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(共39張PPT)
第三章 光 和 眼 睛
第三課時 光的折射和透鏡
1. 通過實驗，了解光的折射現象及其特點。
2. 了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。
課程標準
考點梳理
1. 定義：光由一種介質進入另一種介質時傳播__________發生改變的現象，叫做光的折射。
2. 條件：光從一種介質__________入另一種介質時，才會發生折射。
3. 光的折射現象：水中的物體位置變“淺”了、水中的筷子變“彎”了、海市蜃樓等。
方向
光的折射現象
斜射
1. 光的折射規律：光發生折射時(如圖1－3－33)，折射光線、入射光線、法線三者在_________________內；折射光線和入射光線分別位于__________的兩側。
2. 當光從空氣斜射到水或玻璃表面時，折射光線向__________偏折，折射角r__________入射角i。
入射角增大時，折射角也__________。
同一平面
光的折射規律
法線
法線
小于
增大
3. 當光__________射到水或玻璃的表面時，在水或玻璃中的傳播方向不改變。
4. 在折射現象中，光路是__________的。
注意：在光的折射現象中，無論是光從空氣中斜射入其他介質中，還是光從其他介質中斜射入空氣中，都是空氣中的夾角更大（可簡記為“空氣角大”）。
垂直
可逆
1. 透鏡的種類：中間比邊緣厚的透鏡叫做__________鏡，它對光有__________作用；中間比邊緣薄的透鏡叫做__________鏡，它對光有__________作用。
凸透
透鏡
會聚
凹透
發散
2. 焦點和焦距：
（1）跟主光軸_______的光，通過凸透鏡折射后__________于主光軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的焦點(如圖1－3－34甲)，用字母“F”表示。
（2）跟主光軸__________的光，通過凹透鏡折射后會發散，發散光線的______________________會相交于主光軸上的一點，這個點叫做凹透鏡的虛焦點(如圖1－3－34乙)。
平行
會聚
平行
反向延長線
（3）從焦點到__________的距離叫做焦距，用f表示。
3. 凸透鏡的三條特殊光線：
（1）平行入、過焦點出：跟主光軸__________的光，通過凸透鏡折射后會聚于焦點。
（2）過焦點入、平行出：過焦點的光，通過凸透鏡折射后跟主光軸__________。
（3）過光心、不變向：過光心的光，傳播方向__________。
光心
平行
平行
不變
課本簡練
1.（八上P61活動1改編）下列觀察到的各種現象中，與光的折射有關的是（ ）
A．小孔成像 B.日食
C．水中筷子變彎了 D．水中樹的倒影
C
2. （八上P64自我評價與作業5改編）圖1-3-35為光從空氣射向玻璃時發生折射的光路圖，由圖可知，入射光線是__________，折射光線是__________，入射角的度數是__________。 界面的__________（填“上”“下”“左”或“右”）側是空氣。
CO
OB
60°
左
3. （八上P68自我評價與作業1改編）在圖1-3-36的透鏡中，屬于凸透鏡的是______________，屬于凹透鏡的是____________。（均填字母）
A、E、F
B、C、D
4.（八上P68信息瀏覽改編）早在我國晉代張華的《博物志》中就有關于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則得火?！毕聢D中關于該記載的解釋正確的是（ ）
A
易錯精講
【例1】（2020廣東)岸上的人看到水中小魚的光路圖是（ ）
易錯點1
光的折射現象原理圖
B
思路點撥：不管是從岸上向水中看，還是從水中向岸上看，人逆著折射光看，看到的都是位置變高的虛像。比如插入水中的筷子向上彎折、水中的潛水員看見岸上樹梢的位置變高了等。
【變式1】如圖1-3-37所示，海洋公園內，北極熊站立在方形透明水族箱內，頭在水面上、身體在水面下，水族箱外的游客居然看到了北極熊“身首異處”的奇異場景。游客看到北極熊身體的光路圖是（ ）
A
【例2】如圖1-3-38所示，根據入射光線和折射光線，請在圖中的虛線框內畫出適當類型的透鏡。
易錯點2
凸透鏡的會聚作用、凹透鏡的發散作用
如答圖1-3-6所示。
思路點撥：凸透鏡對光的會聚作用：相對于入射光線，折射光線的傳播范圍變窄了(折射光線與原來入射光線相比，靠近了主光軸)；凹透鏡對光的發散作用：相對于入射光線，折射光線的傳播范圍變寬了(折射光線與原來入射光線相比，遠離了主光軸)。
【變式2】請在圖1-3-39的光路圖中，分別畫出合適的透鏡。其中對光有會聚作用的是圖__________。
丙、丁
如答圖1-3-7所示。
【例3】如圖1-3-40所示，請將下列光路圖補充完整。
易錯點3
透鏡的三條特殊光線
如答圖1-3-8所示。
思路點撥：光線用實線表示，一定要標出箭頭，表示光的傳播方向；光線的反向延長線用虛線表示，不標箭頭。
【變式3】如圖1-3-41所示，把小燈泡放在凸透鏡的焦點上，請畫出從小燈泡發出的兩條光線經凸透鏡折射后的光線。
如答圖1-3-9所示。
實驗 探究光的折射規律(10年0考)
重點實驗
實驗名稱 探究光的折射規律
實驗器材 水槽、激光筆、玻璃板、量角器、硬紙板
考點歸納 （1）實驗操作細節：
①多次改變入射光線與法線的夾角，探究折射角與入射角的大小關系
②在空氣與水或空氣與玻璃的分界面上，反射光線和折射光線同時存在
③讓另一束激光沿CO方向射向O點，驗證光路可逆
考點歸納 ④入射光線垂直于水面或玻璃表面入射，折射光線與入射光線方向相同，即“三線合一”，折射角為0°
（2）多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性
（3）實驗數據收集、記錄和表格的設計
