沪粤版八年级物理上册 3.4 光的折射规律（第三章 光和眼睛 学习、上课课件）

3.4光的折射规律第三章光和眼睛逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2光的折射现象光的折射规律生活中的折射现象知识点光的折射现象知1－讲1【提出问题】光在同种均匀介质中沿直线传播，在传播过程中遇到障碍物的表面会发生反射。如果障碍物不透明，则所有的光都将反射回原介质。如果障碍物透明，结果将会怎样？【获取与处理信息】使光从一种透明介质射向另一种透明介质，实验现象如下所述：知1－讲知1－讲思想方法通过归纳、对比得出折射的条件、特点(1)条件:从一种介质斜射入另一种介质。(2)特点:折射光线相对入射光线有偏折。知1－讲1.光的折射光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。注：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：海市蜃楼。知1－讲2.光的折射模型图(1)构建光的折射模型图(图1)知1－讲(2)基本概念①分界面：两种介质的交界处。②入射光线：投射到分界面的光线。③入射点：入射光线与分界面的交点。④折射光线：光进入另一种介质后的光线。⑤法线：过入射点与分界面垂直的直线(用虚线表示)。⑥入射角：入射光线与法线的夹角。⑦折射角：折射光线与法线的夹角。知1－讲建立模型忽略物体形状、光束粗细、分界面材料等次要因素，抓住光的传播路径和方向等主要因素建立模型图。另外为了研究问题方便，引入法线。知1－讲知识链接区分三种光现象：(1)光的直线传播现象：影子的形成、日月食现象、小孔成像。(2)光的反射：水中倒影、潜望镜、各类面镜。(3)光的折射：看水中的物体、隔着玻璃或其他透明介质看物体。知1－练例1[中考·营口改编，多选]下列各种光现象中，由于光的折射形成的是(

)A.河水看起来变浅了B.通过汽车后视镜看后车情况C.太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带D.早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它知1－练解题秘方：发生光的折射时，可能是介质种类改变了，也可能介质种类没变，但是介质本身不均匀。知1－练解析：河水看起来变浅了，是由于光的折射形成的，故A正确；通过汽车后视镜看后车情况，是由于光的反射形成的，故B错误；太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带，是由于光的折射形成的，故C正确；早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它，是由于光的折射形成的，故D正确。答案：A、C、D知1－练1.[中考·丹东]下列现象中，属于光的折射现象的是()B知2－讲知识点光的折射规律2【提出问题】光斜射向两种介质的分界面时会发生折射，且改变入射光的方向，折射光的方向也随之改变。那么，光在折射时，是否遵循一个特定的规律呢？知2－讲【猜想与假设】联系前面所学的光的反射定律，可以进行如下猜想：折射光线和入射光线分别位于法线两侧；折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射角大于(或小于)入射角。知2－讲【设计实验与制订方案】(1)实验器材：激光笔、可折叠的带有角度的纸板、半圆形的玻璃砖、水槽。(2)实验装置图：如图2所示。知2－讲【进行实验和获取与处理信息】(1)实验步骤①将标有角度的纸板按如图2所示的方式放置。②将一束激光从空气斜射向水面O点，观察入射光和折射光的位置关系，记录入射角和折射角。③逐渐增大入射角，重复步骤②，将实验数据填入表格。④将纸板的右侧向前或向后折转，观察是否能看到折射光。知2－讲⑤让激光垂直于分界面，由空气射入水中，观察折射光与入射光的方向。⑥改用玻璃砖重做上述实验，并用笔在纸板上描出某次实验的光路。⑦让激光逆着纸板上记录的折射光的方向从玻璃射入空气，观察此时的折射光。知2－讲(2)实验记录表格实验次数光从空气射入水中光从空气射入玻璃砖中入射角i折射角r入射角i折射角r10°0°0°0°230°22°30°17°345°35°45°24°知2－讲【分析与论证】(1)光从空气斜射入水(或玻璃)中时，折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线两侧；折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。(2)当改变入射角的大小时，折射角的大小也随之改变。入射角增大时，折射角也增大，反之亦然。知2－讲(3)光从空气垂直射入水(或玻璃)中时，传播方向不变。(4)让光逆着原折射光的方向从玻璃射入空气，进入空气的折射光逆着原入射光的方向射出，说明在光的折射现象中，光路是可逆的。知2－讲综上所述，可总结为如下规律：1.三线共面，即折射光线、入射光线和法线在同一平面内。2.两线分居，即折射光线和入射光线分居在法线两侧。3.两角不一定相等，即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。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。4.折射时光路可逆。知2－讲对比思想光的折射与光的反射的异同不同点：光的折射：①折射光线和入射光线在不同介质中；②折射角与对应的入射角一般不相等，只有光垂直入射时，r=i=0°。光的反射：①反射光线和入射光线在同一介质中；②反射角始终与入射角相等。知2－讲相同点：①折射光线、反射光线都与法线和对应的入射光线在同一平面内；②折射光线、反射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧；③折射角和反射角都随入射角的增大而增大；④光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。知2－讲关联思考在两种透明介质的分界面上，会同时发生反射和折射吗？关联结果在两种透明介质的分界面上，会同时发生反射和折射。反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中；折射光线与入射光线也是分居法线两侧，但在两种不同介质中。知2－练一束单色光从空气斜射向平行玻璃砖并穿过，其光路如图3所示，下列关系说法正确的是_______。①∠1>∠2 ②∠1=∠5③∠1=∠4 ④∠3>∠4例2解题秘方：根据光的反射定律和光的折射规律解答。①②③知2－练解析：光的反射现象中，反射角等于入射角，所以∠1=∠5；光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，所以∠1>∠2；光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，所以∠3<∠4；玻璃砖上下表面平行，则上下两表面的法线平行，由几何知识和光路的可逆性可知∠1=∠4。故①②③正确。知2－练2.如图所示的是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图。下列说法正确的是(

