3.4 光的折射规律 课件 ---2024-2025学年度沪粤版物理八年级上册

第三章 光和眼睛 3.4 光的折射规律 1 3.4 光的折射规律 新知预习 导学 2 知识梳理 图3-4-1 1.光的折射：光由一种介质进入另一种介质时__________ 发生改变的现象。 图3-4-1是光从空气射入水中的光路图。 为光的入射 点，是______光线，是______光线。过入射点 与 分界面______的直线叫做法线 ，______光线与法线 之间的夹角叫做折射角。 传播方向 入射 折射 垂直 折射 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 2.光的折射规律 （1）内容：光折射时，折射光线、入射光线和法线三者在______平面 内；折射光线和入射光线分别位于______两侧。光从空气斜向射到水或 玻璃表面时，折射光线向法线______，折射角______入射角。入射角增 大时，折射角也______。当光线垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻 璃中的传播方向______。 同一 法线 偏折 小于 增大 不变 （2）在折射现象中，光路是______的。 可逆 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 4 3.生活中光的折射现象 （1）从水面上看水中的物体时，物体的实际位置在看到的物体的____ （选填“上”或“下”）方。 下 （2）海市蜃楼：海面与高空的温度相差较大时，大气分布__________ （选填“均匀”或“不均匀”），远处地平线以下的物体反射的光在传播过 程中发生______，于是人看到这些物体浮在海面上空。 不均匀 折射 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 5 问题导思 1.将一支铅笔斜插入水中，从侧面斜视水面，会发现什么现象？ 【答案】从侧面斜视水面，看到铅笔在水面上折断，且水内的部分向上 弯折。这是因为水中铅笔反射的光线从水中斜射入空气中时，光线在水 面发生折射，折射光线进入空气后向上偏折，使得看到铅笔的像也向上 偏移。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 2.人在岸边看水池的池底时，感觉池底的位置升高了，这是为什么？ （在图3-4-2中作出从点发出的光进入人眼 的光路图，并辅以文字说明） 图3-4-2 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 【答案】如答图3-9所示，池底 点处反射的光从水中斜射入空气中时，在水 面处发生折射，折射光线远离法线。人眼沿着折射光线看去，认为光是 从折射光线的反向延长线上射出来的，于是感觉池底的位置升高了。 答图3-9 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 3.4 光的折射规律 重点直击 导析 9 典例精析 知识点1 探究光的折射规律 例1 小强利用如图3-4-3所示的实验装置探究光的折射规律。在玻璃水槽 中竖直放置的光屏是由和两个半圆形光屏组成的， 为两半圆的 分界线，其中光屏可绕直径 前后折转。 图3-4-3 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 10 （1）实验时，先让光屏、 位于同一平面内，一 束激光贴着光屏从空气斜射入水中，在光屏 上可 以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线 位于法线______；将光屏 向后折转一定角度后， 在光屏 上不能看到折射光，说明折射光线和入射 光线____（选填“在”或“不在”）同一平面内。 两侧 在 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 （2）将光屏恢复原位置，多次改变入射光线与 的夹角进行实验， 测量记录如下表所示。分析数据可得出的结论如下： 空气中的入射角 水中的折射角 图3-4-3 ①当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向____ （选填“改变”或“不变”）。 ②当光从空气斜向射入水中时，折射角________ （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角 随着入射角的增大而________。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 12 【解析】由表中数据可知，当光从空气垂直射入水中（即入射角为 ） 时，折射角也为 ，即光的传播方向不变；光从空气斜射入水中时， 折射角始终小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大。 图3-4-3 空气中的入射角 水中的折射角 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 （2）将光屏恢复原位置，多次改变入射光线与 的夹角进行实验， 测量记录如下表所示。分析数据可得出的结论如下： 空气中的入射角 水中的折射角 图3-4-3 ①当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向____ （选填“改变”或“不变”）。 ②当光从空气斜向射入水中时，折射角________ （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角 随着入射角的增大而________。 不变 小于 增大 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 图3-4-3 （3）小强让一束光沿着图中 方向入射向水面时， 发现光线沿着 方向折射进入空气，这表明在折射 现象中，光路是______的。 可逆 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 小锦囊 光的折射规律与光的反射规律相比较，主要区别如下：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。注意：无论光是从空气中斜射入水或玻璃中，还是从水或玻璃中 斜射入空气中，总有光在空气中的角较大。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 针对训练 图3-4-4 1.为了探究光的折射规律，小桂将一细光束从空气中沿 斜射入水中， 如图3-4-4所示。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 17 （1）在实验中，小桂同时看到了光的反射和折射现象。请你在图中画 出法线、反射光线，并大致画出折射光线。 图3-4-4 【答案】如答图3-10所示 答图3-10 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 18 （2）实验中可观察到：当入射角______ （选填“增大”或“减小”）时，折射角减小。 减小 图3-4-4 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 图3-4-4 （3）把一枚硬币放入杯底，在水面上方看到杯底的 “硬币”实质是硬币的______（选填“实像”或“虚像”）。 在不改变位置的情况下，用激光笔对准杯底看到的硬 币的像照射，则手电发出的光____（选填“能”或“不 能”）照射到杯底的硬币上。 虚像 能 【解析】硬币反射的光线在水面处发生折射，折射光线偏离原来的方向， 再进入眼睛，眼睛根据这些折射光线反向延长线的交点判断硬币的位置， 但实际上这个位置并没有硬币，只是虚像。用激光手电对准硬币的像照 射，由于光路是可逆的，则手电发出的光能照射到硬币上。