實驗結論 （1）光發生折射時，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內；折射光線和入射光線分別位于法線的兩側
實驗結論 （2）光從空氣斜射到水或玻璃表面時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；入射角增大時，折射角也增大
（3）當光垂直射到水或玻璃的表面時，在水或玻璃中的傳播方向不改變
（4）在折射現象中，光路是可逆的
【例】【科學探究】某實驗小組在探究光的折射規律時,讓光從空氣斜射入水中，得到的實驗現象如圖1-3-42所示。
【基本概念】
（1）界面是__________，入射點是__________，入射光線是__________，法線是__________，入射角是__________，折射光線是__________，折射角是__________。
【實驗現象】
（2）認真觀察實驗光線的亮度，會發現光
線AO的亮度較光線OB的更__________
（填“亮”或“暗”）。
PQ
O
AO
NN′
∠AON
OB
∠BON′
亮
【實驗結論】
（3）測得數據如下表所示,分析表格中的數據。
同一平面內
空氣中的入射角 0° 30° 45° 60°
水中的折射角 0° 22° 32° 40°
①折射光線、入射光線、法線三者在______________;
②折射光線與入射光線分別位于__________的兩側;
③光從空氣斜射向水中時,折射光線向法線__________,折射角__________入射角。入射角增大時,折射角__________。光垂直射到水中時,在水中的傳播方向__________。
法線
偏折
小于
增大
不變
【實驗反思】
（4）如果讓一束光線沿著BO方向射入空氣中，則折射光線會沿著______方向射出，這說明在折射現象中,光路是__________。
（5）根據光路可逆和上面得到的實驗數據可知，當光從水中斜射入空氣中時，折射角__________（填“大于”“小于”或“等于”）入射角。
(6)圖中還有一條光線沒有標出，這條光線是__________光線，實驗說明，在分界面上，光不但發生折射，同時還會__________反射。
OA
可逆的
大于
反射
發生
考點1 光的折射現象［10年4考：2016年(選擇)、2018年(選擇)、2020年(選擇)、2021年(填空)考查］
1. （2018 廣東）下列描述中與光的折射現象有關的是（ ）
A． 形影相隨，親密無間 B． 海市蜃樓，虛無縹緲
C． 鏡中生花，脫離實際 D． 水中撈月，一無所得
考點精練
B
2. 在陶瓷杯底放一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣了，如圖1-3-43所示。為了能再次看到杯底的硬幣，下列做法不能實現的是（ ）
B
3. 陽光照射下，嘉陵江畔樹影婆娑、游魚戲水。其中地面上樹影間的光斑是由光的____________________形成的，游人看到的水中的魚是光的折射形成的__________（填“虛”或“實”）像。
直線傳播
虛
考點2 光的折射規律［10年3考：2019年(作圖)、2022年(作圖)、2024年(作圖)考查］
4. 【科學思維】圖1-3-44為一束光從空氣射入水中時，發生的反射和折射現象，下列關系正確的是（ ）
A. ∠①為入射角，且∠①=∠④
B. ∠②為入射角，且∠②=∠③
C. ∠⑤為折射角，且∠⑤=∠①
D. ∠⑥為折射角，且∠⑥=∠②
B
5. （2024 廣東）如圖1-3-45所示，一束光經O點從空氣斜射入水中，請畫出法線及大致的折射光線。
如圖1-3-10所示。
6. 【科學思維】如圖1-3-46所示，光從水中沿AO方向斜射入空氣，請畫出空氣中折射光線的大致方向。
如答圖1-3-11所示。
7. 一束光從水中斜射向水面，圖1-3-47中已畫出空氣中的折射光線，請畫出大致的入射光線和反射光線。
如答圖1－3－12所示。
考點3 透鏡［10年5考：2015年(作圖)、2016年(作圖)、2018年(作圖)、2020年(作圖)、2021年(作圖)考查］
8. 【物理觀念】現有一個玻璃球，分成了A、B、C、D、E五塊，其截面如圖1-3-48所示，其中屬于凸透鏡的是__________，屬于凹透鏡的是__________。
ACDE
B
9. 【科學思維】如圖1-3-49所示，一束光經過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A，取下透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡起到__________（填“會聚”或“發散”）作用，由此說明，能將光會聚于主光軸上一點的透鏡__________（填“一定”或“不一定”）是凸透鏡。
發散
不一定
10. （2024咸豐縣模擬）圖1-3-50中的天文望遠鏡是由兩個透鏡組成的，請完成這條入射光線經過兩個透鏡的光路（其中F1是透鏡L1的焦點，F2是透鏡L2的焦點）。
如答圖1-3-13所示。
11. (2024達州模擬)如圖1-3-51所示，S′是點光源S在平面鏡中所成的像, S發出的一條光線經平面鏡反射后恰好射向凹透鏡右側虛焦點F。要求：(1)畫出點光源S。(2)補充入射光線。(3)畫出反射光線經過凹透鏡的折射光線。
如答圖1-3-14所示。
考點4 綜合真題
12. （2018廣東）如圖1-3-52所示，一束光經過平面鏡反射后射向凹透鏡，請畫出射向平面鏡的入射光線和經過凹透鏡后的折射光線，并在圖中標出入射角的度數。
如答圖1-3-15所示。
13. (2018廣東)利用太陽光測量甲、乙兩塊凸透鏡的焦距，請在下面的虛線框內設計測量其焦距的實驗記錄表格。（物理量和單位均可采用文字或符號說明）
凸透鏡 實驗序號 f/cm f的平均值/cm
甲 1
2
3
乙 1
2
3

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