第4节 光的折射规律八年级上册沪粤版

1.六个基本概念（一点、两角、三线）
一点
入射点
入射光线与分界面的交点,一般用字母“ ”表示
_
三线
法线
经过入射点 且和分界面垂直的直线，如图中的
入射光线
射向分界面的光线,如图中的光线
折射光线
进入另一种介质后,继续传播的光线,如图中的光线
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图中的 （是入射光线与法线的夹角，不是入射光线与分界面的夹角）
典例3 学校和家长在防溺水方面要多角度对学生进行安全教育.请你用对应的光学知识解释如图所示的情境.
如图所示,当光从水底 处斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会看到变浅了的池底 ,从而造成错觉.
第三章 光和眼睛
第4节 光的折射规律
八上物理 HY
1.认识光的折射现象.2.了解光的折射规律. 3.能用光的折射规律分析说明生活中常见的折射现象.
光在同一种均匀介质中沿直线传播,当光从一种介质斜射到另一种介质时,会发生什么现象呢？
现象
辨析比较光的反射和折射
光的反射
光的折射
不同点
角的大小关系
反射角始终等于入射角
折射角与入射角一般不相等
发生条件
任何物体表面
两种透明介质的分界面上或不均匀介质中
垂直入射
反射光线沿着入射光线的方向射出
传播方向不改变（但光的传播速度改变）
光的反射
光的折射
相同点
三线共面
反射光线、折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面内
（3）垂直入射：当光垂直射向两种透明介质的分界面时,传播方向不变,此时折射角和入射角都等于 ,即折射光线、入射光线和法线三线重合（三线合一）.（4）因果关系：在描述光的折射规律时,只能说“折射角大于入射角”或“折射角小于入射角”.因为这里存在一个因果关系,入射是“因”,折射是“果”,先有入射,后有折射,即折射角随入射角的变化而变化.（5）光路可逆：在折射现象中,光路是可逆的（注意：不能说光线是可逆的）.即光逆着原折射光线的方向入射时,折射光线将逆着原入射光线的方向射出.
由1、2可知，无论从岸上看水里，还是从水里看岸上，看到的都是升高了的虚像.
3.海市蜃楼的成因由于空气分布不均匀，地平线上的物体反射的光在空气中传播时,偏向地面,进入到远方人的眼中.沿着折射光线看去,人会觉得物体浮在空中,宛如天上仙境.
4.玻璃砖后的铅笔好像“断”了（如图甲所示）
如图乙所示，从 点发出的光线从空气斜射向玻璃砖发生两次折射；沿着折射光线看去,会感觉 的虚像偏离了 一段距离,即觉得玻璃砖后的铅笔好像“断”了.
教材深挖 光的色散的解释
我们前面学过的光的色散现象,其实质就是光的折射, 如图所示.白光射向三棱镜时发生了折射,折射光从三棱镜射向空气时再次发生折射,由于各种色光发生折射时的偏折程度不同,因而各种色光按一定的顺序分散开,形成了一条彩色光带.
_
折射角
折射光线与法线的夹角,如图中的 （是折射光线与法线的夹角，不是折射光线与分界面的夹角）
2.实验探究：光的折射规律 实验器材 激光笔、可折叠的带有“分度值”的纸板、半圆形的玻璃砖、水槽、不同颜色的笔.
实验过程（1）如图甲所示,将半圆形的玻璃砖放在带有分度值的纸板的下半部分上.（2）从右下方让一束激光贴着纸板射到半圆形玻璃砖的圆心处,可以在纸板上观察到光从玻璃斜射入空气的入射光线和折射光线.可观察到折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居在法线两侧,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角.记下入射角和折射角的大小.改变入射光线的方向,进行多次实验.
（6）改用水槽重做上述实验.光从玻璃射入空气时的数据
实验次数
1
2
3
入射角
折射角
分析与归纳 由实验现象和实验数据知：（1）光折射时,折射光线、入射光线和法线三者在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧.（2）光从玻璃或水中斜射到空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角.入射角增大时,折射角也增大，反之亦然.（3）光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不变.（4）在折射现象中，光路可逆.
