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3.3 光的折射
一、课程导入：生活中的 “光变形” 现象
（一）情境观察与提问
生活现象展示：播放或展示三组图片 / 视频 ——①将筷子斜插入盛水的玻璃杯中，筷子 “看起来变弯了”；②渔民叉鱼时，总是瞄准鱼的下方；③夏天在柏油路上，远处会看到 “水面反光” 的错觉（海市蜃楼的简易形式）。
互动提问：“同学们，这些现象你们是否见过？筷子本身是直的，为什么插入水中后看起来变弯了？渔民为什么不直接瞄准看到的鱼？这些‘奇怪’的现象，都与光的一种新传播规律 —— 光的折射有关。今天我们就来探究光的折射到底是怎么回事。”
导入目标：通过生活中直观且有趣的光现象，引发学生的认知冲突（“看到的与实际的不一样”），激发探究光的折射规律的兴趣，自然过渡到本节课核心内容。
二、知识点 1：认识光的折射
（一）光的折射定义
当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。
关键词解析：“斜射入” 是光发生折射的重要条件（若光垂直射入另一种介质，传播方向不改变）；“传播方向偏折” 是折射的核心特征，区别于光的直线传播和反射。
（二）光的折射相关概念（结合示意图）
入射光线：从一种介质射向另一种介质的光线（用带箭头的实线表示，箭头方向为光的传播方向）。
折射光线：进入另一种介质后，传播方向发生偏折的光线（同样用带箭头的实线表示）。
法线（ON）：过入射点且垂直于两种介质分界面的假想直线（用虚线表示，是判断入射角和折射角的基准）。
入射角（i）：入射光线与法线的夹角（不是入射光线与分界面的夹角）。
折射角（r）：折射光线与法线的夹角（不是折射光线与分界面的夹角）。
分界面：两种介质的交界面（如空气和水的交界面、空气和玻璃的交界面）。
（三）小实验：直观感受光的折射
实验器材：透明玻璃水槽、清水、激光笔、白色光屏（或白墙）。
实验步骤：
在水槽中装入适量清水，将水槽放在光屏前，使水面与光屏平行。
用激光笔从空气斜射入水中，观察光屏上呈现的入射光线和折射光线（可在水中滴入少量牛奶，使折射光线更清晰）。
改变激光笔的入射角度，观察折射光线的偏折方向变化。
实验现象：激光笔的光线从空气进入水中时，传播方向向法线方向偏折；入射角度越大，折射光线偏折越明显。
三、知识点 2：探究光的折射规律（实验重点）
（一）实验器材
光的折射实验器（含可旋转光屏、带刻度的分界面底座）、透明玻璃砖（或玻璃水槽 + 清水）、激光笔、量角器、铅笔、白纸。
（二）实验步骤与现象分析
实验 1：光从空气斜射入水（或玻璃）中
搭建装置：将玻璃砖放在实验器的分界面底座上，在白纸上画出玻璃砖的轮廓（确定分界面和法线），将光屏垂直放在底座上。
发射入射光线：用激光笔从空气斜射入玻璃砖的一个侧面（入射点 O），调整入射角（如 i=30°），观察光屏上入射光线和折射光线的位置。
测量角度：用量角器测量入射角 i 和对应的折射角 r，记录数据；改变入射角（i=45°、60°），重复测量，记录多组数据。
实验现象与结论：
现象：光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线向法线方向偏折，且折射角 r 小于入射角 i；入射角越大，折射角也越大，但始终小于入射角。
特殊情况：当光垂直射入水（或玻璃）中时（i=0°），折射光线传播方向不变（r=0°），不发生偏折。
实验 2：光从水（或玻璃）斜射入空气中
延续实验 1 装置：将激光笔从玻璃砖的另一侧（水中或玻璃中）斜射入空气，入射点仍为 O，调整入射角（如 i=20°）。
观察与测量：观察折射光线的偏折方向，测量入射角（此时入射角为光在水 / 玻璃中的角度）和折射角（光在空气中的角度），记录数据。
实验现象与结论：
现象：光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线远离法线方向偏折，且折射角 r 大于入射角 i；入射角越大，折射角也越大，当入射角增大到一定程度时，折射光线会消失（发生全反射，初中阶段暂不深入）。
规律总结：光的折射中，“光路可逆”—— 若光逆着原来的折射光线方向入射，折射光线会逆着原来的入射光线方向射出。
（三）光的折射规律总结（核心要点）
光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内（三线共面）。
折射光线和入射光线分别位于法线两侧（两线分居）。
折射角与入射角的关系：
光从空气斜射入水或其他透明介质时，折射角小于入射角；
光从水或其他透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角；
光垂直射入两种介质分界面时，折射角等于入射角（均为 0°），传播方向不改变。
光路可逆：在光的折射现象中，光路是可逆的。
四、知识点 3：生活中的光的折射现象解释
（一）“筷子变弯” 现象
现象：将筷子斜插入盛水的玻璃杯中，从侧面观察，筷子在水面处 “向上弯折”。
解释：筷子水下部分反射的光，从水斜射入空气时，折射光线远离法线偏折；人眼逆着折射光线看去，会觉得光来自筷子的 “虚像”，虚像的位置比实际筷子的位置偏高，因此看起来筷子在水面处向上弯折。
