4.

光的折射第四單元光現(xiàn)象主講：XXX1.識(shí)別生活中常見(jiàn)的光的折射現(xiàn)象，如池水變淺、筷子在水中“折斷”、海市蜃樓等。理解光的折射是光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。2.區(qū)分光的折射與光的反射、光的直線傳播等其他光現(xiàn)象，明確光的折射的特點(diǎn)和條件。3.掌握光的折射定律的內(nèi)容，即折射光線、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兩側(cè)；當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。4.能夠根據(jù)光的折射規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)單的光路分析和作圖，確定折射光線的方向、入射角和折射角的大小關(guān)系。5.了解在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。并能運(yùn)用這一原理解決相關(guān)問(wèn)題。6.運(yùn)用光的折射定律，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的角度計(jì)算。給定入射光線的角度和兩種介質(zhì)的折射率，求出折射角的大??；或者已知折射角和折射率，反推入射光線的角度。7.理解折射率的概念，知道不同介質(zhì)的折射率不同，能夠比較不同介質(zhì)對(duì)光的折射能力的強(qiáng)弱。引入演示思考：為什么鉛筆看起來(lái)好像“折斷”了？在生活中還遇到過(guò)哪些類似的現(xiàn)象？光的折射1.實(shí)驗(yàn)：研究光的折射現(xiàn)象【提出問(wèn)題】我們知道光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,那么光在“跨過(guò)”兩種介質(zhì)界面時(shí)是否還是沿直線傳播呢?有什么規(guī)律呢？【猜想與假設(shè)】斜插入水中的筷子變彎，猜想光從水中斜射入空氣時(shí)，傳播方向發(fā)生廣改變。光的折射【實(shí)驗(yàn)過(guò)程與分析】（1）向水槽中倒入水，如下圖所示，在水槽中沿豎直方向放好光屏,讓入射光緊貼光屏的左半側(cè)射入，讓右半側(cè)光屏沿法線前后轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)折射光線呈現(xiàn)在光屏上時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。光的折射（2）開始時(shí)讓光線沿法線方向從空氣射入水中，即與界面垂直的方向射入，可以看到光線沿直線射人水中。（3）將光線繞著入射點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),觀察水中光線的傳播方向，可以發(fā)現(xiàn)射入水中的光線也繞著入射點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，但折射角始終小于入射角。（4）讓光線從水中射入空氣中，可以發(fā)現(xiàn)光線垂直界面入射時(shí)，傳播方向不發(fā)生改變；光線從水中相對(duì)于界面斜射時(shí),光的傳播方向發(fā)生改變，隨著入射角增大，折射角也增大，且折射角始終大于入射角。2.光的折射中的基本概念：（1）入射光線：從

射向兩透明介質(zhì)分界面的光線；（2）折射光線：從

射向

的光線；（3）法線：過(guò)

垂直與兩分界面的

；（4）入射點(diǎn)：入射光線與兩介質(zhì)分界面的

；（5）入射角：

與

之間的夾角；（6）折射角：

與

之間的夾角。光源入射點(diǎn)另一介質(zhì)入射點(diǎn)光的折射虛線交點(diǎn)入射光線法線折射光線法線簡(jiǎn)稱“一點(diǎn)”（

）、“一面”（

）、“二角”（

和

）、“三線”（

、

和

）。光的折射入射點(diǎn)分界面入射角折射角入射光線折射光線法線典例精析

典例1、（20XX·四川廣安·三模）某小組選用了圖甲中光源、水、水槽、可折轉(zhuǎn)的光屏（帶刻度）等器材，用于完成探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射規(guī)律”：圖丙是光從空氣射入水中，入射點(diǎn)為O點(diǎn)，不斷改變?nèi)肷浣?，讀出刻度盤上對(duì)應(yīng)的折射角，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫在圖丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分別表示各次入射光線和對(duì)應(yīng)的折射光線的位置。試問(wèn)：典例精析

（1）甲圖中一束光從空氣射入水中，各個(gè)方向的同學(xué)都能觀察到此現(xiàn)象，是因?yàn)楣獍l(fā)生了

反射；（2）當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于

度；（3）圖乙中的把光屏向后翻的目的是為了

；（4）由圖丙可以得到：光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角隨入射角的增大而

。驗(yàn)證三線共面漫0增大典例精析

典例2、（20XX·湖南婁底·模擬預(yù)測(cè)）用如圖所示裝置“探究光折射時(shí)的特點(diǎn)”，將一束光從空氣斜射入水中發(fā)生折射，實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)記錄在表格中。(1)分析表格中數(shù)據(jù)，可以得到結(jié)論：光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角

（選填“大于”“小于”或“等于”）入射角。(2)如圖，一束光從A點(diǎn)（圖中未畫出）射向水面上的O點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出入射光線AO的大致位置。小于實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345入射角i15°30°45°60°75°折射角r11°22°32°40°46°典例精析

(3)如果要讓折射光線射到C點(diǎn)，在保持入射點(diǎn)O不變時(shí)，可

（選填“增大”或“減小”）入射角；或在保持入射光線位置不變時(shí)，進(jìn)行

（選填“加水”或“排水”）。典例3、（20XX·新疆·二模）如圖所示是研究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，激光筆射出的光從空氣中斜射入半圓形玻璃磚。（1）圖中的折射角是

