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1、2017-2018学年沪粤版八年级物理上册课件：3.4 探究光的折射规律(共40张PPT)光的折射光的折射内容内容举例或说明举例或说明折折射射的的概概念念光由一种介光由一种介质进质进入另一入另一种介种介质时传质时传播方向播方向发发生生改改变变的的现现象，象，叫作光的折叫作光的折射射当光从一种介当光从一种介质质斜射入另一斜射入另一种介种介质时质时，光的，光的传传播方向一播方向一般要改般要改变变，其中一部分，其中一部分发发生生反射，光回到原来介反射，光回到原来介质质中中继继续传续传播；同播；同时还时还有一部分有一部分进进入另一种介入另一种介质质而而发发生折射，生折射，光在新介光在新介质质中中继续传
2、继续传播播光从空气斜射入光从空气斜射入水中时，会发生水中时，会发生折射，导致船桨折射，导致船桨像被像被“折断折断”一样一样.内容内容举例或说明举例或说明折射折射的两的两种情种情况况（1）光从一种介）光从一种介质质斜射入另一种斜射入另一种介介质质；（2）光在密度不）光在密度不均匀的同种介均匀的同种介质质中中传传播，也会播，也会发发生折射生折射（1）光从空气斜射入水中）光从空气斜射入水中时时，会，会发发生折射；生折射；（2）光在密度不均匀的空气中）光在密度不均匀的空气中传传播播时时，也会，也会发发生折射生折射现现象，海市象，海市蜃楼就是光在密度不均匀的空气蜃楼就是光在密度不均匀的空气中中传传播造成
3、的（即播造成的（即发发生了折射）生了折射）知知识识解解读读（1）折射）折射发发生在两种介生在两种介质质或同种不均匀介或同种不均匀介质质中；中；（2）当光）当光线线垂直于介垂直于介质质表面入射表面入射时时，光的，光的传传播方播方向不向不变变；（3）发发生折射的条件：光生折射的条件：光线线必必须须是斜射；是斜射；（4）折射光路是可逆的；）折射光路是可逆的；（5）光在）光在发发生折射生折射时时，一定同，一定同时发时发生反射；但光生反射；但光在在发发生反射生反射时时，不一定，不一定发发生折射生折射光的折射规律光的折射规律内容内容实验实验器材器材一支激光笔、一个玻璃水槽、一个一支激光笔、一个玻璃水槽、一
4、个可折叠的光屏、一个量角器和一可折叠的光屏、一个量角器和一块块玻璃玻璃砖砖实验实验图图光从玻璃斜射入空光从玻璃斜射入空气时，折射角大于气时，折射角大于入射角入射角.内容内容实实验验步步骤骤（1）让让光从空气斜射入水中，使可折叠光屏的两光从空气斜射入水中，使可折叠光屏的两块块光光屏屏处处于一个平面上，于一个平面上，观观察折射光察折射光线线、入射光、入射光线线和法和法线线之之间间的位置关系；保持可折叠光屏中的位置关系；保持可折叠光屏中紧贴紧贴入射光入射光线线一一侧侧的光屏位置不的光屏位置不变变，将另一，将另一侧侧光屏向前折或向后折，光屏向前折或向后折，使可折叠光屏的两使可折叠光屏的两块块光屏不在同
5、一个平面上，光屏不在同一个平面上，观观察是察是否能同否能同时时在光屏上看到折射光在光屏上看到折射光线线和入射光和入射光线线.（2）比）比较较折射角和入射角的大小折射角和入射角的大小.（3）改）改变变入射角的大小，入射角的大小，观观察折射角的察折射角的变变化情况化情况.内容内容实实验验步步骤骤（4）换换用玻璃用玻璃砖砖，让让光从空气光从空气进进入玻璃入玻璃砖砖中，比中，比较较折折射角和入射角的大小，改射角和入射角的大小，改变变入射角的大小，入射角的大小，观观察折射察折射角的角的变变化情况化情况.（5）让让光从水或玻璃光从水或玻璃砖砖中斜射到空气中，中斜射到空气中，观观察折射角察折射角和入射角的和
6、入射角的变变化化.（6）让让光从空气垂直射向水或玻璃光从空气垂直射向水或玻璃砖砖中，中，观观察光的察光的传传播方向如何播方向如何变变化化.（7）让让光逆着原来折射光光逆着原来折射光线线的方向入射到两种介的方向入射到两种介质质的的分界面上，分界面上，观观察光的察光的传传播方向如何播方向如何变变化化内容内容实实验验现现象象（1）折射光）折射光线线、入射光、入射光线线位于法位于法线线两两侧侧；折叠光屏的；折叠光屏的两两块块光屏不在同一平面上光屏不在同一平面上时时，不能同，不能同时观时观察到折射光察到折射光线线和入射光和入射光线线.（2）光）光线线从空气斜射入水中从空气斜射入水中时时，折射角小于入射角
7、，折射角小于入射角.（3）入射角增大，折射角也增大；入射角减小，折射）入射角增大，折射角也增大；入射角减小，折射角也减小角也减小.（4）把水槽）把水槽换换成玻璃成玻璃砖砖，也有上述，也有上述类类似似现现象象.（5）光从水或玻璃）光从水或玻璃砖砖斜射入空气中斜射入空气中时时，折射角大于入，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大射角，折射角随入射角的增大而增大.内容内容实验实验现现象象（6）光从空气垂直射向水或玻璃中）光从空气垂直射向水或玻璃中时时，传传播方向不播方向不变变.（7）光逆着原来折射光）光逆着原来折射光线线的方向入射到两种介的方向入射到两种介质质的分界的分界面上面上时时，逆着原入