（二）“渔民叉鱼” 现象
现象：渔民在水中叉鱼时，总是瞄准看到的 “鱼” 的下方，才能叉到真正的鱼。
解释：鱼反射的光从水斜射入空气时，发生折射，折射光线远离法线；人眼看到的 “鱼” 是鱼的虚像，虚像的位置比实际鱼的位置偏高（靠近水面），因此若直接瞄准虚像，会叉空，需瞄准虚像下方才能叉到真实的鱼。
（三）“海市蜃楼” 现象
现象：夏天在沙漠或柏油路上，远处会看到 “水面反光” 或 “城市倒影” 的错觉，实际并无水面，这是一种简单的海市蜃楼。
解释：夏天地面温度高，靠近地面的空气密度小（折射率小），上方空气密度大（折射率大）。光从密度大的空气斜射入密度小的空气时，发生折射，且折射角不断增大，最终发生全反射；人眼逆着反射光线看去，会觉得光来自地面下方的 “虚像”，形成 “水面” 或 “倒影” 的错觉。
（四）透镜成像的基础（预习铺垫）
我们生活中的放大镜、近视眼镜、老花镜等，核心原理都是光的折射 —— 光通过透镜（透明介质）时，发生多次折射，最终形成不同的像（放大、缩小、正立、倒立），这将在后续 “透镜及其应用” 章节详细学习。
五、知识点 4：光的折射与反射的区别（对比梳理）
对比项目
光的反射
光的折射
传播介质
光在同种介质中传播（如空气→空气、水→水）
光在不同种介质中传播（如空气→水、水→玻璃）
传播方向
反射光线返回原介质，传播方向改变
折射光线进入另一种介质，传播方向一般改变（垂直入射除外）
角度关系
反射角等于入射角
折射角与入射角不相等（垂直入射除外），空气→介质时折射角小，介质→空气时折射角大
常见现象
镜子成像、黑板反光、湖面倒影
筷子变弯、叉鱼瞄准下方、海市蜃楼、透镜成像
共性
均遵循 “三线共面、两线分居”，光路均可逆
六、课堂小结
光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向偏折的现象。
光的折射规律：三线共面、两线分居；空气→介质，折射角小于入射角；介质→空气，折射角大于入射角；垂直入射不偏折，光路可逆。
生活应用：解释筷子变弯、叉鱼、海市蜃楼等现象，是透镜成像的基础。
与反射的区别：核心在于传播介质不同、角度关系不同，现象应用不同。
七、课堂练习
（一）基础题
下列现象中，属于光的折射的是（ ）
A. 教室里能看到黑板上的字
B. 平面镜成像
C. 斜插入水中的筷子看起来变弯
D. 日食的形成
（答案：C，解析：A 是光的反射，B 是光的反射，D 是光的直线传播；C 是光的折射）
光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是（ ）
A. 折射光线远离法线，折射角大于入射角
B. 折射光线向法线偏折，折射角小于入射角
C. 折射光线与入射光线在同一直线上，传播方向不变
D. 折射光线与法线垂直，折射角为 90°
（答案：B，解析：光从空气斜射入水，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，A 错误；垂直入射时传播方向不变，C 错误；折射角不会为 90°（除非发生全反射，且需从介质射入空气），D 错误）
（二）提升题
如图所示（假设图中光从空气斜射入玻璃，入射点为 O，法线为 ON，入射角 i=40°，折射角 r=25°），若让光逆着原来的折射光线方向从玻璃射入空气，此时入射角和折射角分别为多少？请说明依据。
（答案：此时入射角为 25°，折射角为 40°。依据：光的折射中光路可逆，当光逆着原来的折射光线入射时，原来的折射角变为新的入射角（25°），原来的入射角变为新的折射角（40°），且光从玻璃射入空气，折射角大于入射角，符合折射规律）
为什么我们看到游泳池的水 “看起来比实际浅”？请用光的折射规律解释。
（答案：游泳池底部的石子（或池底）反射的光，从水斜射入空气时，发生折射，折射光线远离法线偏折；人眼逆着折射光线看去，会觉得光来自池底的 “虚像”，虚像的位置比实际池底的位置偏高（靠近水面），因此看起来游泳池的水比实际浅）
八、课后作业
实践作业：
家庭实验：①将一枚硬币放在空碗底部，移动眼睛直到看不到硬币；②向碗中缓慢加水，观察是否能重新看到硬币（此时硬币的 “位置” 是否变化），记录实验现象，并用光的折射规律解释。
生活观察：记录 1 个其他生活中的光的折射现象（如透过眼镜看字、彩虹的形成），用文字描述现象，标注 “光的传播路径”（如 “光从空气→眼镜→空气”）。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “光的折射规律的应用”“现象解释”“折射角与入射角的计算” 相关题目，巩固本节课知识点。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
3.3 光的折射
第三章 光的世界
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
站在海边的游客，看到海洋深处的天空中出现一些城市的景象，这是什么原因引起的？
观察实验：在陶瓷茶杯的杯底放上一枚硬币，让一名学生站在前面慢慢后退，直到看不见硬币为止，向茶杯中慢慢注入一些清水后，又可以看见硬币了。
