第三节 光的折射（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理导学案聚焦光的折射，引导学生认识折射现象及相关概念，通过自主预习填空和讨论交流（如铅笔弯折）衔接光的反射知识，构建从概念到规律的学习支架。 以实验探究为核心，利用可折叠光屏等器材验证折射规律培养科学探究能力，对比反射与折射规律提升科学思维，结合池水变浅等生活现象强化物理观念，例题与分层练习助力学生深化理解，提升应用能力。

第三节 光的折射（导学案） 【学习目标】 1. 认识光的折射现象，能准确识别入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等基本概念。 2. 经历探究光的折射规律的实验过程，理解光的折射核心规律，知道折射现象中光路可逆。 3. 能运用光的折射规律解释池水变浅、铅笔 “折断”、海市蜃楼等生活常见的折射现象。 4. 通过对比光的反射与折射规律，提升对比分析与归纳总结能力，培养探索自然现象的科学好奇心。 【学习重点】 1. 光的折射规律的实验探究与核心结论 2. 运用光的折射规律解释生活中的常见折射现象 【学习难点】 1. 不同介质斜射时，折射角与入射角的大小关系辨析 2. 折射形成的虚像的光路分析与成因理解 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 光从一种物质______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______。 2. 在光的折射现象中，过入射点与两种物质分界面垂直的直线叫做______；入射光线与法线的夹角叫做______，折射光线与法线的夹角叫做______。 3. 光折射时，折射光线、入射光线与法线在____________内；折射光线和入射光线分别位于______两侧；折射角随入射角的增大而______，随入射角的减小而______。 4. 光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角______入射角；光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角______入射角；在光的折射现象中，光路是______的。 5. 我们看到水中的鱼，实际是鱼的______像，鱼的实际位置在像的______方；“潭清疑水浅”、铅笔在水中 “折断” 都是光的______现象。 6. 海市蜃楼是由光的______形成的自然现象。 【课堂探究】 探究一、光的折射现象与相关概念 1. 光的折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 注意：当光垂直入射到两种介质的分界面时，传播方向不发生改变，此时不产生偏折。 2. 基本概念梳理 结合光路图识别核心概念： • 入射光线：射向两种介质分界面的光线 • 折射光线：进入另一种介质的光线 • 入射点（）：光线射到分界面上的点 • 法线（）：过入射点、垂直于分界面的虚线，是研究光学的辅助线 • 入射角：入射光线与法线的夹角 • 折射角：折射光线与法线的夹角 【讨论交流】 1. 光从一种介质进入另一种介质时，是否一定发生折射？什么情况下传播方向不变？ 2. 斜插入水中的铅笔，看起来是向上弯折还是向下弯折？试着用自己的话解释原因。 【例题1】如图，铅笔斜插在水中，看见水中的铅笔向上弯折，解释这一现象的光路是（   ） A． B． C． D． 探究二、实验探究：光的折射规律 【实验目的】探究光从空气斜射入水、玻璃等透明介质时的折射规律，验证三线位置关系与两角大小变化关系。 【实验器材】激光笔、水槽、玻璃砖、可折叠光屏、量角器等。 【实验步骤与现象分析】 1. 让激光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线的位置，比较折射角与入射角的大小；改变入射角大小，观察折射角的变化规律。 2. 将显示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呈现折射光线，验证三线是否共面。 3. 换用玻璃砖重复上述实验，验证折射规律是否具有普遍性。 4. 让激光逆着原折射光线的方向，从水或玻璃斜射入空气，观察折射光线的传播路径，验证折射光路是否可逆。 【实验结论——光的折射规律】 1. 三线共面：折射光线、入射光线与法线在同一平面内； 2. 两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧； 3. 两角同变：折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小； 4. 斜射规律： ￮ 光从空气斜射入水或玻璃等介质：折射角小于入射角（折射光线靠近法线） ￮ 光从水或玻璃等介质斜射入空气：折射角大于入射角（折射光线远离法线） 5. 垂直入射：光垂直射向介质表面时，传播方向不变，此时折射角 = 入射角 =。 6. 光路可逆：在光的折射现象中，光路是可逆的。 【对比拓展】光的反射定律与光的折射规律对比 对比维度 光的反射定律 光的折射规律 三线位置 三线共面，两线分居法线两侧 三线共面，两线分居法线两侧 两角关系 反射角始终等于入射角 斜射时两角不相等，大小关系随介质变化 光路特点 光路可逆 光路可逆 光线去向 反射光线返回原介质 折射光线进入另一种介质 【讨论交流】 1. 实验中使用可折叠光屏的作用是什么？ 2. 为什么要多次改变入射角的大小进行实验？ 3. 光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角分别是多少度？传播方向是否改变？ 【例题2】实验一：在“探究光反射的规律”时，小宇进行了如图甲所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________； （2）小宇让一束光线AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OB，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线；为了确定此时反射光线的位置，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的_________（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在________； 实验二：如图丁所示，这是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路图，经过多次实验并记录了如下数据。 