第19讲 光的折射-【暑假自学课】2022年新八年级物理暑假精品课（人教版）

第18讲 光的折射（原卷版） 【学习目标】 1.了解光的折射现象； 2.知道光在发生折射时，光路是可逆的； 3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 【基础知识】 知识点一、光的折射 1.现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 2.光的折射概念 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 3.理解光的折射应注意的问题 （1）如图所示，当光从空气斜射入水中发生偏折，还有一部分光发生反射返回空气中； （2）如果同种介质密度不均匀，光在其中传播时也会发生偏折，即折射。 知识点二、探究光的折射时的特点 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 进入另一种介质的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 2.探究光的折射时的特点 【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？ 【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。 【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。 【实验现象】 （1）光从空气斜射入水中时，，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。 【实验结论】 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 3.对光的折射现象的理解 （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （3）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （4）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； （5）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 【比较辨析】光的反射与光的折射 光的反射 光的折射 不同点 发生条件 反射可以在任何物体的表面上发生 在不同介质分界面或同种介质不均匀介质中发生 角度大小关系 反射角始终等于入射角 折射角与入射角一般不相等 光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相反 相同点 三线共面 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线、法线在同一平面内 分居两侧 反射光线、折射光线都与其对应的入射光线分居法线两侧 变化情况 反射角、折射角都随着入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 光路可逆 光在反射和折射时，光路