)A.∠AOP是入射角B.∠QOB是折射角C.若入射角增大，折射角会增大D.若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出C知2－练[中考·雅安]如图4所示，光从水中沿AO方向斜射入空气，请画出空气中折射光线的大致方向。例3知2－练解题秘方：当光由水中或其他透明介质斜射进入空气中时，折射角大于入射角。由此画出折射光线。解析：过入射点作法线，光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。知2－练解：如图5所示。知2－练规律总结：光的折射现象中，在光速大的介质中光线与法线之间的夹角大。知2－练3.如图所示，一条光线从水中斜射向水面时发生了折射，OA为折射光线，请在图中作出大致的入射光线并标出折射角的度数。解：如图所示。知3－讲知识点生活中的折射现象31.两种典型的折射成像现象现象在空气中看水中物体在水中看空气中物体图示知3－讲续表：结论看到的是水中物体变浅的虚像看到的是空中物体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知3－讲2.成像原理——光的折射来自水中物体S反射的光，进入空气时发生折射，折射光进入了人的眼睛，引起视觉；由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的；S′就是S在水中的像。知3－讲由图示可知：(1)折射成的像和物体在分界面同侧。(2)入射光线反向延长线过物、折射光线反向延长线过像、折射光线和入射光线交分界面于入射点。知3－讲知识链接我们看到水中的“物体”，实际上是由于光的折射而形成的虚像，“虚像”是由折射光线的反向延长线会聚而成，“虚像”始终在“实物”的上方。知3－讲折射成像的作图依据知3－练如图6所示，MN为水面，PQ为法线，水面下A处有潜水员，水面上方B、C处分别有小明和小红。例4知3－练他们三人都通过水面相互观察，以下说法正确的是(

)A.小明看到小红的像是由于光的折射形成的B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的C.小明观察小红的像所对应的光路中，BO是入射光线D.潜水员观察小明的像所对应的光路中，折射角为37°解题秘方：是否为同种均匀介质是判断反射与折射现象的关键。知3－练解析：小红反射的光经水面发生反射后，射入小明的眼睛，所以小明看到小红的像，是由于光的反射形成的，故A错误；潜水员看到的是小明变高的虚像，是由于光的折射形成的，故B错误；小明观察小红的像对应的光路中，CO是入射光线，故C错误；潜水员观察小明的像对应的光路