入射角α 0° 10° 30° 45° 60° 折射角β 0° 7.1° 20.7° 30° 37.8° （3）多次实验表明：当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角_________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角；当光垂直射入时，光的传播方向________（选填“改变”或“不变”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是_________度； （5）该同学接着又完成了光从空气斜射进水中和从水斜射入空气中的实验，他这样进行多次实验的目的是为了________。（填正确选项的字母） A．减小误差 B．寻找普遍规律 探究三、生活中的折射现象 生活中大量的光现象都与折射有关，我们看到的多数 “水中虚像” 都是光的折射形成的。 1. 池水 “变浅” 池底反射的光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折；人眼逆着折射光线看去，默认光沿直线传播，因此看到的是池底的虚像，虚像位置比实际池底更高，所以看起来池水比实际更浅。 2. 水中的鱼位置 “升高” 水中鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线；人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像，虚像在实际鱼的上方，因此叉鱼时要瞄准看到的鱼的下方才能叉到。 3. 铅笔 “折断” 水中铅笔反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼看到的铅笔虚像位置比实际位置偏高，因此铅笔看起来在水面处 “向上折断”。 4. 海市蜃楼 海面或沙漠上方的空气疏密不均匀，光在不均匀的空气中传播时不断发生折射，远处景物的光经偏折后进入人眼，人眼看到景物的虚像，形成海市蜃楼。 【讨论交流】 1. 潜水员在水下看岸上的树木，看到的像比实际树木更高还是更矮？为什么？ 2. 夜晚看到的星光会 “闪烁”，这和光的折射有关吗？请简单解释。 3. 压在厚玻璃板下的报纸文字，看起来比露在外面的文字 “升高” 了，请解释这一现象。 【例题3】下列说法中正确的是（　　） ①渔民沿看见鱼的方向可以叉到鱼 ②渔民沿看见鱼的下方可以叉到鱼 ③沿看见池底小石子的方向用激光笔照射可以照亮小石子 ④沿看见池底小石子的下方用激光笔照射可以照亮小石子 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【归纳整理】 第三节 光的折射 【课堂练习】 1．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 2．下列关于光从空气斜射入玻璃的光路规律描述，正确的是（     ） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角，两线分居法线两侧 C．斜射时传播方向不发生偏折 D．入射光线与折射光线在法线同侧 3．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、和三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（　　） A．的下边是玻璃 B．为入射光线 C．折射角为38° D．折射角为30° 4．人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置相比（    ） A．“日出”时在的下方，“日落”时在的上方 B．“日出”或“日落”时均在的下方 C．“日出”时在的上方，“日落”时在的下方 D．“日出”或“日落”时均在的上方 5．从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是____。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角____入射角。 6．当水中的光源发出的光束斜射到空气中时，折射角___________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的___________（选填“实像”或“虚像”），像的位置比树梢的实际位置___________（选填“高”或“低”）。 7．小明乘坐竹筏游览西湖，当船工用长直的竹篙斜插入水中撑行时，小明从侧面观察到水下有两只“竹篙”的像，其中插入水中的那部分竹篙看起来会向 _____（填“上”或“下”）弯折。小明依据所学的知识判断出OC是由于光的 _______形成的 _____像（选填“实”或“虚”），OB是水上的那部分竹篙发生了光的 _______现象形成的。 8．某小组同学设计了如图甲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由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：______（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向______（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是______的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是______（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领______（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图丁中的______（填序号）。 9．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 （1）使用光屏，是为了使光发生___________时显示光路，用可折转的光屏，便于观察折射光线和入射光线是否___________； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和，2和、3和、4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角___________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；折射角的增大值___________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角的增大值，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于___________度； （3）图丙中当激光笔从水中沿方向射入O点，则折射光线将会与___________（选填“1”“2”“3”或“4”）重合，说明折射时光路是___________的。 