資源簡介

(共32張PPT)
4. 光的折射
第四單元 光現(xiàn)象
主講：XXX
1.識別生活中常見的光的折射現(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，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，折射角大于入射角。
4.能夠根據(jù)光的折射規(guī)律進行簡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。并能運用這一原理解決相關(guān)問題。
6.運用光的折射定律，結(jié)合數(shù)學(xué)知識，能夠進行簡單的角度計算。給定入射光線的角度和兩種介質(zhì)的折射率，求出折射角的大小；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)對光的折射能力的強弱。
引入
演示
思考：為什么鉛筆看起來好像 “折斷” 了？
在生活中還遇到過哪些類似的現(xiàn)象？
光的折射
1.實驗：研究光的折射現(xiàn)象
【提出問題】
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”兩種介質(zhì)界面時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，傳播方向發(fā)生廣改變。
光的折射
【實驗過程與分析】
（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，當(dāng)折射光線呈現(xiàn)在光屏上時，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）將光線繞著入射點逆時針旋轉(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逆時針方向旋轉(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，傳播方向不發(fā)生改變；光線從水中相對于界面斜射時,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 垂直與兩分界面的 ；
（4）入射點：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
另一介質(zhì)
入射點
光的折射
虛線
交點
入射光線
法線
折射光線
法線
簡稱“一點”（ ）、“一面”（ ）、“二角”（ 和
）、“三線”（ 、 和 ）。
光的折射
入射點
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、（2024·四川廣安·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的折射規(guī)律”：圖丙是光從空氣射入水中，入射點為O點，不斷改變?nèi)肷浣牵x出刻度盤上對應(yīng)的折射角，將實驗結(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應(yīng)的折射光線的位置。試問：
典例精析
（1）甲圖中一束光從空氣射入水中，各個方向的同學(xué)都能觀察到此現(xiàn)象，是因為光發(fā)生了 反射；
（2）當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，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，折射角隨入射角的增大而 。
驗證三線共面
漫
0
增大
典例精析
典例2、（2024·湖南婁底·模擬預(yù)測）用如圖所示裝置“探究光折射時的特點”，將一束光從空氣斜射入水中發(fā)生折射，實驗中的數(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，折射角 （選填“大于”“小于”或“等于”）入射角。
(2)如圖，一束光從A點（圖中未畫出）射向水面上的O點，請在圖中作出入射光線AO的大致位置。
小于
實驗序號 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 60° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
典例精析
(3)如果要讓折射光線射到C點，在保持入射點O不變時，可 （選填“增大”或“減小”）入射角；或在保持入射光線位置不變時，進行
（選填“加水”或“排水”）。
典例3、（2024·新疆·二模）如圖所示是研究光的折射規(guī)律的實驗裝置，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）實驗過程中，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,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,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,折射角 入射角；
（4）入射角增大(或減小)時,折射角也 (或 )；
（5）光垂直射向兩種介質(zhì)的界面時,傳播方向 。
（6）折射時光路可逆。
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、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，敘述時應(yīng)先說折射角后說入射角。
(3)無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
光的折射定律
項目 光的反射 光的折射
不同點 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 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,即同時變大或同時變小 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)生反射和折射時都能成像，且都為虛像 典例精析
典例4、（2024·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、（2024·上海·中考真題）有一束光從空氣中斜射入平靜的水面時，若入射角為60°，則折射角為（　　）
A．0° B．40° C．60° D．90°