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 20 知识点2 光的折射及其作图 图3-4-5 例2 如图3-4-5所示，射水鱼发现水面上的小昆虫后，从 口中快速喷出一束水柱，将昆虫击落，能正确表示射水 鱼观察到小昆虫的光路图是 ( ) 。 A. B. C. D. 【解析】射水鱼观察到小昆虫时，昆虫反射的光斜射向水面，经水面折 射后再进入射水鱼的眼睛中，由此可知光的传播路径是由空气到水中的， 故A、B错误。当光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，故C 错误，D正确。 D ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 21 小锦囊 根据光的折射规律作图时，注意：①明确光的传播方向是从空 气到水中还是从水中到空气；②由“光在空气中的角始终较大”确定折 射光线和入射光线（大致符合折射规律即可）；③折射点与像的连线 用虚线画。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 针对训练 2.潜水员进行水下作业，从水中看岸上的树木时发现它的位置变高了。 下列光路图中能说明这一现象的是( ) 。 D A. B. C. D. 【解析】潜水员在水中看岸上的树木时，入射光线应从空气中经水面斜 射入水中，故B、C错误；光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射 角，故A错误，D正确。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 3.4 光的折射规律 素养达标 导练 24 基础巩固 1.早晨，太阳还在地平线以下时人们就能看到它，原因是光发生了 ( ) 。 D A.直线传播 B.漫反射 C.镜面反射 D.折射 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 2.下列光现象中，主要由光的折射形成的是( ) 。 B A.林间的光柱 B.海市蜃楼 C.水中的倒影 D.天上的日食 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 图3-4-6 3.海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头 在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到 了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图3-4-6所示，则 游客看到北极熊身体的光路图是( ) 。 A A. B. C. D. ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 4.夏季，当你在河岸边漫步时，有时会看到“鱼在云中游”的美景，你看 到的鱼是由于光的______形成的____（选填“实”或“虚”）像，水中的云 是由光的______形成的____（选填“实”或“虚”）像。 折射 虚 反射 虚 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 5.如图3-4-7甲所示，将筷子斜插入碗中的水，斜看时水下部分会发生弯 折，这是光的______现象。如图3-4-7乙所示，筷子最下端反射出的一条 光线经水面折射后沿 方向出射，则该光线最接近题图乙中的________ （填数字编号）。 折射 3 图3-4-7 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 6.如图3-4-8所示，已知经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜 的入射光线和进入空气中的折射光线。 图3-4-8 【答案】如答图3-11所示 答图3-11 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 能力提升 图3-4-9 7.（多选）一束光从空气中斜射向一块上下 表面平行的玻璃砖，光最后穿出，其光路 如图3-4-9所示。下列关系式正确的是 ( ) 。 A. B. C. D. ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 图3-4-9 【解析】光从空气斜射入玻璃砖时，折射 角小于入射角，即 ，故A正确。光 从玻璃砖斜射出空气时，入射角小于折射 角，即 ，故B错误。由于玻璃砖上 下表面平行，故由几何关系知 、 ，故C正确，D错误。 【答案】AC ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 32 图3-4-10 8.如图3-4-10所示，手电筒发出的一束光垂直地照射到 空烧杯的底部，光线投射到烧杯底部的形成的光圈用 虚线表示。若往烧杯中注水到一定高度，则烧杯底部 的光圈（阴影部分）会变为图中的( ) 。 A. B. C. D. ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 33 答图3-12 【解析】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射 角，则光圈最左边和最右边折射光线的光路如答图3-12 所示，外侧的光线表示没有折射时的光线，内侧的光 线表示折射后的光线，由此可以联想，烧杯注水后都 光圈的折射光线都在原来光线的内侧，故B正确。 【答案】B ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 34 9.如图3-4-11所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下 处看 到了路灯的像。图中、 两点中有一点是路灯的发光点，另一点是路 灯的像点。请你区分发光点和像点，并在图中画出水下 处的潜水员看 到路灯的光路图。 图3-4-11 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 35 【提示】潜水员在水下 处逆着光的传播方向看到路灯的像会比路灯本 身偏高一点，由此可知是路灯的虚像点， 是路灯的发光点。先连接 ，与界面的交点为入射点，连接和，是折射光线， 是入射光线。 图3-4-11 【答案】如答图3-13所示 答图3-13 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 36 综合拓展 图3-4-12 10.（多选）如图3-4-12所示，一个圆柱形敞口容器装有 一定量的水，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 。下列操作能使光斑向左移动的 是( ) 。 A.保持水面高度不变，使激光笔向左平移 B.保持激光射入角度不变，往容器中加水 C.保持激光射入角度不变，将容器中的水抽出一部分 D.保持水面高度和入射点不变，使激光入射角增大 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 37 答图3-14 【解析】保持水面高度不变，使激光笔向左平移， 则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移， 故A正确。保持激光射入角度不变，往容器中加水， 使水面上升，由答图3-14可知，入射点向左移动， 则光斑向左移动；同理可知，将容器中的水抽出一 【答案】AB 部分，水面下降，入射点向右移动，光斑会右移，故B正确，C错误。 保持水面高度和入射点不变，使激光入射角增大，则折射角变大，光斑 会向右移动，故D错误。 ‹#› 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 38 $$