10．如图所示，A是水池底某点，请大致作出光线AO和AO′的折射光线，并利用图中的两条光路找出人从岸上看到的A的像A′的位置。 11．如图所示，有一束光线射到一块玻璃制成的三棱镜上，请在图中画出这束光线穿过三棱镜的大致传播方向。 12．如图所示的杯中有水，杯底有一块漂亮的小石头（未画出），一束激光照射到水面上。 （1）画出这束激光的反射光线________； （2）画出这束激光进入水中的大致光路_________； （3）逐渐往杯中加水，杯底的光斑会向 _____（选填“左”或“右”）移动； （4）两个同学想用激光笔去照亮水底小石头，小华往他看到的石头的方向照射，小明往他看到的石头的下方照射，能照亮小石头的是_______（选填“小华”或“小明”）。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 光的折射（导学案） 【学习目标】 1. 认识光的折射现象，能准确识别入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等基本概念。 2. 经历探究光的折射规律的实验过程，理解光的折射核心规律，知道折射现象中光路可逆。 3. 能运用光的折射规律解释池水变浅、铅笔 “折断”、海市蜃楼等生活常见的折射现象。 4. 通过对比光的反射与折射规律，提升对比分析与归纳总结能力，培养探索自然现象的科学好奇心。 【学习重点】 1. 光的折射规律的实验探究与核心结论 2. 运用光的折射规律解释生活中的常见折射现象 【学习难点】 1. 不同介质斜射时，折射角与入射角的大小关系辨析 2. 折射形成的虚像的光路分析与成因理解 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 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。 2. 在光的折射现象中，过入射点与两种物质分界面垂直的直线叫做法线；入射光线与法线的夹角叫做入射角，折射光线与法线的夹角叫做折射角。 3. 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。 4. 光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角；光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角；在光的折射现象中，光路是可逆的。 5. 我们看到水中的鱼，实际是鱼的虚像，鱼的实际位置在像的下方；“潭清疑水浅”、铅笔在水中 “折断” 都是光的折射现象。 6. 海市蜃楼是由光的折射形成的自然现象。 【课堂探究】 探究一、光的折射现象与相关概念 1. 光的折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 注意：当光垂直入射到两种介质的分界面时，传播方向不发生改变，此时不产生偏折。 2. 基本概念梳理 结合光路图识别核心概念： • 入射光线：射向两种介质分界面的光线 • 折射光线：进入另一种介质的光线 • 入射点（）：光线射到分界面上的点 • 法线（）：过入射点、垂直于分界面的虚线，是研究光学的辅助线 • 入射角：入射光线与法线的夹角 • 折射角：折射光线与法线的夹角 【讨论交流】 1. 光从一种介质进入另一种介质时，是否一定发生折射？什么情况下传播方向不变？ 光从一种介质进入另一种介质时，不一定发生折射。当光垂直入射到两种介质的分界面时，传播方向不发生改变，不会产生偏折；只有光斜射入另一种介质时，才会发生折射现象。 2. 斜插入水中的铅笔，看起来是向上弯折还是向下弯折？试着用自己的话解释原因。 斜插入水中的铅笔看起来向上弯折。 原因：水中铅笔反射的光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折；人眼逆着折射光线看去，默认光沿直线传播，看到的是铅笔的虚像，虚像位置比实际铅笔的位置偏高，因此铅笔看起来在水面处向上 “折断”。 【例题1】如图，铅笔斜插在水中，看见水中的铅笔向上弯折，解释这一现象的光路是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】铅笔反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的铅笔位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来铅笔向上弯折。由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 探究二、实验探究：光的折射规律 【实验目的】探究光从空气斜射入水、玻璃等透明介质时的折射规律，验证三线位置关系与两角大小变化关系。 【实验器材】激光笔、水槽、玻璃砖、可折叠光屏、量角器等。 【实验步骤与现象分析】 1. 让激光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线的位置，比较折射角与入射角的大小；改变入射角大小，观察折射角的变化规律。 2. 将显示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呈现折射光线，验证三线是否共面。 3. 换用玻璃砖重复上述实验，验证折射规律是否具有普遍性。 4. 让激光逆着原折射光线的方向，从水或玻璃斜射入空气，观察折射光线的传播路径，验证折射光路是否可逆。 【实验结论——光的折射规律】 1. 三线共面：折射光线、入射光线与法线在同一平面内； 2. 两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧； 3. 两角同变：折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小； 4. 斜射规律： ￮ 光从空气斜射入水或玻璃等介质：折射角小于入射角（折射光线靠近法线） ￮ 光从水或玻璃等介质斜射入空气：折射角大于入射角（折射光线远离法线） 5. 垂直入射：光垂直射向介质表面时，传播方向不变，此时折射角 = 入射角 =。 6. 光路可逆：在光的折射现象中，光路是可逆的。 