思考：这是什么原因造成的呢？
光的反射遵循光的反射定律，光发生折射时，有怎样的规律呢？
光遇到不同物质的分界面时，光反射回原介质中的同时还有部分进入其他介质中继续传播。
任务一、认识光的折射现象
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
光斜射到半圆形玻璃砖直径面上时发生的光的反射和折射现象。
观察到入射光斜射到入射点后，分成两部分：一部分射入玻璃中，一部分反射回空气。
任务一、认识光的折射现象
折射现象与反射现象的区别：折射光线和入射光线不是在同一种物质里传播，而反射光线和入射光线在同一种物质里传播；折射角不等于入射角，而反射角等于入射角。
①进入玻璃中的那束光线叫什么光线
②它与入射光线之间的关系是怎样的
任务二、探究光的折射规律
1．设计光的折射规律实验
针对光的折射现象与光的反射现象对比，思考：光发生折射时，有着怎样的规律呢？
①折射光线、法线、入射光线是否在同一平面内，折射光线、入射光线是在法线的同侧还是分居在它的两侧？
②光从空气射入水中，折射角和入射角哪个大？
③入射角增大后，折射角是否随着增大？入射角减小后呢？
任务二、探究光的折射规律
2．进行演示实验
①使转折光屏在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次实验。
②把转折屏分别向前、向后折，让光以某一角度射向水面来进行实验。
③引导学生根据所观察的现象进行分析和总结 ，并展示自己的探究结果。
(1)演示实验：光从空气射入水中：
任务二、探究光的折射规律
总结：折射光线、入射光线、法线位于同一平面内；折射光线、入射光线位于法线的两侧；光从空气射入水中，折射角小于入射角；折射角随入射角的改变而改变。
任务二、探究光的折射规律
(2)演示实验：改用半圆形玻璃砖进行实验（光束斜射到圆心上）， 观察现象。
结论：当光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线方向偏折；玻璃砖和水对光的折射本领是不同的，但空气中的角总是大的。
(3)教师演示实验：让光垂直射向水面：
观察让光垂直射向水面的情况；并思考：当光线垂直射向水面时，入射角和折射角各是多少度？
结论：光垂直射向水面时，传播方向不发生改变。
( 4 ) 启发思考
如果让光线逆着折射光线的方向从水或玻璃砖射入空气中 ，光线是否沿原入射光线射出呢
( 5 ) 学生自主实验：用不同色光的激光笔逆着折射光线，探究光路的可逆性。
结论：折 射 时 ， 光 路 是 可 逆 的 。
光的折射规律：光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。
任务二、探究光的折射规律
（6）应用光的折射规律画光路图：
① 光 线 斜 射 到 a 图 中 的 矩 形 玻 璃 砖 的 上 表 面 ；
② 光 线 斜 射 到 b 图 中 的 三 棱 镜 玻 璃 砖 的 一 个 斜 面 上 。
任务二、探究光的折射规律
光 斜 射 到 玻 璃 砖 的 一 个 平 面 上 ， 经 过 两 次 折 射 ， 最 后 折 射 光 线 与 入 射 光 线 发 生 了 错 位 ， 折 射 光 线 仍 平 行 于 入 射 光 线 ；
光 斜 射 到 三 棱 镜 一 个 斜 面 上 ， 经 过 两 次 折 射 ， 最 后 折 射 光 线 向 三 棱 镜 的 底 边 偏 转 。
任务三、应用折射规律解释有关现象
(1)筷子“变弯”：如图所示，从筷子底P点发出的光线，由水进入空气时，在水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从折射光线反向延长线交点P′发出来的。
P′就是P的虚像，P′比P与水面的距离近。所以，人看上去水中的筷子变弯了。
P
P′
任务三、应用折射规律来解释有关现象
(2)水底物体变浅：人在岸上看到水底物体的像，比实际物体位置偏高，感觉水比较浅。
任务三、应用折射规律来解释有关现象
(3)水中的人看见岸边树变“高”了：树反射的光线斜射到水面上，在水面发生折射，折射光线向下偏折，折射光线进入水中的人的眼睛中，人眼逆着这些折射光线看去，光好像是这些折射光线的反向延长线的交点发出的。
总结从一种介质中看另一种介质中的物体，所看到的物体的位置都比实际的“高”。
任务三、应用折射规律来解释有关现象
(4)海市蜃楼
学习了今天的知识你能解释海市蜃楼的形成吗？
以下描述中与光的折射现象有关的是(　　)
A．形影相随，亲密无间 　　　　
B．海市蜃楼，虚无缥缈
C．镜中生花，脱离实际 　　　　
D．水中捞月，一无所得
B
随讲随练
任务三、应用折射规律来解释有关现象
知识点1 光的折射现象
1．小江为探究“光的折射规律”设计了如图的
实验装置，光屏F可绕直径MON前后折转。
【实验过程】
(1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小江将F板向后折转一定的角度，是为了观察折射光线、入射光线和法线是否______________。
在同一平面