典例6、（2024·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、（2024·江蘇常州·中考真題）激光束AO由空氣斜射向水面，請在圖中畫出對應(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，由于水和空氣對光線的折射率不同，光線在筷子表面和水面之間發(fā)生 ，使得從上方看下去時，筷子在水中的部分看起來像是被“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)，因為折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發(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線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發(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。從整體來看，光逐漸向地面彎曲進入觀察者的眼中。在觀察者看來，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、（2024·遼寧·中考真題）如圖，斜插入水中的筷子，看起來彎折了的原因是（　　）
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、（2024·天津·中考真題）清澈見底的池水看起來比實際的淺，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
D
A
典例精析
典例10、（2024·山東煙臺·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，下列說法正確的是（　　）
A．看到的水中的魚是實像
B．看到的水中的云是實像
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、（2024·吉林四平·二模）宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中描述過海市蜃樓的奇觀。如圖所示，這種現(xiàn)象形成的主要原因是光的（ ）
A．會聚 B．反射 C．折射 D．直線傳播
D
C
課堂反饋
1．（2024·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．（24-25八年級上·江蘇南通·階段練習(xí)）小明在海河公園游玩時，觀察到一些由光現(xiàn)象而成的像如圖所示，其中屬于實像的是（　　）
A．甲圖：湖中涼亭的倒影
B．乙圖：清澈湖水中游動的金魚
C．丙圖：平靜的露天池水中有朵朵白云
D．丁圖：太陽通過樹縫在地面上形成的圓形光斑
D
D
課堂反饋
3．（23-24八年級上·湖北襄陽·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．（2024·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
C
A
課堂反饋
5．（23-24八年級上·四川涼山·期末）中華文化源遠(yuǎn)流長，下列詩詞涉及光學(xué)知識，對其解釋正確的是（　　）
A．“起舞弄清影”，影子是由于光沿直線傳播形成的實像
B．“明鏡可鑒形”，明鏡成像是因為光發(fā)生了折射
C．“潭清疑水淺”，潭水看起來淺是因為光發(fā)生了折射
D．“瀑水噴成虹”，彩虹是光的反射現(xiàn)象
6．（23-24八年級下·廣東湛江·階段練習(xí)）在“探究光折射時的特點”實驗中，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。下列說法中正確的是（　　）
A．b是入射光，a是反射光
B．此時折射角大于入射角
C．若此時入射角增大，c會逆時針轉(zhuǎn)動
D．為了更好顯示光路，水中不要加任何物質(zhì)
C
C
課堂反饋
7．（23-24八年級下·河南信陽·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．（23-24八年級上·河南鄭州·期末）在我國的古書《史記》《夢溪筆談》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) ，光就不會沿直線傳播，而會發(fā)生 （請?zhí)顚憣I(yè)的物理術(shù)語），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．（2024·廣東中山·三模）夏季，當(dāng)你在河岸邊漫步時，有時候會看到“湖畔垂柳成蔭，水面倒影如鏡”，也有時會看到“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”或“虛”）。
10．（2024·山東濟南·一模）濟南趵突泉被譽為“天下第一泉”，泉水澄澈見底，水中游魚皆若空游無所依，圖中所示是光經(jīng)過游魚射向水面的一條入射光線，請在答題卡的相應(yīng)位置畫出相應(yīng)的反射光線和折射光線的大致方向，并標(biāo)明折射角。
反射
折射
虛
課堂反饋
11．（23-24八年級上·陜西西安·階段練習(xí)）小明用如圖所示的裝置做“探究光的折射特點”實驗。
(1)如圖1所示，小明將一束激光射至P點，形成
一個光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑
的位置將 （選填“向左移動”、
“向右移動”或“不動”），這說明光從空氣斜射
入水中時，傳播方向 （選填“會”或“不會”）發(fā)生偏折；
(2)如圖2所示，小明使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了探究折射光線、入射光線和法線是否 ；如圖3所示，小明將光沿著AO方向射向水面上的O點，光在水中沿著OB方向射出，調(diào)整激光筆使入射光線逐步偏向法線，折射光也逐步偏向法線，說明光從空氣斜射入水中時，入射角減小，折射角隨之 （選填“增大”“減小”或“不變”），折射角 （選填“大于”、“小于”或“等于”）入射角；當(dāng)光沿著NO方向射入水中時會沿ON＇方向射出，此時折射角為 °；
(3)小明將光沿著BO方向從水中射向空氣中時，光在空氣中沿著OA方向射出，說明在折射現(xiàn)象中，光路是 的。
減小
向左移動
會
在同一平面內(nèi)
小于
0
可逆
課堂小結(jié)
作業(yè)
1.完成教材后的課后練習(xí)題，進一步加深對光的折射規(guī)律的理解和應(yīng)用。
2.查閱資料，了解光的折射在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)、天文學(xué)等，并寫一篇簡短的科普文章，介紹光的折射在該領(lǐng)域的作用和意義。

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