4.4光的折射 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

八年级上 第4章 一、光的折射 1.现象探究：光的折射 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。 “光的折射” 光现象 斜插在水中的 铅笔好像折断了 “海市蜃楼” 星星好像在眨眼睛 详细解答和解析过程见【答案】 【例】如图所示，实验观察到激光束在没搅拌的浓糖水中的光路是弯曲的，许多地方都观察到过海市蜃楼景象。而光在均匀介质中是沿直线传播的，我们不难想象观察到光路弯曲是因为介质不均匀。下列关于光弯曲方向的猜想最合理的是（　　）。 A．从密度小的区域向密度大的区域弯曲； B．从密度大的区域向密度小的区域弯曲； C．一般情况下总是向地面方向弯曲； D．弯曲方向是随机变化的，无法确定 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” （1）入射点：O； （2）分界面：MM′； （3）入射光线：AO； （4）折射光线：OB； （5）法线：NN′； （6）入射角：α； （7）折射角：β。 A D 确定像的位置 形状、大小完全相同 大小 玻璃板的前后两个面均可成像 薄 玻璃板与桌面不垂直 二、探究光的折射时的特点 由于平面镜后并不存在光源S ′ ，进入眼睛的光并非来自S ′ ，所以把S ′叫做虚像。 α β B 空气 水（玻璃） N N′ A O M M′ 2.折射定律 （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。 空气中的角大 滴入几滴红墨水 【例】小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是：___________。实验中，___（填“能”或“不能”）看见反射光线。 （2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角 _____（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。当增大入射角时，观察到折射角在 ____（填“增大”或“减小”）。 （3）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 ___度。 （4）请你谈谈小宇在探究实验中存在的不足：_______________________________。 能 大于 增大 0 实验次数较少，结论具有偶然性 1.池底变浅/叉鱼的诀窍 S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。 三、平面镜成像作图 三、生活中的折射现象 池底实际位置S 虚像S′ 人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，这点的位置比实际位置升高了。 鱼的实际位置S S′ 鱼的虚像 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。 叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。 2.“变高”的奥秘 空气 水 鱼看人把人看高了 光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的人的虚像，它比人的真实位置要高 由于光的折射，从一种介质看另一种介质中的物体时，所看到的一般不是物体本身，而是由光的折射所形成的物体的虚像。 3.海市蜃楼 四、总结 五、题型归纳 【光的折射现象】 在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为（　　）。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ ①折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线与 入射光线分居在法线的两侧； ②当光线从空气射入其它介质时，折射角小于入射角； 当光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角； 当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。 ③在光的折射现象中，光路可逆。 ①水中物体变浅、筷子在水中“折断” 折射 规律 光的折射 光的折射 生活中的 折射现象 ②海市蜃楼：是光在不均匀的空气中传播时，传播方向发生改变，产生的折射现象。 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。 【提示】连接O2与O，即为第二次折射的法线 【探究光的折射时的特点】 1.判断三线共面：沿折版中轴折转光屏是否还能看见折射光线； 2.判断分居：观察折射光线、入射光线是否在中轴两侧； 3.不等角：通过量角器测量； 4.判断是否可逆：沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线； 5.如何实现实验结论的普遍性：改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验； 6.光线的理想化模型：观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径； 7.光从空气射入水（或其他介质）时：入射角大于折射角； 8.光从水（或其他介质）射入空气时：折射角大于入射角； 9.光从水（或其他介质）射入空气时，当入射角较大时：不再反生折射现象，只有发射光线（全反射）； 10.光从空气垂直射入水（或其他介质）中时：传播方向不变（光速会改变）。 在 “探究光的折射特点”实验中： （1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将____（选填“不动”或“向左移动”或“向右移动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向_____（选填“会”或“不会”）发生偏折。 高中知识，没有折射光线，只有反射光线 （2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线___________（选填“是”或“不是”）在同一平面内。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之___________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入时，此时折射角为________度。 【利用光的折射规律作图】 1. A点是平静的湖水下潜水员的眼睛，B点是空中飞翔的小鸟，B′点是潜水员在水中看到小鸟的像。请画出潜水员看到小鸟的光路图。 (从水中看岸上物体) (从岸上看水中物体) 2.甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B代表渔民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。 【光的反射与光的折射综合】如图所示，一束激光沿_____射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的_____（左/右）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角_____（增大/不变/减小）。 【光路图辨析】 如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图，由图可知，入射光线是____，折射光线是___，入射角是__°度。界面的___（选填“上”“下”、“左”、“右”）侧是空气。 【光的折射定律的应用】 在陶瓷杯底放一枚硬币，人移动到某一位置 时看不见硬币了，如图。为了能再次看到杯底 的硬币，下列做法不能实现的是（　　）。 A．保持人和杯子位置不变，往杯中加适量的水； B．保持人位置不变，杯子往左移； C．保持人位置不变，杯子往右移； D．保持人位置不变，杯子往下移