散（1）實驗探究：光的色散如圖所示，讓一束太陽光射到三棱鏡上，通過三棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光。說明： 白光不是單色光，而是由七種顏色的光組成的，所以太陽光是復色光； 不同顏色的光通

8、過棱鏡時偏折程度是不同的，實驗中紅光偏折程度最小，紫光偏折程度最大； 各種顏色的光偏折程度從小到大按照紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列。（2）概念：一束太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光，這一現(xiàn)象在物理學中稱為光的色散。思考：天空中的彩虹是怎樣形成的？分析：彩虹是太陽光在傳播過程中被空氣中的小水滴色散而形成的。（五）色光混合及物體顏色 （1）光的混合：由三棱鏡分解的七色光再通過另一個三棱鏡后，七色光又復合成了白色，這種現(xiàn)象叫光的混合。 （2）光的三基色 實驗研究表明，自然界中紅、綠、藍三種顏色的光是無法用其他顏色的光混合而成的，其他顏色的光都可以通過紅、綠、藍

9、三種色光的適當混合而得到，因此，紅、綠、藍三種顏色被稱為光的“三基色”。應用：彩色電視機電視畫面的顏色是由紅、綠、藍三種色條合成的彩色電視機的熒光屏上有很多微小的格子，分別涂有能發(fā)出紅、綠、藍色光的物質(zhì)，當三束電子流分別打到這三種物質(zhì)上時，會發(fā)出紅、綠、藍三種色光。這三束電子流的強弱分別影響著三種色光的強弱，由此混合出絢麗多彩的各種顏色?？床噬娨暀C時，如果用放大鏡觀察電視機的熒光屏，就能看到熒光屏上紅、綠、藍的光點。拓展：顏料的三原色自然界的色彩種類繁多，人們可以用紅、黃、藍顏料調(diào)出其他色彩，卻不能用其他顏料調(diào)出這三種顏色，因此，紅、黃、藍被稱為顏料的“三原色”。（3）物體的顏色自然界和生活

10、中的物體是五彩繽紛、絢麗多彩的，如下圖。物體多數(shù)都不是光源，那么它們?yōu)槭裁磿蓄伾兀?思考1：透明物體的顏色是由什么決定的？ 分析：透明物體的顏色是由它透過的色光決定的，其余的色光被物體吸收了。思考2：不透明物體的顏色是由什么決定的？吸收其他光線反射 沒有吸收光線完全 完全吸收光線沒有紅色光線，看到紅色 反射光線，看到白色 反射光線，看到黑色分析：不透明物體的顏色由它反射的色光決定。白色物體反射所有色光；黑色物體吸收所有色光，完全不反射光。說明：通?？吹接晌矬w進入我們眼睛的光有三類：反射光、透射光及發(fā)射光。我們常見到的太陽光、白熾燈光或日光燈光都是發(fā)射光且都是白光，它們由紅、橙、黃、綠、藍、

11、靛、紫七種顏色的光復合而成。當白光照射到透明物體上時，一部分被物體吸收，另一部分會透過物體，這就是透射光。當白光照到不透明的物體上時，一部分被物體吸收，另一部分被物體反射，這就是反射光。不同顏色的物體會透過或反射不同顏色的光，有的透過或反射紅光，有的透過或反射藍光，有的透過或反射綠光這些透射或反射光線進入我們的眼睛，我們就看到有的物體是紅色的，有的物體是藍色的，有的物體是綠色的能透過所有色光的物體是無色透明的，不反射任何色光的物體的顏色是黑色的。典型例題：知識點1：光的折射例題1 下列現(xiàn)象由光的折射形成的是（ ） A. 小孔成像 B. 站在岸上的人看到水中的魚 C. 樹在水中的倒影 D. 日食

12、的形成思路導航：小孔成像是由于光的直線傳播形成的，站在岸上的人看到水中的魚是光線從水中斜射入空氣中時發(fā)生了折射形成的虛像，樹在水中的倒影是光的反射現(xiàn)象，日食是由于光沿直線傳播形成的。答案：B例題2 （齊齊哈爾中考）如圖所示，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）思路導航：（1）光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準直、影子的形成、日食和月食等；（2）光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象，例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的；（3）光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，例如水池底變淺、水

13、中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。 選項A遙控器調(diào)電視，屬于光的反射；選項B激光準直，是光沿直線傳播形成的，屬于光的直線傳播；選項C我們在岸上看到水中的魚，并不是魚的實際位置，而是由于光的折射形成的魚的虛像，所以漁民叉魚時要瞄準像的下方，本選項符合題意；選項D照鏡子是平面鏡成像，屬于光的反射。故選C。答案：C隨堂練習：下列現(xiàn)象中，由于光的折射而形成的是（ ）A. 平面鏡使物體成等大的虛像 B. 月光下的人影C. 小孔成像D. 看到水中的魚兒游來游去思路導航：平面鏡成等大的虛像是由于光的反射而形成的；月光下的人影和小孔成像是由于光的直線傳播而形成的；我們在岸上看到水中的魚，并不是魚的實際