8、射光，逆着原入射光线线的方向射出的方向射出实验实验结论结论（1）光折射）光折射时时，折射光，折射光线线、入射光、入射光线线、法、法线线三者在三者在同一平面内；折射光同一平面内；折射光线线和入射光和入射光线线分分别别位于法位于法线线两两侧侧.（2）光从空气斜射到水或玻璃）光从空气斜射到水或玻璃砖砖表面表面时时，折射光，折射光线线向法向法线线偏折，折射角小于入射角，入射角增大偏折，折射角小于入射角，入射角增大时时，折射角也，折射角也增大增大.光垂直射到水或玻璃光垂直射到水或玻璃砖砖表面表面时时，在水或玻璃，在水或玻璃砖砖中的中的传传播方向不播方向不变变.（3）在光的折射）在光的折射现现象中，光路是
9、可逆的象中，光路是可逆的例例2 如图如图3-4-1所示的光路图中，能正确表示光从空气所示的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是射入水中时发生的反射和折射现象的是()图图3-4-1解析：当光从空气斜射入水中时，折射角应小于入射解析：当光从空气斜射入水中时，折射角应小于入射角，当光发生反射时，反射角与入射角相等，故角，当光发生反射时，反射角与入射角相等，故A、D错误，错误，B正确；当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两正确；当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两侧，故侧，故C错误错误.故选故选B.B要解决此题，需要知道当光线斜射到两种介质的分界面要解决此题，需
10、要知道当光线斜射到两种介质的分界面上时，会同时发生反射和折射，光在发生反射时，反射上时，会同时发生反射和折射，光在发生反射时，反射角等于入射角；当光从空气中斜射入水中时，折射光线角等于入射角；当光从空气中斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角.自然界中的折射现象自然界中的折射现象现象分析现象分析图示图示池水池水变变浅浅如右如右图图所示，从所示，从A点射出的点射出的两条光两条光线经线经折射后射入人眼，折射后射入人眼，而我而我们们会会觉觉得光好像是从得光好像是从A点射入我点射入我们们眼睛里的，看起眼睛里的，看起来物体的位置来物体的
11、位置变变浅了（或浅了（或变变高了）高了）现象分析现象分析图示图示缥缈缥缈的海的海市蜃市蜃楼是楼是怎怎样样形成形成的的海市蜃楼是由于空气的分布不均匀，从而海市蜃楼是由于空气的分布不均匀，从而导导致光致光线线折射而折射而产产生的生的现现象象.春夏之交，有的春夏之交，有的时时候海面温度比高空低，上候海面温度比高空低，上层层空气稀薄，造成空气稀薄，造成空气密度不均匀，空气密度不均匀，远处远处（主要是地平（主要是地平线线下）下）的物体反射太阳的光的物体反射太阳的光线线斜射入空气的斜射入空气的过过程中程中发发生折射生折射;人逆着光人逆着光线线看去，地平看去，地平线线下的物体下的物体就浮在空中，宛如天上仙境
12、，其就浮在空中，宛如天上仙境，其实实我我们们看到看到的是物体因折射而形成的虚像的是物体因折射而形成的虚像知知识识解解读读无无论论是从岸上看物体，是从岸上看物体，还还是从水中看物体，物体的像都升高了是从水中看物体，物体的像都升高了.“从岸上看水中的物体，物体从岸上看水中的物体，物体变变浅了浅了”即物体的像即物体的像变变高了高了例例3 暑假，小梦陪着爷爷到湖里叉鱼暑假，小梦陪着爷爷到湖里叉鱼.小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼不到鱼.如图如图3-4-3所示的四幅光路图中，所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是能正确说明叉不到鱼的原因是()图图3-
13、4-2图图3-4-3解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像.因此有经验的渔因此有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到.由此由此可知，可知，A、C选项光的传播方向错误，选项光的传播方向错误，B选项折射角等于入选项折射角等于入射角，故射角，故B错误，只有错误，只有D选项正确选项正确.答案：答案：D此题主要考查光的
