3.4 光的折射与透镜 课件-2025-2026学年鲁科版物理八年级上册

第四节　光的折射与透镜 知识点1 光的折射的特点 1．定义：光由一种介质_____进入另一种介质时，传播方向 发生_____，这种现象叫作光的_____． 斜射 偏折 折射 2．光的折射现象中“一点”“两角”“三线” 一点 入射点 入射光线与分界面的交点 三线 入射光线 照射到分界面的光线AO 折射光线 光斜射进入另一种介质被折射后的光线OB 法线 垂直于分界面的直线 两角 入射角 入射光线与法线的夹角∠i 折射角 折射光线与法线的夹角∠r 3.光的折射规律 两线 分居 折射光线和入射光线分居法线两侧 三线 共面 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 变化 一致 光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线 向法线方向偏折，折射角_____入射角．当入 射角增大时，折射角也_____；当入射角减小 时，折射角也_____ 小于 增大 减小 空气中 角更大 光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 光从一种介质垂直分界面射入另一种介质 时，光的传播方向_______，入射角为0°， 折射角也为____ 光路 可逆 在折射现象中，光路是_____的 不改变 0° 可逆 【指点迷津】 (1)光在同种介质中传播时偏折也属于折射． (2)一般而言，光在折射时，在光速快的介质中对应的角度大． 光的反射 光的折射 不 同 点 所在介质 反射光线与入射光线在同种介质中 反射光线与入射光线在不同种介质中，位于界面两侧 角度大小 关系 反射角等于对应的入射角 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同 (3)光的折射与光的反射的辨别 光的反射 光的折射 相 同 点 三线 共面 反射光线、折射光线与对应的入射光线、法线在同一平面内 与法线的 关系 反射光线或折射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧 两角关系 反射角或折射角都随对应的入射角的改变而改变，即同时变大或同时变小 光的反射 光的折射 相 同 点 光路的可 逆性 光路都是可逆的 成像情况 光在两种介质分界面处发生反射和折射时都能成像，且都为虚像 知识点2 生活中的折射现象 1．从岸上看水里的物体，物体“_____”；从水中看岸上的物 体，物体“_____”． 2．海市蜃楼是在海面上或沙漠上出现的虚幻景像，是一种奇特 的景观．它是由于空气疏密不均匀使光线发生_____造成的． 3．透过玻璃砖看到钢笔的一部分发生“错位”． 4．插在水中的筷子，水中部分看起来向上弯折． 变浅 变高 折射 知识点3 不同形状玻璃砖 对光的作用 知识点4 凸透镜和凹透镜 透镜是利用_________制成的改变光路的光学仪器. 光的折射 凸透镜 凹透镜 概念 中间___，边缘___的透镜 中间___，边缘___的透镜 图示 厚 薄 薄 厚 凸透镜 凹透镜 主光轴 透镜上，通过两个球心的直线叫作主光轴，简称主轴，用点划线表示 光心 每个透镜主光轴上都有一个特殊的点，凡是经过该点的光线的传播方向不变，这个点叫作光心，用字母O来表示，薄透镜的光心就在透镜的中心 凸透镜 凹透镜 对平行 光的 作用 会聚作用 发散作用 凸透镜 凹透镜 焦点 平行于主光轴入射的光线经凸透镜折射后能会聚于主光轴上一点，这个点叫作凸透镜的焦点，用字母F表示 平行于主光轴入射的光线经凹透镜折射后变得发散，这些发散光线的反向延长线能相交于主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以这个点叫作凹透镜的虚焦点，用字母F表示 焦距 焦点到透镜光心的距离叫作焦距，用字母f表示 焦点到透镜光心的距离叫作焦距，用字母f表示 【指点迷津】 (1) 凸透镜 凹透镜 凸透镜对光有会聚作用，是指光经凸透镜折射后，折射光线相对于入射光线会聚了一些，但经凸透镜折射后的光不一定会聚到一点 凹透镜对光有发散作用，是指光经凹透镜折射后，折射光线相对于入射光线发散了一些，但经凹透镜折射后的光仍有可能相交 (2)凸透镜表面的凸起程度决定它的焦距长短，表面越凸，对光的会聚能力越强，焦距越小． (3)凹透镜表面的凹陷程度决定它的焦距长短，凹透镜中间越薄，对光的发散能力越强，焦距越小． (4)如何辨别凸透镜和凹透镜 定义法 用手摸透镜，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜 太阳光 聚焦法 让透镜正对太阳光，移动透镜，若白纸上能找到一个很亮的点则该透镜为凸透镜，否则为凹透镜 成像法 用透镜看书上的字，若看到的字是放大的则为凸透镜，若看到的字是缩小的则为凹透镜 知识点5 透镜中的三条特殊光线 考点1 探究光折射的特点 典例1 [2024·文登区期中](多选)“探究光的折射特点”实验如图所示，下列说法错误的是( ) A．