14、位置，而是由于光的折射形成的魚的虛像。答案：D知識點2：光的折射規(guī)律例題1 如圖甲所示，一束光線垂直射到玻璃磚的一個面。作出這束光線進入玻璃磚內(nèi)的徑跡和從斜面離開玻璃磚后的大致徑跡。要求在斜面處標出法線。甲乙 思路導航：當光垂直入射到玻璃磚時，光的傳播方向不發(fā)生改變，當光從玻璃磚斜射入空氣中時，入射角小于折射角。在畫光從玻璃磚射入空氣中的光線時，一定要找準界面，畫出法線，然后根據(jù)折射角大于入射角作出折射光線。答案：如圖乙所示例題2 如圖甲所示，是入射光線AO的折射光線，請大致畫出入射光線BO的折射光線。甲乙思路導航：由光的折射規(guī)律可知，當入射角減小時，折射角也減小，由此判斷入射光線BO的折射光

15、線大致在下方。答案：如圖乙所示。點評：（1）發(fā)生光的折射時一般同時發(fā)生光的反射。（2）無論光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中，或光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中，在空氣中的角都是大角。例題3 你能解釋：“坐井觀天，所見甚小”嗎？請你在圖甲中用光學知識畫圖說明。若井中有水，井底青蛙的位置不變，由于 ，青蛙觀察到的井上范圍將 （選填“變大”“變小”或“不變”）。 甲乙思路導航：由于光是沿直線傳播的，坐在井中的青蛙只能看見光沿直線傳播所能觀察到的天空的范圍，當井中有水時，由于光的折射，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，折射光線向法線靠攏，使原來光沿直線傳播所觀察范圍外邊部分的光折射后也能進入到青蛙的眼中

16、，所以看到的范圍變大了。答案：如圖乙所示 光的折射 變大點評：光從空氣中斜射入水中，折射角小于入射角，折射光線靠近法線（空氣角大）。例題4 圖中的兩架敵機，一架是實際飛機，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機的像，請用光的作圖法確定哪架是實際飛機。思路導航：根據(jù)光的折射規(guī)律確定，光從空氣斜射入水中時， 在水面處發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，從觀察口看到的這些光線是從它的反向延長線的交點發(fā)出的，是飛機的虛像，這個像比實際飛機高。答案：如圖所示例題5 如圖所示為光從空氣斜射入水的光路圖，請在圖中畫出界面和法線的位置。思路導航：首先要確定界面的位置。用光的反射定律來判斷，根據(jù)反射角等于入射

17、角，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，由圖可以看出三條光線中有一條為入射光線，另兩條可能為反射光線或折射光線，可能是界面的有兩條直線，究竟哪一條光線為反射光線?可以假設是其中的某一條，畫出反射光線和入射光線所成夾角的平分線法線，根據(jù)法線垂直界面畫出界面。再根據(jù)光的折射規(guī)律確定，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，折射光線跟入射光線分居在法線兩側(cè)，判斷假設是否正確，即可確定出界面。答案：如圖，實線為界面，虛線為法線。例題6 如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了反射和折射，請判斷： 是入射光線，玻璃在 。（填“AB面的右方”、“AB面的左方”、“CD面的上方”、“CD面的下方”）。

18、思路導航：觀察反射角等于入射角可鎖定CD是法線，AB是界面，OG是折射光線，然后據(jù)光的反射、折射規(guī)律：反射光線、折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，可判定EO是入射光線；觀察折射角大于入射角可判定光是由玻璃斜射入空氣中。即玻璃在AB面的左方。答案：EO AB面的左方 知識點3：用光的折射規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象例題1 如圖所示的四種現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ） A. 景物在觀后鏡中成像 B. 筷子在水面“斷開” C. 拱橋在水中的倒影 D. 蠟燭通過小孔成像思路導航：（1）光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光沿直線傳播的實例有：小孔成像、激光準直、影子、日食和月食等；（2）光照在不同介質(zhì)面上時，會

19、發(fā)生反射現(xiàn)象，平面鏡成像就是具體應用；（3）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即光的折射現(xiàn)象。答案：A. 汽車觀后鏡，是利用凸面鏡能使光線發(fā)散的特點擴大視野，是光的反射原理，故本選項不符合題意。B. 當光從空氣斜射入水中或者其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折，出現(xiàn)了筷子好像在水面處折斷了的現(xiàn)象，屬于光的折射現(xiàn)象，故本選項符合題意。C. 平靜的水面相當于平面鏡，在水中形成拱橋的“倒影”是平面鏡成像，平面鏡成像屬于光的反射，故本選項不符合題意。D. 蠟燭通過小孔成像，是因為光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。故本選項不符合題意。故選B。點評：此題通過幾個日常生活中的現(xiàn)象考查了對光

