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3.4 探究光的折射规律
第三章 光和眼睛
授课时间：2021年秋季 授课老师：胡老师
你见过下面的现象吗？你知道为什么吗？
学习目标
1.了解光的折射现象。（重点）
2.知道光从空气斜射入水中或其它介质时的折射规律。（重点）
3.知道在光的折射现象中，光路可逆。
光由一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象，叫光的折射。
什么叫光的折射？
光的折射现象
一
入射光线
入射角
法 线
空气
界 面
入射点
O
认识要素
折射角
折射光线
玻璃
反射定律是什么？
猜想1：折射光线、入射光线和法线在同一平面内吗
猜想2：折射光线和入射光线分别位于法线两侧吗
猜想3：折射角等于入射角吗
折射规律和反射定律一样吗？
？
？
？
猜想与假设
光的折射规律
二
如何验证？
将折射光线所在光屏向后折一定的角度，光屏上看不到折射光线，说明入射光线与折射光线、法线在同一平面内。
进行实验
验证三线关系：
（1）让光线斜向射入空气和水的分界面，比较折射角γ和入射角α的大小，折射角γ 入射角α。
小于
验证两角关系：
（2）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况：
当入射角增大时，折射角将 ；
当入射角减小时，折射角将 。
若将光线垂直射向水面，则进入水的光线将 。
增大
减小
不改变传播方向
验证两角关系：
①反射光线与折射光线、法线在同一平面内；
②折射光线与入射光线分居在法线的两侧；
总 结
③当光线从空气斜射向水和玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；
④入射角增大，折射角也增大。
⑤光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变。
1）三线关系：
2）两角关系：
水
光路可逆!!!
空气中的角大！
在光的折射现象中，光路是可逆的。当光从水或折玻璃斜射入空气中时折射光线远离法线，折射角大于入射角。
3）光路可逆：
筷子为什么会弯折？
法线
A
空气
水
光线从空气进入水中
一部分被反射回空气中
一部分在水中发生折射
两种现象是同时
发生的
拓展：全反射现象
全反射：若光线从水或玻璃中斜射向空气中时，折射角大于入射角，当入射角大于临界角时，折射光线消失，全部光线均变成反射光线此现象称为全反射。
反 射 折 射
三线关系
两角关系
特殊情况
三线共面
三线共面
法线居中
法线居中
两角相等
空气中角大
同增同减
同增同减
垂直入射原路返回
垂直入射方向不变
小结
光反射和折射的联系
海市蜃楼
铅笔弯折
生活中的折射现象
三
海市蜃楼的成因
S
S′
太阳光经过大气层到达地球，光线发生了弯折。
日出时间
看到日出比真实日出早；
看到日落比真实日落晚。
潭清疑水浅
人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。
虚像
1.拿灯照鱼，直接照像的位置！
2.拿叉子叉鱼，叉像正下方的位置！
水中看树高
A
A1
由于人眼的“视觉直进”的功能，觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的，但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点，A1点是A点的虚像点。A1比A高，所以水中看到的树比实际位置要高。
1.有一光线斜射入水中，下图中折射光线正确的是( )
B
练一练
A
B
C
D
2.小明到湖边游玩,他站在岸上在湖边看到了①岸上的树，②水中的鱼，③空中的鸟，④自己在水中的倒影，他看到的景物属于光的反射形成的是_______，属于光的折射形成的是______。
①③④
②
练一练
3.下列所示光路图中能反映光从玻璃斜射入空气中的是（ ）
空气
玻璃
A
空气
玻璃
B
空气
玻璃
C
空气
玻璃
D
C
练一练
4.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”， 则（ ）
A、“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的虚像
B、“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像
C、“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D、“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
B
练一练
5.一束光从空气射入水中，入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角。下列说法正确的是（ ）
A 折射角一定小于入射角
B 折射角一定大于入射角
C 折射角一定等于入射角
D 光可能沿直线传播
D
练一练
，
6.如图所示是光线在空气中和玻璃中传播的情形，其中NN` MM`，∠3=∠6，则入射光线是 ，折射光线 ，界面是
，入射角是 ，反射角是 ，折射角是 ，空气在界面的 侧．
BO
OA
MM`
∠4
∠5
∠1
左
做题步骤：
1.根据角相等判断法线位置；
2.根据两线分居，判断入射光线位置；
4.根据空气中角大，判断空气介质所在位置。
M M′
M M′
O
O
B
B
A
A
N
N′
N
N′
i
i
r
r
空气
空气
玻璃
玻璃
7.应用光的折射规律完成光路图：
练一练
8.当一束光线斜穿过一块玻璃时，光线传播的路线将会怎样呢？画出光路图并回答。
玻璃
空气
射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。
光穿过平行介质题
9.图中，画出一束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线（画出法线）。
10.图中O为玻璃砖的圆心，OA是入射光线，请在图中画出它透过玻璃砖折射光线大致路径．
11.如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′．请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．

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