14、折射现象，鱼身上反射出的光线由水中进此题主要考查光的折射现象，鱼身上反射出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了变浅了.把实际情况和光路相混淆把实际情况和光路相混淆例例4 如图如图3-4-4甲所示，一盛水容器置于水平桌面上，甲所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束光从左上方斜射向水面，这时反射角为一束光从左上方斜射向水面，这时反射角为，折射角为，折射角为；若把容器右侧稍微垫高，如图；若把容器右侧稍微垫高，如图
15、3-4-4乙所示，待水面重新乙所示，待水面重新平静后，反射角为平静后，反射角为，折射角为，折射角为，那么，那么()甲甲 乙乙图图3-4-4A.,B.=,=C.,D.,解析：当把容器的右端垫高些时，水面仍是水平的，解析：当把容器的右端垫高些时，水面仍是水平的，即法线方向仍然是竖直方向，故入射角不变，所以反射角即法线方向仍然是竖直方向，故入射角不变，所以反射角和折射角也不变化，即和折射角也不变化，即,.答案：答案：B错解错解：A或或C注意注意：本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化：本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化.其实，其实，无论容器侧面被垫起多高，平静后的水面总是水平的，所无论容器侧面被
16、垫起多高，平静后的水面总是水平的，所以容器侧面被垫起，并不能改变入射角的大小，所以反射以容器侧面被垫起，并不能改变入射角的大小，所以反射角和折射角也不会改变，故选角和折射角也不会改变，故选B.题型一题型一 光的折射规律的应用光的折射规律的应用例例5 某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯射灯.射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人看到在站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑，如图点形成一个亮斑，如图3-4-5所所示示.现往池内灌水，水面升至现往池内灌水，水面升至a位置时，
17、人看到亮斑的位置位置时，人看到亮斑的位置在在P点；如果水面升至点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在位置时，人看到亮斑的位置在Q点，点，则则()图图3-4-5A.P点在点在S点的上方，点的上方，Q点在点在S点的下方点的下方B.P点在点在S点的下方，点的下方，Q点在点在S点的下方点的下方C.P点在点在S点的上方，点的上方，Q点在点在S点的上方点的上方D.P点在点在S点的下方，点的下方，Q点在点在S点的上方点的上方解析：往池内注水，水面升至解析：往池内注水，水面升至a位置时，射灯发出的光位置时，射灯发出的光线在水面上发生折射，根据折射规律可知，线在水面上发生折射，根据折射规律可知，P点如图点
18、如图3-4-6甲所示甲所示;水面上升至水面上升至b位置时，射灯射出的光先在水池壁上位置时，射灯射出的光先在水池壁上发生反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律知，发生反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律知，Q点如图乙所示点如图乙所示.甲甲 乙乙 图图3-4-6答案：答案：D题型二题型二 实验探究光的折射规律实验探究光的折射规律例例6 某同学在做某同学在做“探究光的折射特点探究光的折射特点”实实验，如图验，如图3-4-7是光从空气射入水中时的光路，是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于
19、同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据法线的两侧，通过实验还得到如表数据.图图3-4-7（1）分析表中数据，可得出结论：）分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生光从空气斜射到水面时，将同时发生_和和_现象现象.光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而是折射角随入射角的增大而_（填（填“增大增大”“不变不变”或或“减小减小”），且折射角），且折射角_（填（填“大于大于”“等于等于”或或“小于小于”）入射）入射角角.当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小等于当光从空气垂
