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第4节 光的折射
第四章 光现象
目录
CONTENT
第四章 光现象
一、光的折射
二、光的折射特点
三、生活中的折射现象
1.
2.
3.
学习目标
了解光的折射现象
知道光在发生折射时，光路是可逆的
会应用有关光的折射知识解释生活中的一些现象
一、光的折射
思考：斜插在水中的铅笔好像折断了，星星好像在眨眼睛，雨后彩虹，你知道这些奇异的现象是怎么回事吗？让我们一起来走进今天的物理课堂，谜底自然就会揭晓。
一、光的折射
探究光的折射现象
一、光的折射
提出问题：光在同一种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象呢？
探究光的折射现象
实验过程：
①如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气斜射入水中时，在分界面上，一部分发生反射，一部分发生偏折。
一、光的折射
②如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气斜射入玻璃时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折。
③如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生改变；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生改变。
一、光的折射
光由一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。
光的折射定义
空气
O
玻璃
A
B
C
一、光的折射
(1)一点：点O为入射点(又为反射点、折射点)
(2)二辅助线
法线NN′
分界面MM′
相互垂直
(3)三光线
AO叫入射光线
OB叫反射光线
OC叫折射光线
光的折射的几个基本概念： “一点”“一面”“三线”“两角”
一、光的折射
（4）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
（5）入射角：入射光线与法线的夹角i；
（6）折射角：折射光线与法线的夹角r。
空气
水
二、光的折射规律
光的折射规律
① 折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内？
② 折射光线、入射光线还分居法线的两侧吗？
③ 折射角等于入射角？
④ 发生折射时，光路是否可逆？
光在折射时遵循什么规律？
提出问题
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
实验器材
二、光的折射规律
二、光的折射规律
实验步骤：
（1）让一束光从空气斜射入玻璃砖，观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系。
（2）将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上还有折射光吗？
（3）观察从空气射入玻璃砖和从玻璃砖射入空气时，折射角和入射角的变化情况。
观察光的传播路径，比较折射角和入射角的大小；观察折射光线、入射光线与法线的位置关系。
二、光的折射规律
结论：折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
实验1：探究折射光线和入射光线是否在同一平面内。
当整个圆形光盘一个平面上时，能够看到折射光线。
把圆形刻度盘的左上半部分向后折，在面板上的折射光线消失。
二、光的折射规律
实验2：探究折射光线和入射光线是否在法线两侧？
结论：折射光线、入射光线分居法线两侧。
二、光的折射规律
实验3：探究折射角与入射角的大小关系。
实验现象：入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（或远离）法线，且折射角总是小于入射角。
结论：光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角
二、光的折射规律
实验现象：入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（远离）法线，且折射角大于入射角。
实验结论：
光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角
光由玻璃垂直射入空气时，传播方向也不发生改变。
光由空气垂直射入玻璃时，传播方向不改变
实验结论：
发生光的折射时，光路可逆。
现象：如果让光逆着折射光线的方向射到界面，那么，它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
实验结论：
二、光的折射规律
光的折射规律
1. 光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
2. 折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
3. 光从空气斜射到玻璃或水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。
4. 入射角减小，折射角也减小。
5. 光垂直射到玻璃或水中时，在玻璃或水中的传播方向不变。
6. 光从玻璃斜射入空气中，折射光线将远离法线，折射角大于入射角。
7. 光的折射现象中，光路是可逆的。
二、光的折射规律
例题：一束光从空气射入玻璃砖，并穿过玻璃砖。请画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。
三、生活中的折射现象
同学们有没有在清澈的河流里面捕鱼抓虾呢，生活中有很多用到了光的折射的例子，如渔夫叉鱼，那么同学们知不知道有经验的渔夫是如何用鱼叉叉鱼的呢？渔夫用鱼叉叉鱼时，鱼叉应往看到的鱼的下方位置叉，这是为什么？
三、生活中的折射现象
S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。
人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，这点的位置比实际位置升高了。
1.池底“变浅”的奥秘
三、生活中的折射现象
2.有经验的渔民怎样才能叉到鱼？
S
S′
所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，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，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。
三、生活中的折射现象
如图所示 ，假设从岸上的树上A点发出的两条光线经折射后射入人眼（光由空气斜射入水中，折射角小于入射角），折射光线的反向延长线将相交于A′点，
人有光沿直线传播的经验，逆着折射光看去，会觉得光好像是从A′点发出的，所以人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置偏高。
3.树木“变高”的奥秘
三、生活中的折射现象
海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。
4. 海市蜃楼的奥秘
通常空气的密度随高度的增加而减小，又由于水的比热容较大，在同样受热的情况下，海水温度较低，那么靠近海面的空气温度也较低。再由于
空气是热的不良导体，因而会出现空
气层的下面温度低、上面温度高的现
象，而且温度差别很大，导致空气密
度下面大、上面小而且差异显著。
空气
界面
水（或玻璃）
入射光线
折射光线
入射光原方向
法线
O
入射角α
反射角β
折射角γ
反射光线
光从空气斜射入水中时，在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。
三、生活中的折射现象
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
光的折射和反射的比较
三、生活中的折射现象
光的折射
池水变浅、海市蜃楼等
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折
折射现象中，光路可逆
光的折射特点
三线共面、 两角不等，折射与入射光线分居法线两侧
现象
实验探究
可逆性
1．下列成语所描述的情景中，属于光的折射现象的是(　 　)
A．一叶障目 B．海市蜃楼
C．坐井观天 D．立竿见影
2．关于光的折射，下列说法中错误的是(　 　)
A．折射光线与入射光线和法线在同一平面内
B．在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断减小
C．在光的折射现象中，光路是可逆的
D．折射光线与入射光线分别位于法线两侧
B
B
3. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角(如图所示)，反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为_____，折射角的大小为_____。
37°
60°
60°
反射角60°
30°
83°
53°
37°折射角
4.诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了___________所成的像，太阳实际在图中________（选填“甲”或“乙”）的位置。
折射
乙
谢谢

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