3.3 光的折射 课件-2025-2026学年沪科版八年级物理全一册

3.3.2 生活中的折射现象 【实验步骤】 （3）让光线从空气斜射入玻璃砖中，比较折射角与入射角的大小。 现象： 结论： 光从空气斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角 【实验步骤】 （4）将显示有折射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察光屏上是否还能看到折射光线。 目的：探究三线是否共面 现象： 结论： 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 折射光线消失 【实验步骤】 （5）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 现象： 结论： 折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 【实验步骤】 （6）让光垂直于空气与水的界面射入水中，观察折射情况。 现象： 结论： 光从空气垂直射入水中时，传播方向不变 【实验步骤】 （7）让光逆着原折射光的方向从空气射入玻璃砖中，观察折射现象。 现象： 结论： 在折射现象中，光路是可逆的 （1）三线共面：_____光线、_____光线和___线都在同一平面内。 （2）两线分居：_____光线、_____光线分居法线两侧。 （3）两角关系： ①光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角_____入射角。 ②光从水等介质斜射入空气中时，折射角_____入射角。 ③入射角增大时，折射角会随着_____。 ④光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向_____。 （4）在折射现象中，光路_____。 折射 折射 入射 法 入射 小于 大于 增大 不变 可逆 【分析归纳】 生活中的折射现象 1．(2分)如图所示的光学现象中，属于光的折射形成的是( ) A.墙上的手影 B．铅笔的弯折 C．日食的形成 D．水中的月亮 B 2．(2分)射水鱼又称高射炮鱼，它有非常独特的捕食本领，它能从口中喷射出一股1 m多高的水柱，将小虫击落水中吃掉。根据你学过的光学知识判断，它在水下向水面上的小虫喷水时，喷射的方向应该是( ) A.对准看到的小虫 B．对准看到小虫的上方 C．对准看到小虫的下方 D．对准看到小虫的右方 C 3．(3分)诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示)，而是太阳经过不均匀的大气层发生了_______所成的像，太阳实际在图中____(填“甲”或“乙”)的位置。人眼所看到的太阳是____(填“实”或“虚”)像。 折射 乙 虚 4．(5分)如图所示的碗中，起初看起来是空的，当慢慢往碗中倒水后，就会发现碗中还有一枚硬币，前者看不到硬币，是因为光的____________，后者看到硬币，是因为光从_________________(填“水射入空气”或“空气射入水”)中发生_________，此时看见的硬币位置比硬币实际所在位置更_______(填“高”或“低”)。聪明的小明由此联想到叉鱼的场景，应使用渔叉对准眼睛所看见_________(填“鱼下方”或“鱼上方”)的位置才能叉到鱼。 直线传播 水射入空气 折射 高 鱼下方 利用折射光路图解释生活中的现象 5．(2分)如图所示，插入水中的筷子看起来好像向上弯折，能正确表示所看到现象的光路图是( ) B 6．(2分)如图所示，池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光线看去，就会感觉这点的位置_______(填“升高”或“降低”)了，即池水变______(填“深”或“浅”)了。 升高 浅 7．(4分)潜水者在C处观看岸边A处的观光者(如图所示)，看到的像在A点________(填“上方”或“下方”)。如图所示观光者在A处看到B处有一块鹅卵石，若想从A处发射激光照到鹅卵石上，则激光应对准________(填“B点”“B点上方”或“B点下方”)照射。画出观光者照射鹅卵石的光路图。 上方 B点 解： 1.如图所示各光路图能反映光从玻璃斜射入空气中的是（ ） C 2.下列光现象与其形成原因的对应中正确的是（　　） A．立竿见影——光的折射 B．潭清疑水浅——光的反射 C．小孔成像——光的折射 D．镜中花水中月——光的反射 D 3.图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A．折射角的大小为50° B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面升高时，S'到水面的距离变小 D 4.如图，在A点看到水中物体S的像在S'，画出一条在A点看到物体像S'的光路图。 解：光路图如图所示。 光的折射 定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向发生偏折 规律 三线共面 两线分居 空气中的角大 光路可逆 现象：海市蜃楼、池水变浅、铅笔“折断”等 1.请在图中分别标出入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 2.张平同学画了几幅光的反射、折射的光路图，如图所示（图中上方为玻璃，下方为空气）。试分析这些图中哪几幅是错误的，并说明判断的依据。 N N N N N N′ N′ N′ N′ N′ O O O O O （a）错误，折射光线与入射光线应分别位于法线两侧。