20、直射到水面时，折射角的大小等于_度度.该同学根据上述实验中的发现和结论该同学根据上述实验中的发现和结论总结出光的折射总结出光的折射特点特点.反射反射折射折射增大增大小于小于零零（2）若用激光沿）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是气中传播的光路是_（填（填“OA”或或“OB”）；激光经过）；激光经过水面反射时的反射角大小等于水面反射时的反射角大小等于_（填（填“”“”或或“”）.光线从空气垂直水面射入时，光线从空气垂直水面射入时，入射光线、折射光线与法线入射光线、折射光线与法线重合，入射角、反射角、折重合，入射角、反射角、折射角都为射角都为0
21、思路导图思路导图光从空气斜射到水面光从空气斜射到水面时，发生反射和折射时，发生反射和折射现象，光路是可逆的现象，光路是可逆的OA解析：（解析：（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；射和折射现象；由表中数据可知，光从空气斜射到水面由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大，且随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角折射角小于入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角等当光从空气垂直射到水
22、面时，折射角等于零度于零度.（2）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿CO方向将光从水中射入空气，则激光在空气中的光路是方向将光从水中射入空气，则激光在空气中的光路是OA.光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射角大小等于角大小等于.题型三题型三 光的折射作图光的折射作图例例7(广西百色中考广西百色中考)如图如图3-4-8所示，光线所示，光线AO从空气斜射从空气斜射入水中，请画出法线和折射光线的大致方向入水中，请画出法线和折射光线的大致方向.图图3-4-8 图图3-4-9解析：首先过入射点垂直
23、于水面画出法线，因为光从解析：首先过入射点垂直于水面画出法线，因为光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此画出折射空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此画出折射光线光线.答案：如图答案：如图3-4-9所示所示例例8 小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点直白墙上出现了两个红色亮点A和和B，其中，其中A为反射点，为反射点，B为为折射点，如图折射点，如图3-4-10所示所示.现保持入射点现保持入射点O的位置不变，欲使的位置不变，欲使反射点反射点A下移至下移至A1处，应使入射光线处，应使入射光线MO绕着点绕着点O沿
24、沿_（填（填“顺时针顺时针”或或“逆时针逆时针”）方向转动，同时观察到折射点）方向转动，同时观察到折射点由由B点可能会移到点可能会移到_（填（填“B1”或或“B2”）点）点.图图3-4-10解析：当光从空气斜射到水面时，同时解析：当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角折射角小于入射角.现保持入射点现保持入射点O的位置不变，的位置不变，欲使光点欲使光点A下移至下移至A1处，根据反射角等于入射处，根据反射角等于入射角，则应使入射光线绕着角，则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转点沿顺时针方向转动（图动（图3-4-1
25、1中红色光线标注）中红色光线标注）.当入射光线绕当入射光线绕着着O点沿顺时针方向转动时，入射角增大，折点沿顺时针方向转动时，入射角增大，折射角随着入射角的增大而变大，因此同时观察射角随着入射角的增大而变大，因此同时观察到折射点由到折射点由B点可能会移到点可能会移到B1点点.答案：顺时针答案：顺时针 B1图图3-4-11知识链接知识链接（1）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中光从空气斜射入水中时，折射