度。當(dāng)入射角增大10°，折射角增大的度數(shù)

（填“大于”“等于”或“小于”）10°；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，折射光線比入射光線

（填“亮”或“暗”）一些。加水減小小于30暗光的折射定律1.光的折射規(guī)律：（1）光發(fā)生折射時(shí),折射光線、入射光線和法線

,

和

分別位于法線的兩側(cè)；（2）光從空氣

水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向

方向偏折，折射角

入射角；（3）光從水中或其他介質(zhì)

空氣中時(shí),折射角

入射角；（4）入射角增大(或減小)時(shí),折射角也

(或

)；（5）光垂直射向兩種介質(zhì)的界面時(shí),傳播方向

。（6）折射時(shí)光路可逆。在同一平面內(nèi)折射光線入射光線斜射入法線小于斜射入大于增大減小不變2.理解：（1）弄清入射點(diǎn)、入射角、折射角、入射光線、折射光線和法線的含義，特別是法線，它既是界面的垂線，又是作圖時(shí)畫入射角和折射角的參照標(biāo)準(zhǔn)。(2)折射角隨入射角的增大(減小)而

(減小)，但不成正比，敘述時(shí)應(yīng)先說(shuō)折射角后說(shuō)入射角。(3)無(wú)論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中，還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中，在

(或真空)中的角(入射角或折射角)總是

在水中或其他介質(zhì)中的角(折射角或入射角)。增大空氣大于光的折射定律3.光的反射和折射的異同點(diǎn)光的折射定律項(xiàng)目光的反射光的折射不同點(diǎn)介質(zhì)反射光線與入射光線在同種均勻介質(zhì)中折射光線與入射光線在不同介質(zhì)或同種不均勻介質(zhì)中角度大小關(guān)系反射角等于入射角折射角與入射角的大小一般不相等光垂直射入時(shí)的方向反射光線與入射光方向相反折射光線與入射光線方向相同相同點(diǎn)三線共面情況反射光線和折射光線都與入射光線、法線在同一平面內(nèi)與法線的關(guān)系反射光線和折射光線都分別與人射光線位于法線的兩側(cè)兩角的關(guān)系反射角和折射角都隨入射角的改變而改變,即同時(shí)變大或同時(shí)變小光路的可逆性光路都是可逆的成像情況光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時(shí)都能成像，且都為虛像典例精析

典例4、（20XX·黑龍江大慶·中考真題）以下光的反射、折射的光路圖，正確的是（

）A．

B．C．

D．A典例精析

典例5、（20XX·上?！ぶ锌颊骖}）有一束光從空氣中斜射入平靜的水面時(shí)，若入射角為60°，則折射角為（）A．0° B．40° C．60° D．90°典例6、（20XX·廣東·二模）如圖所示為一束光從空氣斜射到某液面上，與液面的夾角為30°，且反射光線與折射光線相互垂直，這個(gè)現(xiàn)象中，光的傳播速度將

（選填“變大”、“變小”或“不變”）；折射角是

（填度數(shù)）。如果讓入射角變大，那么折射角將

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。B變小30°變大典例精析

典例7、（20XX·江蘇常州·中考真題）激光束AO由空氣斜射向水面，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出對(duì)應(yīng)的反射光線和折射光線（保留作圖痕跡）。生活中的折射現(xiàn)象及解釋1.筷子“彎折”：當(dāng)筷子部分

地浸入水中或其他透明液體中時(shí)，由于水和空氣對(duì)光線的折射率不同，光線在筷子表面和水面之間發(fā)生

，使得從上方看下去時(shí)，筷子在水中的部分看起來(lái)像是被“折斷”或“彎曲”了。傾斜折射2.“池水變淺”：從岸上看水中的物體，例如岸上的人看水中的魚位置“

”。如圖所示，從魚身上A點(diǎn)反射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼(光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角)，因?yàn)檎凵涔饩€的反向延長(zhǎng)線相交于A'點(diǎn)，此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的，所以人逆著折射光看去，看到的是水中魚的虛像，它比魚的實(shí)際位置高。變高生活中的折射現(xiàn)象及解釋岸上的人看水中的魚3.從水中看岸上的物體“

”，例如水中的人看岸上的樹或建筑物“變高”。如圖所示，從岸上的樹上點(diǎn)A射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼(光由空氣中斜射入水中，折射角小于入射角)，折射光線的反向延長(zhǎng)線相交于A'點(diǎn)，此時(shí)人感覺(jué)光好像是從A'點(diǎn)發(fā)出的，所以人逆著折射光看去，看到的是岸上的樹的虛像，它比樹的真實(shí)位置偏高。變高生活中的折射現(xiàn)象及解釋水中的人看岸上的物體4.海市蜃樓和沙漠蜃景：多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比較低。海面地表上方不同高度的空氣層相當(dāng)于一層層密度不同的透明介質(zhì)。密度大的空氣層為光密介質(zhì)，密度小的空氣層為光疏介質(zhì)。遠(yuǎn)方景物射出的光在層與層之間連續(xù)發(fā)生折射。從整體來(lái)看，光逐漸向地面彎曲進(jìn)入觀察者的眼中。在觀察者看來(lái)，光好像是從

