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(共33张PPT)
模块一　声、光、热
第4讲
折射和透镜
近五年 考查情况 五年五考，本课时主要的中考考点有：光的折射现象和特点、光的折射实验探究、透镜的作用和三条特殊光线。考查时常在选择或填空中考查光的折射现象，或通过在作图题中考查光的折射或透镜的作图。
新课标 内容要求 1.通过实验，探究并了解光的折射现象及其特点。
2.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
【教材导航】 人教教材八上P81～84、90～93；粤沪教材八上P60～69
考点1　 光的折射
1.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生〔1〕 　改变　 的现象。
2.光的折射特点：
（1）入射光线、折射光线、法线在〔2〕 　同一平面内　 。
（2）折射光线和入射光线分别位于法线〔3〕 　两侧　 。
（3）入射角增大时，折射角〔4〕 　也增大　 。
改变
同一平面内
两侧
也增大
3.光从空气斜射入水或玻璃等其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角〔5〕 　小于　 入射角；当光从水或玻璃等其他介质斜射入空气中时，折射角〔6〕 　大于　 入射角（笼统地总结为“空气中的角”总是更大）；当光垂直射入到介质表面时，光的传播方向〔7〕 　不变　 ，此时折射角〔8〕 　等于　 入射角。在光的折射现象中，光路〔9〕 　可逆　 。
小于
大于
不变
等于
可逆
考点2　 透镜
4.两类透镜：中间厚、边缘薄的叫〔10〕 　凸　 透镜；中间薄、边缘厚的叫〔11〕 　凹　 透镜。
5.凸透镜对光有〔12〕 　会聚　 作用；凹透镜对光有〔13〕 　发散　 作用。
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，该点叫凸透镜的〔14〕 　焦点　 ，其到凸透镜〔15〕 　光心　 的距离叫焦距。
凹透镜能使平行于主光轴的光变成发散光线，这些发散光线的反向延长线也会相交于一点，该点叫凹透镜的〔16〕 　虚焦点　 ，其到凹透镜〔17〕 　光心　 的距离叫凹透镜的焦距。
凸
凹
会聚
发散
焦点
光心
虚焦点
光心
6.三条特殊光线：
（1）平行于主光轴的光，经过凸（凹）透镜折射后，折射光线将〔18〕 　过焦点　 （反向延长线过虚焦点）。
（2）过光心的光，传播方向〔19〕 　不变　 。
（3）过焦点（延长线过虚焦点）的光，经过凸（凹）透镜后，将〔20〕 　平行　 于主光轴。
过焦点
不变
平行
7.要使小灯泡发出的光经凸透镜后变成平行光，应把小灯泡放在凸透镜的〔21〕 　焦点　 处。
焦点
1.（改编自人教教材八上　图4.4－2）几位同学画出了一束光从空气斜射入水中的光路图，如图所示，其中正确的是（　D　）
D
2.（改编自人教教材八上　图5.1－1）如图所示，对光有发散作用的透镜有（　D　）
A.①③⑤ B.②④⑤⑥ C.①②③ D.②④⑥
D
3.（改编自人教教材八上P93　T3）如图所示，根据方框中的透镜，判断下列光路图可能正确的是（　D　）
D
4.（改编自人教教材八上P80　T3）小明跟随爷爷去湖里叉鱼，看到了湖里游动的小鱼和自己的倒影，小明看到的“鱼”比实际位置 　浅　 了，这是光的 　折射　 现象造成的。若小明将电筒光对着看到的“鱼”射入， 　能　 （填“能”或“不能”）照亮鱼。
浅
折射
能
5.（改编自人教教材八上P83　想想议议）如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。小明看不到硬币，这是因为 　光在同种均匀介质中沿直线传播　 ；将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的 　反射　 ；沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的 　折射　 。
光在同种均匀介质中
沿直线传播
反射
折射
实验3　探究光的折射规律
为了探究光折射时的特点，小明选择了如图所示的装置：在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NM在水平面内前后折转。
（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束；将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上 　不能　 （填“能”或“不能”）看到折射光。这说明折射光和入射光 　在　 （填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）保持入射点O不变，多次改变入射光AO与ON的夹角进行实验，他测量记录了如下表所示的数据。根据表格可知，光从空气中斜射入水中时：
入射角α 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90°
折射角β 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8°
①折射角随入射角的增大而 　增大　 ；
②折射角 　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）入射角；
不能
在
增大
小于
③当光垂直入射时，折射角等于 　0°　 ，即光不偏折。
0°
（3）小明将光屏F调至与光屏E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中，光路 　可逆　 。请你据此完成下列题目：
①保持入射点O不变，在水槽底部用激光笔贴着光屏照射多次得到如下数据，请你帮助他完成表格：
入射角α 0° 20° 40° 41.8° 42°
折射角β 　0°　 　30.9°　 　74.6°　 　90°　 /
②当光从水中斜射入空气中时：折射角随入射角的增大而 　增大　 ；折射角 　大于　 （填“大于”“小于”或“等于”）入射角；当光垂直入射时，折射角等于 　0°　 ，即光不偏折；
可逆
0°　
30.9°　
74.6°　
90°　
增大
大于
0°
③当入射角大于41.8°时，将会发现 　没有　 （填“有”或“没有”）折射光线，这种现象叫全反射。
没有
疑难点1　 分析折射现象
1.某公园的喷水池在池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一光斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到光斑的位置在P点，如果水面上升至b位置时，人看到的光斑的位置在Q点，则P点在S点的 　下方　 （填“上方”或“下方”），Q点在S点的 　上方　 （填“上方”或“下方”）。
