4.1 光的折射（课件）【备课无忧】2022-2023学年八年级物理上册同步备课（苏科版）

4.1光的折射

第四章光的折射透镜苏科版八年级上册物理学习了光的折射后，你就会知道其中的道理了。②晴朗的夜晚，天空中的星星好像在眨眼睛。①斜插在水中的筷子好像折断了③这是2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”情景引入：观察★课堂引入我们生活中经常看到这样的光现象雨后彩虹为什么潭清疑水浅？水中的人身手异处大家想想这是什么光现象？生活中类似的现象还有哪些?情景引入：思考复习：光的直线传播的条件？在同种均匀介质中。问题：如果光从一种介质进入另一种介质中，会怎么传播呢？观察：让一束光线从空气中斜射入水中，可观察到进入水中的光线在界面处改变了传播方向，这种现象叫光的折射。光斜射入水中光垂直射入水中一、光的折射现象1．定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。2．基本概念：“一点”、“一面”、“两角”、“三线”。

光射入水中时的折射现象光的折射的定义和相关概念描述折射现象的相关概念iγB空气水（玻璃）NN′AOMM′空气水（1）入射点：入射光线与分界面的交点O；（2）分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；（3）入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；（4）折射光线：进入另一种介质的光线OB；（5）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；（6）入射角：入射光线与法线的夹角∠i；（7）折射角：折射光线与法线的夹角∠r。提出问题：光在折射时遵循什么规律？猜想假设：光束从空气进入水中后可能向法线偏折（或远离法线）实验探究探究光折射时的特点实验器材∶激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）、玻璃水槽、水、量角器等。探究问题：（1）折射光线、入射光线和法线三者之间位置关系？（2）折射角和入射角的大小关系？（3）随着入射角的变化，折射角如何变化？（4）当入射光线垂直于玻璃入射时，折射光线的方向如何？二、实验探究光的折射规律

激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。实验器材制定计划和设计实验实验1：探究折射光线和入射光线是否在同一平面内。操作：将折射光线所在一侧的纸板向后翻折，观察现象。结论：折射光线、入射光线、法线在同一平面内。折射光线消失实验2：探究折射光线和入射光线是否在法线两侧？操作：多次改变入射光线的位置，观察折射光线的位置。结论：折射光线、入射光线分居法线两侧。实验3：探究折射角与入射角的大小关系。操作：光线从空气斜射向玻璃砖中时，多次改变入射光线的位置，记录折射角和入射角的大小。

结论：光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。实验3：探究折射角与入射角的大小关系。操作：光线从玻璃砖斜射向空气中时，多次改变入射光线的位置，记录折射角和入射角的大小。

结论：光从空气斜射入玻璃时，折射角大于入射角。实验3：探究折射角与入射角的大小关系。操作：入射光线垂直射向界面，记录折射角的大小。入射角0°，折射角0°结论：当光线垂直入射时，传播方向不变。实验4：探究光路是否可逆。操作：记录一组入射光线和折射光线的位置，让光逆着折射光的方向射向界面，观察折射光线的方向。结论：光在发生折射现象时，光路可逆。视频演示——光的折射规律实验结论：光的折射规律(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。（三线共面）(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。（两线分居）(3)①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；②光从水斜射向空气时，折射角大于入射角；③入射角增大时，折射角也随之增大；（空气中的角总是大角）④垂直射入时，传播方向不变。(4)在光的折射中光路是可逆的。（光路可逆）M

M′

M

M′OOBB

AANN′NN′iirr空气空气玻璃玻璃

应用光的折射规律完成光路图：练一练

例1.在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记载。有关海市蜃楼现象的形成原因，下列说法正确的是（）A.光沿直线传播B.光的反射C.光的折射D.平面镜成像C典型例题例2.如图所示,一束光从空气斜射入水中,此时入射角为

度,折射角

(填“大于”“等于”或“小于”)入射角,请在图中画出折射光线的大致方向.

(2)当增大入射角时,折射角

(填“增大”“不变”或“减小”).

