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第三节 光的折射
沪科版·八年级物理上册
本节要点
1.能通过实验，了解光的折射规律，能运用其解释自然与生活中的光折射现象；
2.能根据光路的可逆性分析问题；
3.能领悟折射现象的奇妙，具有探索自然的好奇心。
情境导入
潭清疑水浅
被“折断”的笔
你见过下面的现象吗？你知道为什么吗？
进行新课
知识点一
光的折射
1.概念
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。
水
空气
入射光线
折射光线
i
入射角
r
折射角
三线两角
2.光的折射的基本概念
N
O
法线
N'
光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射。
光从一种介质进入另一种介质时，传播速度会发生改变。
水
空气
光从空气进入水中
一部分在水中发生偏折
一部分被反射回空气中
光从一种介质斜射入另一种介质
两种现象是同时发生的
知识点二
光的折射规律
回顾前面学习的反射定律，思考：折射规律和反射定律一样吗？
猜想：
①折射光线、入射光线、法线在同一平面内？
②折射光线入射光线分居法线两侧？
③折射角小于入射角？
④光路可逆？
【实验步骤】
（1）将光从空气斜射入水中。
点击画面播放
1.实验探究：光的折射规律
【实验步骤】
（2）将光从空气斜射入玻璃中。
让激光笔射出的光从玻璃砖沿光屏斜射入空气中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系，并比较折射角与入射角的大小。
目的：多次实验，寻找普遍规律
现象：
结论：
折射光线和入射光线分别位于法线的两侧
光从玻璃砖斜射入空气中，折射角大于入射角
【实验步骤】
（3）让光线从空气斜射入玻璃砖中，比较折射角与入射角的大小。
现象：
结论：
光从空气斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角
【实验步骤】
（4）将显示有折射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察光屏上是否还能看到折射光线。
目的：探究三线是否共面
现象：
结论：
折射光线、入射光线和法线在同一平面内
折射光线消失
【实验步骤】
（5）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。
现象：
结论：
折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小
【实验步骤】
（6）让光垂直于空气与水的界面射入水中，观察折射情况。
现象：
结论：
光从空气垂直射入水中时，传播方向不变
【实验步骤】
（7）让光逆着原折射光的方向从空气射入玻璃砖中，观察折射现象。
现象：
结论：
在折射现象中，光路是可逆的
（1）三线共面：_____光线、_____光线和___线都在同一平面内。
（2）两线分居：_____光线、_____光线分居法线两侧。
（3）两角关系：
①光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角_____入射角。
②光从水等介质斜射入空气中时，折射角_____入射角。
③入射角增大时，折射角会随着_____。
④光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向_____。
（4）在折射现象中，光路_____。
折射
折射
入射
法
入射
小于
大于
增大
不变
可逆
【分析归纳】
【实验结论】
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。
水
空气
水
空气
折射规律怎么记？
水
空气
空气中的角大
2.光的反射与折射规律的比较
光的反射 光的折射
发生条件
所在介质
角度大小关系
在任何物体表面
在不同物质中或同种不均匀物质中
反射光线与入射光线在同种物质中
折射光线与入射光线在不同物质中，位于界面两侧
反射角等于对应的入射角
折射角与入射角不一定相等
光的反射 光的折射
三线关系
两角关系
特殊情况
三线共面法线居中
垂直入射原路返回
垂直入射方向不变
三线共面法线居中
两角相等同增同减
空气角大同增同减
点击画面播放
3.光的折射作图
知识点三
生活中的折射现象
1.斜插入水中的铅笔被“折断”
C
C'
铅笔看起来向____弯折
上
2.在岸上看水中的物体，物体的位置“变浅”
潭清疑水浅
实际潭水深度
人眼“看到”的潭水深度