如图甲所示，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向左移动 B．如图乙所示，使用可折转的光屏，是为了研究折射角与入射角是否相等 C．如图丙所示，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靠近法线，折射光将逐步靠近法线 D．如图丙所示，从水槽上方透过水看到的水槽底部比它实际位置要深 思路导析 光从空气斜射入水或其他透明介质时，折射角小于入射角；为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，可使用可折转的光屏；入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，入射光线靠近法线，说明入射角减小，折射角也减小． 变式 [2024·烟台期中]如图所示是光在空气和玻璃两种透明 介质中传播时发生的现象，则法线为___，入射角为___°，折 射角为___°，界面的___(填“左”“右”“上”或“下”)侧 是空气． BF 30 60 左 考点2 光的折射现象及其应用 典例2 [2024·北京]如图所示的光现象，由于光的折射形成的是( ) 思路导析 光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，如平面镜成像、水中倒影等；当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如看水里的鱼比实际位置浅等． 变式 [2024·靖江期中]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，而是太阳光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， 若大气层消失则白天的时间会_____(填“变长”“变短”或 “不变”)． 折射 乙 变短 虚 考点3 凸透镜和凹透镜辨别 典例3 [2024·房山区期末]下列关于图中镜片的说法，正确的是( ) A．属于凸透镜的是①③⑥ B．属于凹透镜的是②④⑤⑥ C．属于平面镜的是③④ D．对光有发散作用的是②④⑥ 思路导析 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用． 变式1 [2023·牟平区期末]如图所示，光线会聚于b点，在虚 线区域内放甲透镜后，光线会聚于主光轴MN上的c点；在虚线 区域内换放乙透镜后，光线会聚于主光轴MN上的a点，则( ) A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲、乙均是凸透镜 C．甲是凹透镜，乙是凸透镜 D．甲、乙均是凹透镜 变式2 [2024·历下区月考]高度近视的唐老师发现他的眼睛也 “老花”了，现在他批作业需要换上另一副眼镜才能看清字迹． 科代表把唐老师批作业时戴的眼镜拿到阳光下，发现光屏上呈 现的光斑形状总是如图所示．唐老师批作业时戴的眼镜是( ) A．凸透镜，对光具有发散作用 B．凸透镜，对光具有会聚作用 C．凹透镜，对光具有发散作用 D．凹透镜，对光具有会聚作用 考点4 主光轴、光心、焦点和焦距 典例4 [2024·烟台期中]一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线． 答案：如图所示： 思路导析 利用光的反射定律作出入射角：光从空气斜射入水中或其他介质中时，反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线两侧．利用光的折射规律作出折射角：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，折射光线和入射光线分居法线两侧． 变式1 [2025·淄博期中]①如图甲所示，一束光射向一块玻璃砖，画出这束光进入和离开玻璃砖的光路图．②根据图乙中的入射光线作出相应的折射光线．③如图丙所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜的光路图． 答案：如图所示： 变式2 [2024·菏泽]2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示．请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置，S′表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响)． 答案：如图所示： $$