的物體射出的。海面上空生活中的折射現(xiàn)象及解釋典例精析

典例8、（20XX·遼寧·中考真題）如圖，斜插入水中的筷子，看起來(lái)彎折了的原因是（）A．光沿直線傳播

B．光的反射C．光的色散

D．光的折射典例9、（20XX·天津·中考真題）清澈見(jiàn)底的池水看起來(lái)比實(shí)際的淺，為了安全不要貿(mào)然下水。池水變“淺”的原因是（）A．光的折射

B．平面鏡成像 C．光的反射

D．光的直線傳播DA典例精析

典例10、（20XX·山東煙臺(tái)·中考真題）藍(lán)藍(lán)的天上白云飄，站在湖邊的小明看到清澈的水中魚兒在云中游動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．看到的水中的魚是實(shí)像 B．看到的水中的云是實(shí)像C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的魚是由于光的折射形成的

例10圖典例11、（20XX·吉林四平·二模）宋代大詩(shī)人蘇軾在《登州海市》的詩(shī)中描述過(guò)海市蜃樓的奇觀。如圖所示，這種現(xiàn)象形成的主要原因是光的（

）A．會(huì)聚

B．反射 C．折射 D．直線傳播DC課堂反饋1．（20XX·甘肅武威·二模）下列光現(xiàn)象中，由于光的折射引起的是（）A．水中倒影

B．小孔成像

C．手影成的像

D．海市蜃樓2．（2425八年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí)）小明在海河公園游玩時(shí)，觀察到一些由光現(xiàn)象而成的像如圖所示，其中屬于實(shí)像的是（）A．甲圖：湖中涼亭的倒影B．乙圖：清澈湖水中游動(dòng)的金魚C．丙圖：平靜的露天池水中有朵朵白云D．丁圖：太陽(yáng)通過(guò)樹縫在地面上形成的圓形光斑DD課堂反饋3．（2324八年級(jí)上·湖北襄陽(yáng)·期末）光線從空氣垂直射入水中，入射角是0°，則折射角是（）A．0° B．45° C．90° D．180°4．（20XX·北京石景山·一模）圖所示的光現(xiàn)象，由于光的折射形成的是（）A．

手在墻上的手影B．

日食的形成C．

筷子好像在水面處彎折D．

鳥巢在水中形成的倒影CA課堂反饋5．（2324八年級(jí)上·四川涼山·期末）中華文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，下列詩(shī)詞涉及光學(xué)知識(shí)，對(duì)其解釋正確的是（）A．“起舞弄清影”，影子是由于光沿直線傳播形成的實(shí)像B．“明鏡可鑒形”，明鏡成像是因?yàn)楣獍l(fā)生了折射C．“潭清疑水淺”，潭水看起來(lái)淺是因?yàn)楣獍l(fā)生了折射D．“瀑水噴成虹”，彩虹是光的反射現(xiàn)象6．（2324八年級(jí)下·廣東湛江·階段練習(xí)）在“探究光折射時(shí)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃槽中盛水，一束光從空氣射入水中，光束在空氣中和水中的徑跡如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．b是入射光，a是反射光 B．此時(shí)折射角大于入射角C．若此時(shí)入射角增大，c會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．為了更好顯示光路，水中不要加任何物質(zhì)CC課堂反饋7．（2324八年級(jí)下·河南信陽(yáng)·開學(xué)考試）（多選）如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射，下列判斷正確的是（）A．該圖是光線由空氣斜射入玻璃的光路圖B．折射光線與反射光線夾角為105°C．EO是入射光線，入射角等于60°D．AB為界面，界面右面為空氣8．（2324八年級(jí)上·河南鄭州·期末）在我國(guó)的古書《史記》《夢(mèng)溪筆談》中都有海市蜃樓的記載，海市蜃樓是怎樣發(fā)生的？如下圖，光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，如果介質(zhì)

，光就不會(huì)沿直線傳播，而會(huì)發(fā)生

（請(qǐng)?zhí)顚憣I(yè)的物理術(shù)語(yǔ)），海市蜃樓就是由光的這種現(xiàn)象產(chǎn)生的。BD疏密不均折射課堂反饋9．（20XX·廣東中山·三模）夏季，當(dāng)你在河岸邊漫步時(shí)，有時(shí)候會(huì)看到“湖畔垂柳成蔭，水面倒影如鏡”，也有時(shí)會(huì)看到“水下魚翔淺底”的美景，從物理學(xué)角度看“倒影如鏡”是由于光的

形成；你看到“水下魚翔淺底”的魚是由光的

形成的

像（選填“實(shí)”或“虛”）。10．（20XX·山東濟(jì)南·一模）濟(jì)南趵突泉被譽(yù)為“天下第一泉”，泉水澄澈見(jiàn)底，水中游魚皆若空游無(wú)所依，圖中所示是光經(jīng)過(guò)游魚射向水