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第四章 光現象
4.4 光的折射
①斜插在水中的
鉛筆好像折斷了
②慢慢往碗中倒水，
看到碗中出現一枚硬幣
學習目標
1.了解光的折射現象，通過實驗探究了解光折射時的特點
2.知道光在發生折射時，光路是可逆的。
3.會運用所學知識解釋生活中的折射現象
目錄
contents
光的折射
01
02
生活中的折射現象
03
課堂小練
光的折射
01
光由一種介質射入另一種介質時，傳播方向會發生偏折，這種現象叫光的折射。
1.光的折射定義：
i
r
A
C
N
O
N`
E
F
空氣
水
光的折射
（1）一點：點O為入射點(又為反射點、折射點)
（2）二輔助線
法線NN′
分界面EF
相互垂直
（3）三光線
AO叫入射光線
OB叫反射光線
OC叫折射光線
2.光的折射的幾個基本概念： “一點”“一面”“三線”“兩角”
（4）入射角：入射光線與法線的夾角i
（5）折射角：折射光線與法線的夾角r
探究光的折射
光的折射中，三線共面嗎？
實驗問題1
實驗問題2
光的折射中，兩線分居嗎？
折射光線與入射光線、法線在
同一平面內
折射光線與入射光線分居在
法線兩側
光的折射中，兩角關系是怎樣的？
實驗問題3
當入射角增大時，折射角也增大
實驗問題4
光線垂直入射時會怎樣？
光由空氣垂直射入其他介質時，傳播
方向也不會改變
光的折射中，光路可逆嘛？
實驗問題5
發生光的折射時，光路可逆
光的折射規律：
1.光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角(從其他介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角)。
空氣角大，入大折大，垂射不變向。
2.當入射角增大時，折射角也增大。
3.當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，傳播方向不變。
光的折射定律
β
α
B
空氣
水（玻璃）
N
N′
A
O
M
M′
光的折射與反射的聯系
i
r
A
C
N
O
N`
E
F
空氣
水
i`
一般情況下，光的折射和反射是同時發生的
生活中的折射現象
02
思考：你能解釋鉛筆為什么折斷了嗎？
法線
思考：漁民用魚叉叉魚應該叉魚的哪個位置？
A
A1
思考：在水中看岸上的物體，物體和實際相比是怎樣的？
在我國的古書《史記》《夢溪筆談》中都有關于海市蜃樓的記載，宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中也描述過海市蜃樓的奇觀。可見，海市蜃樓是一種不算少見的自然現象。
海市蜃樓是怎樣發生的？
海市蜃樓
我們已經知道，光在同種均勻的介質中沿直線傳播。如果介質疏密不均，光就不會沿直線傳播，而會發生折射。
海市蜃樓是一種由光的折射產生的現象，多發生在夏天的海面上。
課堂小練
03
1.周六，小龍同學又開始了他的家庭實驗：他在桌面上放一個空碗，碗內底部放一枚硬幣，讓弟弟看過去，沒有看見硬幣如圖甲：弟弟保持不動，小龍慢慢往碗中倒水，弟弟突然看見碗中出現了一枚“硬幣”如圖乙。對此現象下列分析正確的是( )
A.看見硬幣，說明硬幣是光源
B.沒有看見硬幣，是因為光的直線傳播
C.看見的“硬幣”，是光的反射形成的虛像
D.看見硬幣，表明光在水中的傳播速度比空氣中快
B
答案：B
解析：A.看見硬幣，說明硬幣反射的光線進入人眼，硬幣本身不會發光，不是光源，故A錯誤；
B.光在同種均勻的介質中沿直線傳播，故倒水前眼睛剛好能看不見硬幣是因為光的直線傳播，碗擋住了光線，故B正確；
C.慢慢往碗內倒水時，保持眼睛和碗的位置不變，硬幣反射的光線從水中斜射入空氣中時，在水面處發生折射，折射光線遠離法線，人眼逆著折射光線沿直線看去，看到的是硬幣的由實際光線的反向延長線會聚而成的虛像，故C錯誤；
D.光在真空中的傳播速度最快，在空氣中的傳播速度接近真空，比在水中的傳播速度快，故D錯誤。
2.光線從空氣斜射入水中發生折射，圖中描述折射的四幅光路圖正確的是( )
A. B.
C. D.
A
答案：A
解析：A.光折射時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，故A正確；
B.此圖光從空氣中射入水中后，折射角大于入射角，故B錯誤；
C.此圖光的傳播方向沒有發生改變，故C錯誤；
D.此圖中入射光線與折射光線在法線的同一側，故D錯誤。
3.小龍利用如圖所示的裝置探究光折射時的特點，下列有關說法錯誤的是( )
A.光從空氣斜射入水中，入射角增大時，折射角也隨之增大
B.多次改變入射角的大小進行實驗，是為了求平均值減小實驗誤差
C.光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角
D.為了更清晰地觀察空氣和水中的光路，可在空氣中噴些煙霧，水里滴些牛奶
B
答案：B
解析：光從空氣斜射入水中，折射角隨入射角的增大而增大，故A正確；多次改變入射角的大小進行實驗是為了尋找普遍規律，故B錯誤；由圖可知，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，故C正確；在光的傳播路徑上，空氣中噴些煙霧，水里滴些牛奶，射向煙霧小顆粒和牛奶小顆粒的光發生漫反射進入人眼，人就可以更清晰地看到光在空氣和水中的傳播路徑，故D正確。
4.在“探究光從玻璃斜射入空氣的折射規律”的實驗中，
小東借助激光筆、半圓形玻璃塊和帶刻度的光具盤完
成了實驗，觀察到如圖所示的1、2、3三條光束，并在
光具盤上用筆描出了對應的光路。
（1）圖中的折射角大小為_______。
（2）根據實驗現象初步發現，光從玻璃斜射入空氣時，折射角_______（選填“>”“=”或“<”）入射角。
（3）現在要探究光的折射現象中光路是否可逆，具體的操作是____________________，如果看到__________________現象，就可證明光路是可逆的。
80°
＞
讓入射光沿光路2射入
折射光沿光路1射出
答案：（1）80°（2）>（3）讓入射光沿光路2射入；折射光沿光路1射出
解析：（1）由圖可知，光束1和3關于90°刻度線對稱，所以法線處于90°刻度線，界面處于0°刻度線，而折射光線和入射光線分別位于法線兩側且不處于同種介質中，則光束2是折射光線，由圖可知，折射角即光束2與法線的夾角，為80°；
（2）由實驗現象可知，光從玻璃斜射入空氣時，光束1與法線的夾角為40°，即入射角為40°，根據（1）可知折射角為80°，折射角大于入射角；
（3）為了探究折射現象中光路是否可逆，可讓入射光沿光束2所在直線射入，如果看到折射光沿光束1所在直線射出的現象，就可證明光路可逆。
5.如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質的界面發生了反射和折射，請判斷；入射光線為______，折射光線為______，空氣在_________________（選填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”）。
EO
OG
AB面的右方
答案：EO；OG；AB面的右方
解析：由圖可知， ， ，所以 ，根據反射角等于入射角知，CD為法線，根據折射光線與入射光線在法線兩側，折射光線為OG，入射光線為EO，反射光線為OF；入射角為 ，折射角為 ，因為 以及當光從玻璃中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，所以AB面的左方為玻璃，右方為空氣。
謝謝觀看！

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