3. 在水中看岸上的物体，物体的位置“变高”
4.海市蜃楼
海市蜃楼的成因
点击画面播放
迷你实验室
取一个不透明的杯子，在杯底中央放一枚硬币。你先站在能看见杯底硬币的位置，再向后退，直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水，当水达到一定深度时，刚才看不到的硬币又能看见了。请解释这是什么原因。
加水前
加水后
又看见硬币了
当杯中没有水时，光线沿直线传播，当眼睛在物体与杯的边缘连线的延长线外侧时，看不到硬币。
当向杯中加水时，来自杯中硬币的光从水中射向空气中，在分界面处发生折射，折射光线向远离法线的方向偏折，这样光线就能进入人眼，所以就看到了硬币。
光现象 定义 传播物质 传播方向 举例
光的直线传播
光的反射
光的折射
归纳：三种光现象对比
光在同种均匀物质中沿直线传播
光射到物体表面被反射回去的现象
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向会发生偏折的现象
同种均匀物质
不变
一叶障目；坐井观天；影子；日食；激光准直
同种物质
改变
汽车后视镜；自行车尾灯；看见不发光的物体
同种密度不均匀的物质或两种物质
斜射时改变；垂直时不变
海市蜃楼；潭清疑水浅；彩虹；铅笔在水中“折断”
随堂练习
1.如图所示各光路图能反映光从玻璃斜射入空气中的是（ ）
C
2.下列光现象与其形成原因的对应中正确的是（　　）
A．立竿见影——光的折射
B．潭清疑水浅——光的反射
C．小孔成像——光的折射
D．镜中花水中月——光的反射
D
3.图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　）
A．折射角的大小为50°
B．当水面升高时，反射角将变大
C．当水面升高时，光斑A将向右移动
D．当水面升高时，S'到水面的距离变小
D
4.如图，在A点看到水中物体S的像在S'，画出一条在A点看到物体像S'的光路图。
解：光路图如图所示。
课堂小结
光的折射
定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向发生偏折
规律
三线共面
两线分居
空气中的角大
光路可逆
现象：海市蜃楼、池水变浅、铅笔“折断”等
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
布置作业
习题解答
1.请在图中分别标出入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。
【教材P76“作业” 】
法线
入射光线
折射光线
入射角
折射角
2.张平同学画了几幅光的反射、折射的光路图，如图所示（图中上方为玻璃，下方为空气）。试分析这些图中哪几幅是错误的，并说明判断的依据。
N
N
N
N
N
N′
N′
N′
N′
N′
O
O
O
O
O
（a）错误，折射光线与入射光线应分别位于法线两侧。（b）错误，图中没有画出反射光线，折射光线不可能有两条，与入射光线位于法线同侧的那条折射光线错误。
3.“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，请从下列光现象中选出与“海市蜃楼”形成原理相同的现象并说出理由。
A.树木在水中的倒影 B.池水看起来比实际的浅
C.树荫下圆形的光斑 D.阳光下人的影子
B.“海市蜃楼”是由光的折射形成的；水中倒影是由光的反射形成的；池水变“浅”是由光的折射形成的；树荫下的光斑、阳光下的人影都是由光的直线传播形成的；故选 B。
4.小明在湖边看到：船在湖面荡漾，鱼在水里的云中穿梭，青山在水中摇曳。小明看到的景象中，哪些是虚像？请说明理由。
虚像有鱼、云、青山。小明看到的鱼是鱼反射的光在水面处发生折射而形成的像，小明看到的云、青山是来自这些物体的光在水面处发生反射而形成的像，这三种景物的像都是实际光线的反向延长线相交而成，都是虚像。
5.潜入水下的潜水员观看岸上的景物，看到的只是景物的像，它比实际的景物高还是低？为什么？
比实际的景物高。当潜水员从水下观看岸上的景物时，来自岸上景物的光经水面偏折后射人潜水员的眼中，由于折射角小于入射角，此时潜水员逆着折射光看去，看到的景物的像会比实际的景物高。
6.将一张报纸的一半压在厚玻璃板下，另一半露在厚玻璃板外面，观察报纸上这两部分的文字看起来有什么不同，为什么？
通过玻璃板看报纸上的字，字的位置升高了，这是光的折射造成的。如图所示，我们通过玻璃板看下方的字母 A，看到的是 A 的虚像 A′，它在A的上方。

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