30小于增大例3.如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上（O为圆心），发生了反射和折射，请在图中画出：①反射光线；②折射光线的大致方向。解析：图中法线已经画出，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中作出反射光线。当光由空气斜射入玻璃中时，根据折射角小于入射角，在法线上侧的玻璃中作出折射光线。例4.如图所示，一束光射向玻璃三棱镜并穿过三棱镜，请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线（画出法线）。解析：光由空气进入玻璃，折射角小于入射角，因此折射光线应向法线靠拢；再次折射时，光由玻璃进入空气，折射角大于入射角，因此折射光线远离法线射出。例5.有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是（）A．保持水面高度不变，使激光笔向右平移B．保持激光射入角度不变，使水面上升C．保持激光射入角度不变，使水面下降D．保持水面高度和入射点不变，使激光入射角增大B1.潭清疑水浅池水为什么看起来比实际浅呢？

S点反射的光射向水面，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，感觉光就是由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，感觉这点的位置升高了。在生活中，我们要注意池水看起来很浅，实则不浅，注意安全。三、生活中光的折射现象2.筷子变弯放入水中的筷子，看上去为什么向上偏折？如图：从筷子底端S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S′射来的，S′是S点的虚像，S′在S的上方，水中的筷子每个点的虚像都比实际偏高，所以看起来筷子变弯了。3.鱼在哪里？有经验的渔民怎样才能叉到鱼？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。如图，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想，这是为什么？分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币虚像。硬币的实际位置SS′硬币的虚像想想议议AA1由于人眼的“视觉直进”的功能，觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的，但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点，A1点是A点的虚像点。A1比A高，所以水中看到的树比实际位置要高。4.水中看树海市蜃楼海市蜃楼是一种光的折射现象，多发生在夏天海面上。成因：远处物体发出的光本来到达不了我们的眼睛，在射向空气的的过程中，由于海面或沙漠附近的空气疏密不均匀，而发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者的眼睛。观察者逆着光线看去，就看见了远处的“物体”形成美丽的海市蜃楼现象。视频演示SS′太阳光经过大气层到达地球，光线发生了弯折。大气层折射现象

当一束光线斜穿过一块玻璃时，光线传播的路线将会怎样呢？画出光路图并回答。玻璃空气射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。思考反射折射三线关系两角关系特殊情况光的折射和反射的比较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1.以下描述中与光的折射现象有关的是（）A．形影相随，亲密无间B．海市蜃楼，虚无缥缈C．镜中生花，脱离实际

D．水中捞月，一无所得B课堂练习2.在星光灿烂的夜晚，仰望天空，会看到繁星在夜空中闪烁，好像顽皮的孩子在不时地眨着眼睛，形成这种现象的原因是()A.星光被其他星体瞬间遮挡的结果B.星星发光是断断续续的C.星光被大气层反射的结果D.星光被大气层折射的结果D3．在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”，则（）A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的虚像B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像B4.

如图所示，当光从水中斜射入空气中时，在分界面同时发生反射和折射，反射角______入射角，折射角_______入射角（以上两空填“大于”“等于”或“小于”），当入射角增大到一定程度时，折射角会先到达90°，入射角，继续增大时，便没有了________（填“反射光线”或“折射光线”），光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失。等于大于折射光线5．如图所示，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，则反射光线与入射光线的夹角大小为_______；若反射光线与折射光线的夹角为83°，则折射角的大小为_______。120°37°6．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_____(填“甲”或“乙”)的位置。折射乙7.在空杯子里放一枚硬币，使眼睛刚好看不见，如图所示，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯中注水（）A．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置高B．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置低C．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置没有改变D．注水后仍看不见硬币AA．P点在S点的上方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方C8.某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（）9．某同学在做探究光的折射特点实验，如图所示是一束红光从空气射到水面时的光路图，通过实验得到如下表数据：入射角α0°20°30°45°60°反射角β0°20°30°45°60°折射角γ0°14.9°22.1°35.4°40.9°分析表一中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和________现象；②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是_____，且折射角_______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。③当光从空气垂直射到水面时，折射角等于____度。反射折射折射角随入射角的增大而增大小于0①折射光线与入射光线、法