1.从岸上看水中的物体,物体位置“变浅” 如图所示,从鱼身上点射出的两条光线经折射后射入人眼（光线由水中斜射入空气中,折射角大于入射角）,由光沿直线传播的经验,我们会觉得光是
2.从水中看岸上的物体,物体位置“变高”
如图所示,假设从树上的 点射出的两条光线经折射后射入人眼（光由空气斜射入水中,折射角小于入射角）,由光沿直线传播的经验,我们会觉得光是从 点发出并射入人眼的,所以,树的虚像比树的真实位置要高.
实验拓展1.换用水槽做实验后，可在水槽中添加不同的透明介质多次实验，可排除实验的偶然性，得出普遍规律.2.让光从水中斜射入玻璃，折射光线பைடு நூலகம்近法线，折射角小于入射角；让光从玻璃斜射入水中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角.
教材深挖对光的折射规律的理解（1）角度大小：光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角;光从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角.即光在空气中的角总大于光在其他介质中的角,可简记为“空气角大”.（2）角度变化：光发生折射时,折射角会随着入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,但两个角的改变量并不相同.
让激光笔发出的一束光由空气斜射入水中,光束在进入水中后传播方向发生变化
让激光笔发出的一束光由空气斜射入玻璃中,光束在进入玻璃后传播方向发生了变化
总结
光从空气斜射入其他介质，光的传播方向会发生改变
光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象,叫做光的折射.
典例1 (邵阳中考)小凯学习完《光现象》之后，兴致勃勃地回家给妹妹表演了一个小魔术．他先让妹妹站定，在她面前摆一只“空碗”（如图甲所示），然后缓慢地往碗里倒水，成功地给妹妹 “变”出了一枚硬币（如图乙所示）．魔术的成功是利用了( )
A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散
B
[解析] 当碗里没水的时候，硬币反射的光被碗壁挡住了，所以妹妹在一定位置看不见碗中的硬币；当向碗中倒入水后，硬币反射的光从水中斜射入空气中时在水面处发生折射，折射角大于入射角，当折射光线进入妹妹的眼中时，妹妹就看见了硬币，故魔术的成功利用了光的折射，B正确，A、C、D错误.
典例2 一束光线从空气射到透明的介质中,测得反射光线与入射光线的夹角是 ,折射光线与反射光线的夹角为 ,则反射角大小为____,折射角大小为____.
[解析] 根据光的反射定律和折射规律作图.设入射角为 ,折射角为 ,反射角为 .反射角等于入射角,则 .因为反射光线与入射光线的夹角为 ,即 ,所以反射角 ; 因为折射光线与反射光线的夹角为 ,所以, 解得 .
甲
（3）用手将纸板的左上部分向后翻转,可以发现,此时在纸板上观察不到折射光线,如图乙所示；慢慢让纸板的左上部分恢复到原来的位置,折射光线又能被观察到了，证明折射光线、入射光线、法线在同一平面内.
乙
（4）让激光垂直于分界面,由玻璃射向空气,光的传播方向不变.（5）让激光逆着原折射光线的方向从空气射入玻璃，进入玻璃的折射光线逆着原入射光线的方向射出,说明在折射现象中,光路是可逆的.
两线分居
反射光线、折射光线都与对应的入射光线分居法线两侧
两角关系
反射角、折射角都随入射角的增大而增大,减小而减小
光路可逆
反射现象和折射现象中,光路都是可逆的
教材深挖全反射如图所示,当光从玻璃或水中斜射入空气中时，折射角大于入射角,逐渐增大入射角,会观察到折射角也随之增大,同时观察到折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强.当入射角增大到某一值时,此时折射角达到 ,折射光线会完全消失,入射光线全部被反射,这种现象叫做全反射.