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第4節 光的折射
第四章 光現象
知識點
光的折射
知1－講
1
1. 實驗探究
如圖1 所示，一束光從空氣斜射入水中光束射入水中后傳播方向發生偏折光的折射現象。
知1－講
2. 定義 光從一種介質斜射入另一種介質中時，
傳播方向發生偏折的現象。
補充說明：(1)光從一種透明介質斜射入另一種透明介質時，在兩種介質的分界面上，還會發生反射，如圖1 所示。
(2)光在同種不均勻的介質中傳播時，也會發生折射，太陽光在大氣中傳播路徑是彎曲的就是這個原因(如圖2 所示)。
知1－講
特別提示
物體看起來暗是因為從物體進入人眼的光線少，物體看起來亮是因為從物體進入人眼的光線多。
知1－練
例 1
觀察水邊風景照片，總會發現“倒影”部分比景物本身暗一些，這是由于( )
A. 沖洗的照片質量有問題
B. 光線被反射掉一部分
C. 眼睛的一種習慣性感覺
D. 入射到水面的光線有一部分折射入水中
知1－練
解析：由光路圖可知，從景物射到水面上的光一部分發生反射，使我們看到“倒影”，還有一部分發生折射，使反射光線比相應的入射光線少，導致“倒影”比景物本身暗。
答案：D
解題秘方：畫出光路圖(如圖3)，結合“倒影”的形成原因進行分析。
知1－練
溫故知新：景物在水中的倒影與地上的影子形成原因不同：前者是光的反射現象，后者是光的直線傳播現象。
知1－練
1. [中考·天津] 我國的語言文字豐富多彩。下列成語所描述的光現象與其成因對應正確的是( )
A.“鏡花水月”—— 光的折射
B.“一葉障目”——光的折射
C.“立竿見影”——光的直線傳播
D.“ 海市蜃樓”—— 光的直線傳播
C
知2－講
知識點
光的折射規律
2
1. 基本概念：“一點一面三線二角”七個基本概念。
知2－講
一點 入射點O 入射光線與界面的交點
一面 界面 兩種物質的交界面 二角 入射角 i 入射光線與法線的夾角 折射角r 折射光線與法線的夾角 三線 法線NN′ 過入射點與界面垂直的直線(用虛線表示) 入射光線AO 投射到界面的光線 折射光線OB 進入另一種介質的光線
知2－講
2. 探究光的折射規律
(1)提出問題
①折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內？
②折射角和入射角大小有什么關系？
知2－講
(2)設計與進行實驗
實驗裝置如圖4 所示，在玻璃水槽中豎直放置的塑料板由E 和F 兩個半圓形塑料板(帶刻度)組成，其豎直方向的直徑MN 為兩半圓的分界線，其中塑料板F可繞直徑MN 在水平面內前后折轉。
知2－講
①用激光筆緊貼塑料板照射。
② 使一束光貼著塑料板E 沿某一個角度從空氣中射到界面上的O 點；同時，把塑料板F 向前或向后折，看什么時候能在塑料板F 上看到折射光。
③ 在② 的基礎上，當塑料板F 上同時出現入射光和折射光時，讀出入射角和折射角的度數；多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角的度數，并把數據記錄在表格中。
知2－講
④ 旋轉激光筆至水面下方，使光貼著塑料板E 沿某一個角度射向界面上的O 點；移動塑料板F，當F 上出現折射光時，記錄入射角和折射角的度數；多次改變入射光照射的角度，讀出入射角和折射角的度數，并把數據記錄在表格中。
知2－講
(4)分析現象和數據，得出實驗結論。
知2－講
3. 光的折射規律
(1)折射光線、入射光線和法線在同一平面內。
(2)折射光線和入射光線分居在法線兩側。
(3)光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角，當入射角增大時，折射角也增大。光從水或其他介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角。
(4)光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向不變。
(5)折射時光路可逆。
知2－講
方法點撥
知識遷移法：利用新舊知識間的聯系，進行新舊知識對照，由舊知識去思考、領會新知識，或者用研究舊知識的方法去研究新知識，從而學會學習的方法。
知2－講
深度理解
1. 敘述光的折射規律時，應先說折射，再說入射。
2. 折射角隨入射角的增大而增大，但不成正比。
3. 當垂直入射時，折射光線、入射光線、法線重合，折射角、入射角都為0° 。
記憶口訣“三線共面，兩線分居，空氣角大”
知2－練
[中考·南充]如圖5 所示，光線AO從空氣射到玻璃表面，請在圖中畫出反射光線OB 和進入玻璃的折射光線OC。
例2
知2－練
解題秘方：利用光的反射定律和折射規律作圖。
解析：先畫法線，再根據反射角等于入射角的規律畫出反射光線，根據光從空氣斜射入玻璃中折射角小于入射角的規律畫出折射光線。
知2－練
解：如圖6所示。
知2－練
方法點評：光的折射作圖的方法：一定，確定折射角和入射角的大小關系；二畫，根據光的傳播方向和角度的大小關系，畫出法線和光線；三標，給光線標上箭頭。
知2－練
2.[中考·蘇州] 圖中，光線AO 自空氣斜射向水面，畫出其反射光線和折射光線的大致位置。
解：如圖所示。
知3－講
知識點
生活中的折射現象
3
1. 兩類典型的折射成像現象
現象 在空氣中看水中景物 在水中看空氣中景物
圖示
知3－講
結論 看到的是水中景物變高的虛像 看到的是空中景物變高的虛像
延伸 池水看起來比實際淺 潛水員看到天上的飛鳥比實際高
2. 在一種介質中看另一種介質中的物體，看到的都不是物體本身，而是由于光的折射形成的像。
知3－講
知3－講
規律提煉
由折射成像光路圖知，折射成像時，折射光線上的一點A、入射點O1 和像點S′在同一直線上，這一規律經常用來進行相關的作圖。
知3－練
如圖7 所示，小陽在公園湖面上玩水上滾球的游戲，人處于充滿空氣的薄壁透明塑料圓球里，他發現水下A 處有一條魚，設小陽的眼睛在
B 處，圓球的球心在O點。請你作
出小陽觀察到魚的光路圖及確定魚
的實際大致位置。
例 3
看到的不是真正的魚，而是魚的虛像，真正的魚在虛像的下方。
知3－練
解題秘方：已知像點A、折射光線上的一點B，要完成光路，關鍵是確定入射點O′。
解析：先根據像點A、入射點O′、折射光線上的一點B(眼睛)在一條直線上的規律確定入射點O′，再根據真正的魚A′在像A 下面，且此時折射角小于入射角確定魚的實際大致位置A′，最后連接A′O′、O′B，即可得到入射光線和折射光線。
知3－練
解：如圖8 所示。
知3－練
易錯提醒：如圖9 所示的作圖是錯誤的，原因是標錯了箭頭方向。切記，產生視覺時，光總是射向人眼的。正確作圖如圖8所示。
知3－練
3．[中考·資陽]如圖所示，潛水員的眼睛在水面以下A 處，觀察岸上的物體。圖中的兩個點B1 和B2 分別是物、像的位置，請在圖中作出潛水員觀察物體的光路圖。
解：如圖所示。
光的折射
光的
折射
光的折射現象
三線位置關系
兩角大小關系
光路可逆
光的折射規律

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