4.1光的折射-2023-2024学年八年级物理上册典中点·课时夺冠（苏科版）

苏科版八年级上册 第四章《光的折射 透镜》 4.1光的折射 【知识梳理】 一、光的折射 1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，称为光的折射。 2．有关光的折射的基本概念 （1）入射点：光线射到分界面上的点，通常用“O”表示； （2）法线：过光的入射点所作的与分界面垂直的直线，通常用“NN’ ”表示； （3）入射光线：射到分界面上的光线； （4）折射光线：被分界面折射后的光线； （5）入射角：入射光线与法线的夹角； （6）折射角：折射光线与法线间的夹角。 二、实验：探究光的折射规律 【实验目的】探究光的折射规律 【实验器材】可折叠的标有角度刻度的硬白纸板、水、水缸、激光笔 【实验步骤】 1．如图所示，将一块画有角度和中心虚线的硬纸板竖直插入盛有水的缸中，使虚线与水面垂直，角度刻度中心点恰与水面相平。虚线即为分界面的法线，中心点即为为入射点。 2．用激光笔将一束光贴着纸板沿着某一个角度射到入射点，经分界面的反射和折射，沿另一个方向射出，在纸板上出现了反射光线和折射光线的径迹。 3．改变入射角的大小，发现折射角会随着入射角的增大而增大，减小而减小。 增大入射角 减小入射角 入射角减小到0 4．把纸板右半边向前或向后折，反射光线的径迹消失。 【实验分析】 1．当纸板向前向后折时，折射光线从纸板上消失，纸板恢复平整后，折射光线重新出现，说明折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 2．实验过程中发现，折射光线和入射光线始终在法线的两侧。 3．折射角会随着入射角的变化趋势而变化。 4．光从空气斜射入水时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 5．当光垂直入射时，光不发生折射。 【实验结论】光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质时，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别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 【注意事项】 1．白纸板的作用：由于白纸表面粗糙，光沿纸板传播时，有部分光被反射到各个方向，从而显示光路。 2．让光从某次折射光线径迹逆着折射光线的方向射到纸板中心点，它被折射后逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在折射现象中，光路是可逆的。 三、光的折射现象及解释 1．水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际在看到位置的下方）； 2．池水看起来比实际的浅一些； 3．透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了； 4．水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些； 5．斜放在水中的筷子好像向上弯折了； 6．海市蜃楼：在学习光的直线传播的时候，我们知道光在非均匀介质中传播方向会发生变化，实质上就是光发生了折射，而由于温度的影响，空气的分布不均匀（特别是沙漠地区），所以光发生了折射，于是我们看到了远处物体的像。 7．当太阳光进入大气层后，由于大气不均匀，会向下弯曲，人们看到太阳的位置比实际太阳的位置要高，因此人们看到的日出比实际要提前一些。 由以上现象的光路图可知，光的折射形成的像是物体正立的虚像。 四，光的折射作图 已知人眼位置、空气和水的分界面、物体（点A）、像（点A’），作出人从空气中看到水中物体的光路图。 1．作图规则： 光线画实线，辅助连接线、光线的反向延长线画虚线，有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。 2．作图思路： ①由像在折射光线的反向延长线上及折射光线进入眼睛，可确定折射光线的方向； ②由折射光线与分界面可以确定入射点； ③由入射点和物体可确定入射光线； ④由人看到物体可确定光线的方向。 3．作图步骤： （1）像点在折射光线的反向延长线上，所以用虚线连接人眼和像点A’，与分界面相较于点O，O点即为入射点。 （2）用实线连线物点A与O点，人眼与O点，即为入射光线和折射光线 （3）人看到物体是光线进入人眼，画出光线的方向。 【易错点】 1．光的色散现象也属于光的折射现象。 2．在画光路图时，注意光线的方向，如果是人看到物体，光线方向是进入人眼的方向。如果是物体发出光线，光线方向是远离物体的。 3．在作图时，如果没有用到法线，就不要画出法线。 4．如图所示，在作光线穿过玻璃砖的光路时，根据光路可逆可知，入射光线AO和最终出射光线O’B是平行的。 5．如图所示，当光线从空气进入球形（弧形）表面时，如果光线的方向指向球心（圆心），相当于光线垂直于球面（弧面），那么光线不发生折射；根据光路可逆可知，当光线从球形（弧形）物体内部射出时，如果入射光线经过球心（圆心），那么光线也不发生折射。