1星题 知识过关
【实验结论】
(2)小江多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录如下表所示。分析数据得出的结论是：光从空气斜射入水中时，折射角__________入射角，折射角随入射角的增大而__________。
入射角α 15° 30° 45° 60°
折射角β 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
小于
增大
【交流反思】
(3)小江继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明
___________________________________。
在光的折射现象中，光路是可逆的
2．[2024·上海中考]一束光从空气中斜射入平静的水面时，若入射角为60°，则折射角为(　　)
A．0° B．40° C．60° D．90°
B
3．如图所示的是两束光在玻璃和空气中传播的光路，①和②是入射光线，③和④是折射光线。其中入射光线②与折射光线________是同一束光，界面的上方是______(填“玻璃”或“空气”)。
③
空气
4．[2024·泰安中考]如图所示，一束光从水中斜射入空气，请作出折射光线的大致位置。
解：如图所示。
知识点2 生活中的折射现象
5．小明向平静的湖面看去，他发现鱼儿在白云中游来游去，看到的鱼儿是由于光的______形成的________(填“实”或“虚”)像，水中的白云是由于光的________形成的________(填“实”或“虚”)像。
折射
虚　
虚
反射
6．下列现象属于光的折射的是(　　)
D
7．[2025·厦门模拟]如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，如图所示的四幅光路图中，能说明这一现象的是(　　)
D
2星题 情境应用
8．一束光从空气斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(　　)
A．α1<γ1
B．α2＞γ2
C．α1＝α2
D．α1＝γ2
D
9．如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门K，一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中，在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出的过程中，观察到的光斑的移动方向为(　　)
A．向左
B．向右
C．不移动
D．无法判断
B
10．小慧参加“视觉海沧”摄影比赛，如图所示的是她到大屏山郊野公园拍摄的荷花。拍摄时，小慧发现倒影比实物要暗一些，这是因为光射到水面上时，有一部分发生________进入水中。
折射
11．[2025年1月泉州期末]诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非真实的太阳，而是太阳光经过不均匀的大气层发生了折射现象所成的________(填“实”或“虚”)像，太阳实际在图中________(填“甲”或“乙”)位置。(大气层位置越高空气越稀薄)
虚
乙
12．[2025年1月福州期末]如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，______是反射光线，________是折射光线，玻璃在____________(填“AB的左方”“AB的右方”“CD的上方”或“CD的下方”)。
OF
OG
AB的左方
13．小明将装有硬币A的空杯放在弟弟面前，弟弟的眼睛在P点看不到硬币，如图甲。小明向杯中缓缓注满水，弟弟眼睛在P点看到了硬币在B点，如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的入射光线、折射光线，并标出折射角r(保留作图痕迹)。

(元认知·总结)人眼看到水中的物体比
实际位置偏______(填“高”或“低”)。
高
解：如图所示。
14.(高阶思维)在研究光的折射规律时，如图所示，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气)，当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时，光的传播速度将________(填“变大”“变小”或“不变”)，折射角______(填“＞”“＜”或“＝”)入射角，最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是
图中的________(填“a”“b”“c”或“d”)。
3星题 思维提升
变大
＞
a
光的折射
现象
规律
三线共面
三线共面
两线分局
空气中角大
应用
介质 新介质
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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