（b）错误，图中没有画出反射光线，折射光线不可能有两条，与入射光线位于法线同侧的那条折射光线错误。 3.“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，请从下列光现象中选出与“海市蜃楼”形成原理相同的现象并说出理由。 A.树木在水中的倒影 B.池水看起来比实际的浅 C.树荫下圆形的光斑 D.阳光下人的影子 B.“海市蜃楼”是由光的折射形成的；水中倒影是由光的反射形成的；池水变“浅”是由光的折射形成的；树荫下的光斑、阳光下的人影都是由光的直线传播形成的；故选 B。 4.小明在湖边看到：船在湖面荡漾，鱼在水里的云中穿梭，青山在水中摇曳。小明看到的景象中，哪些是虚像？请说明理由。 虚像有鱼、云、青山。小明看到的鱼是鱼反射的光在水面处发生折射而形成的像，小明看到的云、青山是来自这些物体的光在水面处发生反射而形成的像，这三种景物的像都是实际光线的反向延长线相交而成，都是虚像。 5.潜入水下的潜水员观看岸上的景物，看到的只是景物的像，它比实际的景物高还是低？为什么？ 比实际的景物高。当潜水员从水下观看岸上的景物时，来自岸上景物的光经水面偏折后射人潜水员的眼中，由于折射角小于入射角，此时潜水员逆着折射光看去，看到的景物的像会比实际的景物高。 6.将一张报纸的一半压在厚玻璃板下，另一半露在厚玻璃板外面，观察报纸上这两部分的文字看起来有什么不同，为什么？ 通过玻璃板看报纸上的字，字的位置升高了，这是光的折射造成的。如图所示，我们通过玻璃板看下方的字母 A，看到的是 A 的虚像 A′，它在A的上方。 $$3.3.1 光的折射规律 1.能通过实验，了解光的折射规律，能运用其解释自然与生活中的光折射现象； 2.能根据光路的可逆性分析问题； 3.能领悟折射现象的奇妙，具有探索自然的好奇心。 知识点一 光的折射 1.概念 光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 水 空气 入射光线 折射光线 i 入射角 r 折射角 三线两角 2.光的折射的基本概念 N O 法线 N' 光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射。 光从一种介质进入另一种介质时，传播速度会发生改变。 水 空气 光从空气进入水中 一部分在水中发生偏折 一部分被反射回空气中 光从一种介质斜射入另一种介质 两种现象是同时发生的 知识点二 光的折射规律 回顾前面学习的反射定律，思考：折射规律和反射定律一样吗？ 猜想： ①折射光线、入射光线、法线在同一平面内？ ②折射光线入射光线分居法线两侧？ ③折射角小于入射角？ ④光路可逆？ 【实验步骤】 （1）将光从空气斜射入水中。 点击画面播放 1.实验探究：光的折射规律 【实验步骤】 （2）将光从空气斜射入玻璃中。 让激光笔射出的光从玻璃砖沿光屏斜射入空气中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系，并比较折射角与入射角的大小。 目的：多次实验，寻找普遍规律 现象： 结论： 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 光从玻璃砖斜射入空气中，折射角大于入射角 （1）三线共面：_____光线、_____光线和___线都在同一平面内。 （2）两线分居：_____光线、_____光线分居法线两侧。 （3）两角关系： ①光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角_____入射角。 ②光从水等介质斜射入空气中时，折射角_____入射角。 ③入射角增大时，折射角会随着_____。 ④光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向_____。 （4）在折射现象中，光路_____。 折射 折射 入射 法 入射 小于 大于 增大 不变 可逆 【分析归纳】 【实验结论】 光 的 折 射 规 律 光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 水 空气 水 空气 折射规律怎么记？ 水 空气 空气中的角大 2.光的反射与折射规律的比较 光的反射 光的折射 发生条件 所在介质 角度大小关系 在任何物体表面 在不同物质中或同种不均匀物质中 反射光线与入射光线在同种物质中 折射光线与入射光线在不同物质中，位于界面两侧 反射角等于对应的入射角 折射角与入射角不一定相等 光的反射 光的折射 三线关系 两角关系 特殊情况 三线共面法线居中 垂直入射原路返回 垂直入射方向不变 三线共面法线居中 两角相等同增同减 空气角大同增同减 探究光的折射规律 1．(14分)在探究“光折射时的特点”实验中，让一束光从空气斜射入水中，观察光束在空气中和水中的径迹如图甲所示，光路图如图乙所示。 (1)由图甲、乙可知光从空气斜射到水面时，将同时发生________和_______现象。 (2)由图乙可知入射光线是________，折射光线是______，法线是________，入射角是___________，折射角是___________。 (3)改变入射光的方向，测出入射角i，折射角γ，记录的实验数据如下表所示。 反射 折射 AO OB NN′ ∠AON ∠BON′ 入射角i 0° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 22° 32° 40° 分析图和表中数据，可得出结论： ①当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向_________(填“改变”或“不改变”)。 ②光从空气斜射入水中时，折射角总_________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角，并且折射角随着入射角的增大而________。 ③折射光线和入射光线位于法线________(填“同侧”或“异侧”)。 (4)实验中发现，折射光线比入射光线要暗一些，原因是_____________________________。 (5)让光线沿着BO射向水面时，可以看到光线沿着OA射入空气中，这说明在折射现象中，光路_______，同时说明光从水中斜射入空气中，折射角_______(填“小于”或“大于”)入射角。 不改变 小于 增大 异侧 有一部分光线反射到空气中 可逆 大于 2．(2分)(双选)下面四幅折射光路图中，正确的是( ) AB 3．(2分)如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，虚线为界面和法线，且相互垂直。下列说法正确的是( ) ABO为入射光线 B．NN′是界面 C．折射角等于50° D．MM′上方是空气 D 光的折射规律作图 4．(2分)如图所示为水与空气的分界面，一束光线由空气斜射入水中，已知折射光线与反射光线垂直。请在图中画出入射光线对应的反射光线及折射光线，并在图上标出折射角的度数。 解： 误认为光从空气射入水或玻璃中只有斜射，忽略了直射 5．(2分)光从空气射入玻璃中，折射角不可能为( ) A．0°　　B．35°　　C．60°　　D．90° D 一、选择题(每小题2分，共6分) 6．某中学物理兴趣小组将一块长方形玻璃砖沿着一条对角线切开，并适当地水平分开一段距离放置，如图所示。用四条光线分别沿图示位置入射，能得到左边折射光线的只可能是(　 　) A．光线a B．光线b C．光线c D．光线d C 7．如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图，下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是( ) A.光源S所成的虚像在直线①上 B．光源S所成的虚像在直线②上 C．光源S所成的实像在直线①上 D．光源S所成的实像在直线②上 A 8．有一圆柱形敞口容器，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O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是( ) A.保持水面高度不变使激光笔向右平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 B 二、填空题(每空1分，共6分) 9．如图所示，清澈平整的水面下方有一射灯，从水中斜射出的一束光在水与空气的界面处发生反射和折射，若入射光线与界面成60°角，反射光线与折射光线的夹角为100°，则反射角的大小为_______，折射角的大小为________。 30° 50° 10．(唐河期中)如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射现象，形成了OA、OB和OC三条光线。小明思考后判断出界面的____(填“上”“下”“左”或“右”)边是玻璃，请你帮小明说出判断的依据：_____________________________________________________________。 左 光从空气中斜射到水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角 11．某校新建喷水池，在池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一光斑，如图所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到光斑的位置在P点，如果水面上升至b位置时，人看到的亮斑的位置在Q点，则P点在S点的_______(填“上方”或“下方”)，Q点在S点的_______(填“上方”或“下方”)。 下方 上方 三、作图题(2分) 12．(2024·河南模拟)如图所示，B点和C点代表一条静止的玩具鱼和从A点看到鱼的像的位置，请画出激光笔从A点发出一束光射向水下并照亮水下玩具鱼的光路图。 解： 四、实验探究题(5分) 13．如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到空气中时所发生的光现象。 (1)使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ___________(填写变化规律)，且折射角总是_______(填“大于”“小于”或“等于”)相应的入射角。 (2)当入射角i增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是______。 (3)若继续增大入射角i，将会发现不再有_________光线，而只存在_______ 光线。 由小变大 大于 90° 折射 反射 光现象 定义 传播物质 传播方向 举例 光的直线传播 光的反射 光的折射 归纳：三种光现象对比 光在同种均匀物质中沿直线传播 光射到物体表面被反射回去的现象 光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向会发生偏折的现象 同种均匀物质 不变 一叶障目；坐井观天；影子；日食；激光准直 同种物质 改变 汽车后视镜；自行车尾灯；看见不发光的物体 同种密度不均匀的物质或两种物质 斜射时改变；垂直时不变 海市蜃楼；潭清疑水浅；彩虹；铅笔在水中“折断” $$