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第4节 光的折射
第四章 光现象
知识点
光的折射
知1－讲
1
1. 实验探究
如图1 所示，一束光从空气斜射入水中光束射入水中后传播方向发生偏折光的折射现象。
知1－讲
2. 定义 光从一种介质斜射入另一种介质中时，
传播方向发生偏折的现象。
补充说明：(1)光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，还会发生反射，如图1 所示。
(2)光在同种不均匀的介质中传播时，也会发生折射，太阳光在大气中传播路径是弯曲的就是这个原因(如图2 所示)。
知1－讲
特别提示
物体看起来暗是因为从物体进入人眼的光线少，物体看起来亮是因为从物体进入人眼的光线多。
知1－练
例 1
观察水边风景照片，总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些，这是由于( )
A. 冲洗的照片质量有问题
B. 光线被反射掉一部分
C. 眼睛的一种习惯性感觉
D. 入射到水面的光线有一部分折射入水中
知1－练
解析：由光路图可知，从景物射到水面上的光一部分发生反射，使我们看到“倒影”，还有一部分发生折射，使反射光线比相应的入射光线少，导致“倒影”比景物本身暗。
答案：D
解题秘方：画出光路图(如图3)，结合“倒影”的形成原因进行分析。
知1－练
温故知新：景物在水中的倒影与地上的影子形成原因不同：前者是光的反射现象，后者是光的直线传播现象。
知1－练
1. [中考·天津] 我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是( )
A.“镜花水月”—— 光的折射
B.“一叶障目”——光的折射
C.“立竿见影”——光的直线传播
D.“ 海市蜃楼”—— 光的直线传播
C
知2－讲
知识点
光的折射规律
2
1. 基本概念：“一点一面三线二角”七个基本概念。
知2－讲
一点 入射点O 入射光线与界面的交点
一面 界面 两种物质的交界面 二角 入射角 i 入射光线与法线的夹角 折射角r 折射光线与法线的夹角 三线 法线NN′ 过入射点与界面垂直的直线(用虚线表示) 入射光线AO 投射到界面的光线 折射光线OB 进入另一种介质的光线
知2－讲
2. 探究光的折射规律
(1)提出问题
①折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？
②折射角和入射角大小有什么关系？
知2－讲
(2)设计与进行实验
实验装置如图4 所示，在玻璃水槽中竖直放置的塑料板由E 和F 两个半圆形塑料板(带刻度)组成，其竖直方向的直径MN 为两半圆的分界线，其中塑料板F可绕直径MN 在水平面内前后折转。
知2－讲
①用激光笔紧贴塑料板照射。
② 使一束光贴着塑料板E 沿某一个角度从空气中射到界面上的O 点；同时，把塑料板F 向前或向后折，看什么时候能在塑料板F 上看到折射光。
③ 在② 的基础上，当塑料板F 上同时出现入射光和折射光时，读出入射角和折射角的度数；多次改变入射光照射的角度，读出入射角和折射角的度数，并把数据记录在表格中。
知2－讲
④ 旋转激光笔至水面下方，使光贴着塑料板E 沿某一个角度射向界面上的O 点；移动塑料板F，当F 上出现折射光时，记录入射角和折射角的度数；多次改变入射光照射的角度，读出入射角和折射角的度数，并把数据记录在表格中。
知2－讲
(4)分析现象和数据，得出实验结论。
知2－讲
3. 光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
(4)光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变。
(5)折射时光路可逆。
知2－讲
方法点拨
知识迁移法：利用新旧知识间的联系，进行新旧知识对照，由旧知识去思考、领会新知识，或者用研究旧知识的方法去研究新知识，从而学会学习的方法。
知2－讲
深度理解
1. 叙述光的折射规律时，应先说折射，再说入射。
2. 折射角随入射角的增大而增大，但不成正比。
3. 当垂直入射时，折射光线、入射光线、法线重合，折射角、入射角都为0° 。
记忆口诀“三线共面，两线分居，空气角大”
知2－练
[中考·南充]如图5 所示，光线AO从空气射到玻璃表面，请在图中画出反射光线OB 和进入玻璃的折射光线OC。
例2
知2－练
解题秘方：利用光的反射定律和折射规律作图。
解析：先画法线，再根据反射角等于入射角的规律画出反射光线，根据光从空气斜射入玻璃中折射角小于入射角的规律画出折射光线。
知2－练
解：如图6所示。
知2－练
方法点评：光的折射作图的方法：一定，确定折射角和入射角的大小关系；二画，根据光的传播方向和角度的大小关系，画出法线和光线；三标，给光线标上箭头。
知2－练
2.[中考·苏州] 图中，光线AO 自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置。
解：如图所示。
知3－讲
知识点
生活中的折射现象
3
1. 两类典型的折射成像现象
现象 在空气中看水中景物 在水中看空气中景物
图示
知3－讲
结论 看到的是水中景物变高的虚像 看到的是空中景物变高的虚像
延伸 池水看起来比实际浅 潜水员看到天上的飞鸟比实际高
2. 在一种介质中看另一种介质中的物体，看到的都不是物体本身，而是由于光的折射形成的像。
知3－讲
知3－讲
规律提炼
由折射成像光路图知，折射成像时，折射光线上的一点A、入射点O1 和像点S′在同一直线上，这一规律经常用来进行相关的作图。
知3－练
如图7 所示，小阳在公园湖面上玩水上滚球的游戏，人处于充满空气的薄壁透明塑料圆球里，他发现水下A 处有一条鱼，设小阳的眼睛在
B 处，圆球的球心在O点。请你作
出小阳观察到鱼的光路图及确定鱼
的实际大致位置。
例 3
看到的不是真正的鱼，而是鱼的虚像，真正的鱼在虚像的下方。
知3－练
解题秘方：已知像点A、折射光线上的一点B，要完成光路，关键是确定入射点O′。
解析：先根据像点A、入射点O′、折射光线上的一点B(眼睛)在一条直线上的规律确定入射点O′，再根据真正的鱼A′在像A 下面，且此时折射角小于入射角确定鱼的实际大致位置A′，最后连接A′O′、O′B，即可得到入射光线和折射光线。
知3－练
解：如图8 所示。
知3－练
易错提醒：如图9 所示的作图是错误的，原因是标错了箭头方向。切记，产生视觉时，光总是射向人眼的。正确作图如图8所示。
知3－练
3．[中考·资阳]如图所示，潜水员的眼睛在水面以下A 处，观察岸上的物体。图中的两个点B1 和B2 分别是物、像的位置，请在图中作出潜水员观察物体的光路图。
解：如图所示。
光的折射
光的
折射
光的折射现象
三线位置关系
两角大小关系
光路可逆
光的折射规律

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