26、角小于入射角，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角斜射入空气中时，折射角大于入射角.（2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角角等于入射角.解读中考解读中考：本节知识中的光的折射特点，正确确定入本节知识中的光的折射特点，正确确定入射角、折射角并知道它们的大小关系，会用图形把这射角、折射角并知道它们的大小关系，会用图形把这种关系粗略表示出来是中考考查的重点，题型主要为种关系粗略表示出来是中考考查的重点，题型主要为选择题、填空题和作图题
27、选择题、填空题和作图题.考点一考点一 光的折射现象及其应用光的折射现象及其应用教材第教材第64页页“作业第作业第4题题”如图如图3-44所示，男孩做出了错误的判断所示，男孩做出了错误的判断.以下四幅光路图中，以下四幅光路图中，能正确说明产生这一错觉的原因是能正确说明产生这一错觉的原因是()例例9(广西钦州中考广西钦州中考)如图如图3-4-12所示是人眼看到池底某所示是人眼看到池底某点的光路，其中正确的是点的光路，其中正确的是()图图3-4-12解析：光由池底某点射出，经水面射入人的眼睛，故解析：光由池底某点射出，经水面射入人的眼睛，故光线是从水中到空气中，图光线是从水中到空气中，图A和图和图C
28、光线的传播方向画错了，光线的传播方向画错了，故故A、C错误；光由池底某点射出，经水面射入空气中时发错误；光由池底某点射出，经水面射入空气中时发生折射而射入人眼，折射角大于入射角生折射而射入人眼，折射角大于入射角.眼睛观察到的是该眼睛观察到的是该点的虚像，该点的虚像在折射光线的反向延长线上，故点的虚像，该点的虚像在折射光线的反向延长线上，故B错错误，误，D正确正确.答案：答案：D例例10 小明做了如下实验：照图小明做了如下实验：照图3-4-13那样，让一束光那样，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光从沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中
29、，另一部分光反射射入玻璃玻璃砖的直边上折射到空气中，另一部分光反射射入玻璃砖内砖内.核心素养核心素养图图3-4-13在实验中，发现折射角比入射角大，而且逐渐增大光在实验中，发现折射角比入射角大，而且逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越的入射角，将看到折射光线离法线越来越_，且光强越，且光强越来越弱来越弱.反射光强越来越强反射光强越来越强.当入射角增大到某一角度，使折当入射角增大到某一角度，使折射角达到射角达到90时，时，_光就消失了，只剩下光就消失了，只剩下_光光.小明同学继续对这个问题进行研究，他让光从半圆形小明同学继续对这个问题进行研究，他让光从半圆形玻璃砖直边上射入玻璃砖，由于
30、折射角小于入射角，就找玻璃砖直边上射入玻璃砖，由于折射角小于入射角，就找不到前面实验中出现的现象不到前面实验中出现的现象.他就这个发现请教了物理老师，老师告诉他这种现象他就这个发现请教了物理老师，老师告诉他这种现象叫作全反射叫作全反射.折射角变成了折射角变成了90时的入射角，叫作临界角时的入射角，叫作临界角.远远折射折射反射反射他又用水进行了实验，让光从水中射向空气，再让光他又用水进行了实验，让光从水中射向空气，再让光从空气入射到水中，得到了同样的结论从空气入射到水中，得到了同样的结论.根据上面小明的探究和已学过的知识，请总结一下发根据上面小明的探究和已学过的知识，请总结一下发生全反射的条件是
31、：生全反射的条件是：_；_.入射角大于或等于临界角入射角大于或等于临界角光要从光密介质射向光疏介质光要从光密介质射向光疏介质解析：（解析：（1）当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大）当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，当逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法于入射角，当逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远；当入射角增大到某一角度，使折射角达到线越来越远；当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光线就消失了，只剩下反射光线时，折射光线就消失了，只剩下反射光线.（2）要发生全反）要发生全反射现象，需要使光从光密介质射向光疏介质，并且入射角射现象，需要使光从光密介质射向光疏介质，并且入射角需要达到或大于临界角，此时折射光消失，只剩下反射光需要达到或大于临界角，此时折射光消失，只剩下反射光.