20、的折射、光的直線傳播、光的反射的理解，在學習過程中要善于利用所學知識解釋有關現(xiàn)象，達到學以致用的目的。例題2 觀察拍攝于水邊的風景照片時，總會發(fā)現(xiàn)倒影部分比景物本身暗一些，這是光從空氣射到水面上時，由于光的 （選填“反射”或“折射”）使一部分光進入了水中。思路導航：用照相機拍風景照時，實物反射的光線直接進入鏡頭，對底片感光，而倒影是實物反射的光線經(jīng)水面反射后進入鏡頭對底片感光，當光線經(jīng)過水面時，有一部分光會折射入水中，射入鏡頭的光線比實物直接反射進入鏡頭的光線弱，故倒影部分總比景物本身暗一些。答案：折射例題3 如圖所示，人眼在A處看見河里B處有一白色鵝卵石，若從A處用激光手電筒的激光束能照射到

21、白色鵝卵石上，請畫出從A處射出的激光束照射到白色鵝卵石上的光路圖。思路導航：人在岸上看水中的物體或在水中看岸上的物體，虛像位置均比實物高。答案：如圖所示隨堂練習：秋高氣爽的夜里，我們仰望天空時會覺得星光閃爍不定，這主要是因為（ ） A. 星星在運動 B. 地球在繞太陽公轉(zhuǎn) C. 地球在自轉(zhuǎn) D. 大氣的密度分布不均勻，星光經(jīng)過大氣層后，折射光的方向隨大氣密度的變化而變化 思路導航：星星的運動、地球繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，都是不斷進行而沒有停息的，若它們是導致我們看到星光閃爍不定的原因，則我們在任何夜晚都應該看到星光閃爍，事實上，我們在不少時候看到的星光卻并不閃爍，可見上述三者并非是使星光閃爍的原因

22、。造成星光閃爍的真正原因是由于大氣中密度分布不均勻的空氣的流動，而星光通過這些氣層時，折射光的方向會隨之發(fā)生變化，而使我們感到星光在閃爍變化。答案：D知識點4：光的色散例題1 以下現(xiàn)象中，反映了光的色散現(xiàn)象的是（ ）A. 雨后天空，弧狀光帶B. 岸邊樹木，水中倒立C. 水中鉛筆，水面折斷D. 井底之蛙，所見甚小思路導航：解答此題要明確：混合光分散為單色光的過程叫光的色散；色散的特點是形成了光帶。A. 雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠折射以后，分解成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象。所以說雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的色散形成的。此選項符合

23、題意。B. 水中倒影是由光的反射形成的，不屬于光的色散。此選項不符合題意。C. 水中鉛筆，水面折斷是光的折射現(xiàn)象，不屬于光的色散。此選項不符合題意。D. “井底之蛙，所見甚小”，這一現(xiàn)象說明了光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。此選項不符合題意。答案：A點評：此題考查的是光色散現(xiàn)象的判斷，牢記光的色散現(xiàn)象的特點是形成了彩色的光帶，這是解答此題的關鍵所在。例題2 2010年5月 17日中午，我市部分市民看到了太陽周圍出現(xiàn)一個七彩“光環(huán)”，如圖所示，這就是“日暈”，形成這種現(xiàn)象的重要原因是陽光通過無數(shù)小冰晶后發(fā)生了色散，其中各色光按紅、橙、黃、_、藍、靛、紫的順序依次排列，說明了太陽光是 （選填“

24、單色光”或“復色光”）。思路導航：色散后太陽光可以分解成七種顏色的光紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，說明太陽光是復色光。答案：綠 復色光例題3 如圖甲所示，讓一束太陽光通過棱鏡射到白屏上，在白屏上就形成一條彩色光帶，其顏色自上而下依次是 不同顏色的光。若在白屏上貼一張紅紙（圖乙），則光屏上只能看到 色光帶。思路導航：由于紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的折射角依次增大，所以光線偏折最小的是紅光，偏折最大的是紫光。 答案：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫 紅點評：本題考查了光的色散和紫外線，是一道基礎題。紅外線、紫外線是復習時容易忽視的知識點，需要引起注意。知識點5：色光混合及物體顏色例題1 下列說法中

25、正確的是（ ） A. 白色光是最單純的色光 B. 色光的三基色是指天然存在的三種色光，其他色光非天然存在 C. 色光的混合與顏料的混合有相同的規(guī)律 D. 將太陽光分解成各種色光的現(xiàn)象是色散 思路導航：白光是由七種色光混合而成的光，故A選項錯；光的三基色是指能搭配混合成各種色光的三種色光，故B選項錯；色光的混合與顏料的混合規(guī)律不同，故C選項錯。 答案：D例題2 紅領巾只能反射 色光，綠葉只能反射 色光，所有顏色都不能反射的物體是 色的。思路導航：實驗表明，透明物體的顏色是由它透過的色光決定的，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。答案：紅 綠 黑高頻疑點：1. 折射角與入射角的大小關系發(fā)生折射時，主要分兩種情況：一是光從空氣斜射入其他介質(zhì)，這時折射角小于入射角；二是光從其他介質(zhì)斜射入空氣，這時折射角大于入射角。 例題 如圖甲所示，光從玻璃磚斜射入空氣中，請在圖中畫出該入射光線的折射光線的大概位置，并標出折射角。思路導航：當光從玻璃磚斜射入空氣中時，折射角大于入射角，先畫出法線，然后