【对比拓展】光的反射定律与光的折射规律对比 对比维度 光的反射定律 光的折射规律 三线位置 三线共面，两线分居法线两侧 三线共面，两线分居法线两侧 两角关系 反射角始终等于入射角 斜射时两角不相等，大小关系随介质变化 光路特点 光路可逆 光路可逆 光线去向 反射光线返回原介质 折射光线进入另一种介质 【讨论交流】 1. 实验中使用可折叠光屏的作用是什么？ 可折叠光屏有两个作用：显示光的传播路径，直观呈现入射光线、折射光线的位置，便于观察角度关系； 通过将显示折射光线的半个光屏向后折转，验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 2. 为什么要多次改变入射角的大小进行实验？ 多次改变入射角大小进行实验，是为了避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律，确保 “折射角随入射角增大而增大” 的规律适用于所有入射角度，而非某一特殊角度的偶然结果。 3. 光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角分别是多少度？传播方向是否改变？ 光从空气垂直射入水中时，入射角为，折射角也为；此时光的传播方向不发生改变。 【例题2】实验一：在“探究光反射的规律”时，小宇进行了如图甲所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________； （2）小宇让一束光线AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OB，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线；为了确定此时反射光线的位置，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的_________（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在________； 实验二：如图丁所示，这是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路图，经过多次实验并记录了如下数据。 入射角α 0° 10° 30° 45° 60° 折射角β 0° 7.1° 20.7° 30° 37.8° （3）多次实验表明：当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角_________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角；当光垂直射入时，光的传播方向________（选填“改变”或“不变”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是_________度； （5）该同学接着又完成了光从空气斜射进水中和从水斜射入空气中的实验，他这样进行多次实验的目的是为了________。（填正确选项的字母） A．减小误差 B．寻找普遍规律 【答案】（1）垂直；（2）下部 同一平面内；（3）小于 不变；（4）45；（5）B 【解析】（1）在探究光反射定律时，应先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直，保证入射光线和反射光线映在纸板上。 （2）[1][2]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板的上部会看不到反射光线，下部分有反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。 （3）[1]由表格数据可知∶当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角小于入射角。 [2]入射光线与法线的夹角为入射角，移动光源，让光垂直入射时，入射角是0°，由表中数据，折射角也是0°，即光垂直射入玻璃时传播方向不变。 （4）当光以45°的入射角从空气斜射入玻璃中时，其折射角是30°，根据在光的折射中，光路是可逆的，当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是45°。 （5）实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律。故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 探究三、生活中的折射现象 生活中大量的光现象都与折射有关，我们看到的多数 “水中虚像” 都是光的折射形成的。 1. 池水 “变浅” 池底反射的光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折；人眼逆着折射光线看去，默认光沿直线传播，因此看到的是池底的虚像，虚像位置比实际池底更高，所以看起来池水比实际更浅。 2. 水中的鱼位置 “升高” 水中鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线；人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像，虚像在实际鱼的上方，因此叉鱼时要瞄准看到的鱼的下方才能叉到。 3. 铅笔 “折断” 水中铅笔反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼看到的铅笔虚像位置比实际位置偏高，因此铅笔看起来在水面处 “向上折断”。 4. 海市蜃楼 海面或沙漠上方的空气疏密不均匀，光在不均匀的空气中传播时不断发生折射，远处景物的光经偏折后进入人眼，人眼看到景物的虚像，形成海市蜃楼。 【讨论交流】 1. 潜水员在水下看岸上的树木，看到的像比实际树木更高还是更矮？为什么？ 潜水员看到的像比实际树木更高。 原因：岸上树木反射的光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折；潜水员逆着折射光线看去，默认光沿直线传播，看到的是树木的虚像，虚像位置比实际树木的位置更高。 2. 夜晚看到的星光会 “闪烁”，这和光的折射有关吗？请简单解释。 星光闪烁与光的折射有关。 原因：地球大气层的空气疏密不均匀，且随气流不断变化；星光穿过大气层时会持续发生折射，折射光线的方向不断发生微小偏移，传到人眼的光线强弱、方向不断变化，因此看起来星光在闪烁。 3. 压在厚玻璃板下的报纸文字，看起来比露在外面的文字 “升高” 了，请解释这一现象。 