下方
上方
【突破指引】分析折射现象可以借助光的折射作图来分析：（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点位置如图甲所示；（2）水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点位置如图乙所示。
2.如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，这束激光在水面发生偏折，折射角 　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）入射角；保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，则光斑向 　左　 （填“左”或“右”）移动；若保持水面和入射点不变，将激光笔逆时针旋转，则光斑向 　右　 （填“左”或“右”）移动。
小
于
左
右
疑难点2　 透镜对光线的作用
3.如图中只画出了光线通过透镜前后的光路情形（图中未画出透镜），请你根据光路的方向判断其中属于凸透镜的是（　C　）
A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d
C
【突破指引】首先要明确凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，然后针对此类题型，可以将原来的入射光线沿箭头的指向延长，如果延长线在折射光线的外面（如图c），则该透镜是凸透镜；如果延长线在折射光线里面（如图a、b、d），则该透镜是凹透镜。
4.下列四幅图中正确表示了光通过透镜的是（　A　）
A
考向1　 光的折射现象
1.改编（1）如图甲所示，一束光从空气射到半圆形玻璃砖上的O点，发生反射和折射。其中反射光线是 　OB　 ，折射角的大小为 　30°　 ；折射光的亮度与入射光的亮度不一样，其主要原因是 　一部分光被玻璃砖反射出去　 。
甲
OB
30°
一部分光被玻璃砖反射出去
（2）现在，一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙（俗称“玻璃幕墙”），这种外墙既能透射光线也能反射光线（如图乙所示）。如图丙所示3幅图中，能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径的是 　C　 。
乙
丙
C
2.改编在探究光的折射现象中，小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中，在容器边观察（眼睛位置如图甲所示），记号实际在A点处，但小明却看见记号在B点处。
　　　　 　　　　
甲 乙 答图
（1）小明所看到的是记号A的 　虚　 （填“实”或“虚”）像，但A的真实位置 　没改变　 （填“改变了”或“没改变”）。
（2）请在图甲中画出人眼看到A的光路图。
答图
虚
没改变
（3）通过该实验能解释下列现象的是 　①④　 。
①看起来只有齐腰深的水，贸然下去会造成溺水事故；
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面，形成圆形光斑；
③在平静的湖面能看到蓝天白云；
④渔民叉鱼，只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
（4）如图乙所示，这是一张游客拍摄的鱼跃出水面，咬食荷花的照片。荷花在水中的“倒影”是光的 　反射　 形成的像；鱼在水中看到的荷花是光的 　折射　 形成的像，像比荷花的实际位置 　高　 （填“高”或“低”）。
①④
反射
折射
高
考向2　 光的折射作图
3.（2021·内江）如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
　　　　
　　　　　　　　　　　答图
答图
4.（2022·广州）如图所示，一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后，在界面AB上只发生反射，在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
　　　　
答图
5.小亮在用激光笔S照亮水槽底部的点A时，发现水槽左边内壁的某一点B也被照亮，请你画出发光点S同时照亮A、B两点的光路图。
　　　　　　
　　　　　　　　　　答图
答图
考向3　 透镜
6.改编（1）凸透镜对光线有 　会聚　 作用，如图（1）所示的透镜中，图 　AD　 是凸透镜，图 　BC　 是凹透镜。（填序号）
图（1）
会聚
AD
BC
（2）某同学在中午把凸透镜正对阳光（不能直接看太阳或隔凸透镜看太阳），上下左右移动凸透镜，在桌面上得到一个最小、最明亮的点。他用刻度尺进行测量，数据如图（2）所示，那么：这个亮点的位置是凸透镜的 　焦点　 。凸透镜的焦距是 　14.1　 厘米。
图（2）
焦点
14.1
（3）凸透镜和凹透镜的光学性质不同。为判别直径相同的甲、乙两个透镜的种类，现将它们分别正对太阳光，再把一张纸放在它的正下方，在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑，透镜与光班的大小比较如图（3）所示（d1＜d＜d2）。则根据这两个光斑可以判断出：甲 　一定　 是凸透镜，乙 　不一定　 是凹透镜（两空均填“一定”或“不一定”）。
图（3）
一定
不一定
7.（1）（2022·百色）如图甲所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
　　　　　
　　　　　　　　答图
（2）（2022·黔东南）如图乙所示，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
　　　　　　
　　　　　　　　　　　答图
8.（2022·枣庄）如图所示是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 　显示光路　 的作用。
（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）。
答： 　光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角　 。
（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 　小于　 30°（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 　45°　 。
显示光路
光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角
小于
45°
考向4　 探究光的折射特点

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