玻璃板下的文字反射的光，从玻璃斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折；人眼逆着折射光线看去，看到的是文字的虚像，虚像位置比文字的实际位置偏高，因此看起来比露在外面的文字 “升高” 了。 【例题3】下列说法中正确的是（　　） ①渔民沿看见鱼的方向可以叉到鱼 ②渔民沿看见鱼的下方可以叉到鱼 ③沿看见池底小石子的方向用激光笔照射可以照亮小石子 ④沿看见池底小石子的下方用激光笔照射可以照亮小石子 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】C 【解析】水中的鱼反射的光从水中进入岸上人的眼睛被看到发生折射，根据光的折射规律可知，折射光线向远离法线的方向偏折，所以看到的虚像的位置和实际位置相比是浅的，在叉鱼时，渔夫应瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼，故①错误，②正确；在岸上看到池底的小石子与看到鱼的原理相同，看到的是光的折射形成的虚像，根据光路的可逆性可知，沿看见池底小石子的方向用激光笔照射可以照亮小石子，故③正确，④错误。综上可知，②③正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 【归纳整理】 第三节 光的折射 【课堂练习】 1．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 【答案】B 【解析】AD．手影和树荫下的光斑都是由光的直线传播形成，故AD不符合题意； B．海市蜃楼属于光的折射现象，故B符合题意； C．桥在水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故C不符合题意。 故选B。 2．下列关于光从空气斜射入玻璃的光路规律描述，正确的是（     ） A．折射角大于入射角 B．折射角小于入射角，两线分居法线两侧 C．斜射时传播方向不发生偏折 D．入射光线与折射光线在法线同侧 【答案】B 【解析】ABD．光从空气斜射入玻璃中，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射光线远离靠近，即折射角小于入射角，故AD错误，B正确； C．斜射时传播方向一定会发生偏折，只有垂直入射才不偏折，故C错误。 故选B。 3．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、和三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（　　） A．的下边是玻璃 B．为入射光线 C．折射角为38° D．折射角为30° 【答案】C 【解析】反射光线和入射光线位于法线两侧，折射光线和入射光线也位于法线两侧，由图可知，CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线；由图可知，MN为分界面，PQ为法线，反射角为60°，反射角等于入射角，则入射角也为60°，折射角为38°，折射角小于入射角，所以，MN左侧为玻璃，故故ABD错误， C 正确。 故选 C。 4．人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置相比（    ） A．“日出”时在的下方，“日落”时在的上方 B．“日出”或“日落”时均在的下方 C．“日出”时在的上方，“日落”时在的下方 D．“日出”或“日落”时均在的上方 【答案】B 【解析】由于大气层下部的密度大，上部的密度小；光由光密介质斜射入光疏介质时，折射角大于入射角，折射光线向下偏折。“日出”或“日落”时，太阳光均穿过大气层发生折射，折射光线向下偏折，逆着折射光线看过去，认为太阳在折射光线的反向延长线上，我们看到太阳的位置比太阳的实际位置要高，即S在的下方。故B正确，ACD错误。 故选B。 5．从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是____。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角____入射角。 【答案】 可逆的 大于 【解析】如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，原先的折射角变为入射角，原先的入射角变为折射角，这表明，折射时光路也是可逆的； 因为光从空气斜射入水时折射角小于入射角，所以光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 6．当水中的光源发出的光束斜射到空气中时，折射角___________（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的___________（选填“实像”或“虚像”），像的位置比树梢的实际位置___________（选填“高”或“低”）。 【答案】 大于 虚像 高 【解析】[1]根据光的折射规律，光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 [2]潜入水中观看池边树梢时，树梢反射的光从空气斜射入水中发生折射，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是由折射光线的反向延长线会聚形成的虚像。 [3]由于光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，人眼逆着折射光线看去，会觉得光线是从更高的位置射来的，所以像的位置比树梢的实际位置高。 7．小明乘坐竹筏游览西湖，当船工用长直的竹篙斜插入水中撑行时，小明从侧面观察到水下有两只“竹篙”的像，其中插入水中的那部分竹篙看起来会向 _____（填“上”或“下”）弯折。小明依据所学的知识判断出OC是由于光的 _______形成的 _____像（选填“实”或“虚”），OB是水上的那部分竹篙发生了光的 _______现象形成的。 【答案】 上 折射 虚 反射 【解析】[1]人从空气中看水中的物体，由于光的折射，看到的都是物体的虚像，虚像在真实物体的正上方，故水中的竹篙看起来向上弯折。 [2]如图所示的情景，CO是由于光的折射形成的斜插入水中竹篙的虚像。 [3]水面相当于平面镜，BO是由光的反射形成的竹篙水上部分AO的虚像。 8．某小组同学设计了如图甲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由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11.31° 22.1° 35.4° 40.9° （1）将光屏F调至与光屏E在同一平面内，保持入射点O不变，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验， ①分析表格数据得出的结论是：______（写出一条即可）。 ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向______（选填“改变”或“不改变”）。 （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是______的。 （3）另一小组的小华在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知折射角是______（选填“不同”或“相同”）的，水对光的折射本领______（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图丁中的______（填序号）。 【答案】（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大 不改变；（2）可逆的；（3）不同 小于；（4）② 【解析】（1）[1]分析表中实验数据可得结论：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也随之增大。 [2]当光从空气垂直射入水中时，入射角和折射角都为0°，此时入射光线、折射光线、法线三线重合，光的传播方向不改变。 （2）该小组同学用一束光沿着BO射向水面时，观察到折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是可逆的。 （3）[1][2]由图乙可知：第一个图中的折射角为90°﹣70°=20° 第二个图中的折射角为90°﹣75°=15° 所以以相同的入射角射向不同介质时，折射角大小不同；由于在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，所以水对光的折射本领小于玻璃对光的折射本领。 （4）如图丙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，此时光线从 水中斜射向空气中，折射角大于入射角，能描述此现象的光路是图丁中②。 9．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 （1）使用光屏，是为了使光发生___________时显示光路，用可折转的光屏，便于观察折射光线和入射光线是否___________； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和，2和、3和、4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角___________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；折射角的增大值___________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角的增大值，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于___________度； （3）图丙中当激光笔从水中沿方向射入O点，则折射光线将会与___________（选填“1”“2”“3”或“4”）重合，说明折射时光路是___________的。 【答案】（1）漫反射 在同一平面内；（2）小于 小于 0；（3）3 可逆 【解析】（1）[1]光屏表面粗糙，使用光屏，是为了使光发生漫反射时能显示光路。 [2]将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面，这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。 （2）[1]折射光线和法线的夹角是折射角，入射光线和法线的夹角是入射角，由图丙可知，折射角小于入射角。 [2]由图丙可知，折射角的增大值小于入射角的增大值。 [3]当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度。 （3）[1][2]图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点时，折射光线会沿原来入射光的方向射出，即将会与3重合，说明折射时光路是可逆的。 10．如图所示，A是水池底某点，请大致作出光线AO和AO′的折射光线，并利用图中的两条光路找出人从岸上看到的A的像A′的位置。 【答案】 【解析】光由水中斜射入空气时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；先过折射点垂直于界面作出法线，再在空气中法线的另一侧画出折射光线，注意折射角大于入射角，将两条折射光线反向延长，其交点即为人从岸上看到A的像A'，据此作图。 11．如图所示，有一束光线射到一块玻璃制成的三棱镜上，请在图中画出这束光线穿过三棱镜的大致传播方向。 【答案】 【解析】据折射规律可知，在三棱镜的第一个界面，光从空气垂直入射玻璃中，光线的传播方向不会发生改变。在三棱镜的第二个界面，光线从玻璃斜射入空气时，它会向远离法线方向偏折。据此作图。 12．如图所示的杯中有水，杯底有一块漂亮的小石头（未画出），一束激光照射到水面上。 （1）画出这束激光的反射光线________； （2）画出这束激光进入水中的大致光路_________； （3）逐渐往杯中加水，杯底的光斑会向 _____（选填“左”或“右”）移动； （4）两个同学想用激光笔去照亮水底小石头，小华往他看到的石头的方向照射，小明往他看到的石头的下方照射，能照亮小石头的是_______（选填“小华”或“小明”）。 【答案】（1）；（2）；（3）右；（4）小华 【解析】（1）过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，据此作图。 （2）根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线。据此作图。 （3）当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。 （4）根据光路可逆原理，光从空气斜射入水中发生折射，当光从水中斜射入空气中时也会发生折射，且光路可逆。人眼看到小石子的像，那么沿着看到像的方向照射激光，激光会沿着原来光从小石子到眼睛的相反路径传播，从而照亮小石子，所以应向看到小石子的正方向照射，即小华能照亮小石子。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $