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人教版八年级物理上册第4章《光现象》第4节光的折射讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一光的折射规律★★7 722二光的折射现象及应用★★ 4 4一、光的折射规律：1.概念：光从一种介质入另一种介质时，传播方向发生，这种现象叫光的折射；（1）当发生折射现象时，一定也发生了现象（反之不然）；（2）折射角：；（3）当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向。
（折射角为0）2.光的折射规律：（1）三线共面：；（2）法线居中：；（反射光线和折射光线在法线同侧）（3）光路可逆：；（4）；（5）在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大：①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折：（折射角＜入射角）；②光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折：（折射角＞入射角）；3.全反射现象：（1）光线从密度大的介质射向密度小的介质，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射；本原理可以用于解释海市蜃楼现象；（2）临界角：光线从密介质射向疏介质，存在一临界点，使得折射光线消失（折射角为90°），当入射角大于等于这一临界角时，就没有折射光线；（此时只有反射光线）。
【例题1】光从空气射入玻璃时，下列关于折射角与入射角的说法中，正确的是（）A．折射角一定小于入射角 B．折射角有可能等于入射角C．折射角随入射角的减小而增大 D．折射角不可能小于入射角【变式1】光从空气中斜射入水中，入射角为30°，则折射角（）A．小于30° B．大于30° C．等于30° D．0°【例题2】人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是（）【变式2】小明下自习到楼下后发现教室的灯还亮着，下列光路图能正确表示小明所观察到的实际情况的是（）【例题3】如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）A．入射角为60°，界面右侧是空气B．折射角为45°，界面左侧是玻璃C．入射角为30°，界面左侧是空气D．折射角为45°，界面右侧是玻璃【变式3】某小组同学在进行“探究光的折射规律”实验中，一束光在空气和玻璃的分界面AB上同时发生了反射和折射现象。
实验七光的折射定律实验【实验目的】验证光的折射定律。
即：共面（反射光线、入射光线与法线在一个平面内）、分居（反射光线与入射光线分居法线两侧）、不等角（反射角不等于入射角）和可逆（光路是可逆）。
【实验器材】光的折射实验水槽一个、激光笔一支、带刻度的折板光屏一块、支架等。
【实验步骤】一、按图组装器材二、按图沿折板平面用激光笔射出一束光线，观察入射光线、折射光线和反射光线，并记录入射角和反射角；数据填入表格。
三、改变入射光线方向（入射角）重复上述实验并记录表格。
次数入射角折射角123…四、沿折板中轴（N）将折板F向前转动，观察折射光线是否仍在F上。
五、选择一次实验，沿原反射光线反方向改变入射光线，观察反射光线判断光路可逆性。
六、整理器材。
【实验结论】共面、分居、不等角（入射角增大，折射角跟着增大）。
2.考查方向考查方向解答思路三线共面沿折版中轴折转光屏是否还能看见折射光线分居观察折射光线、入射光线是否在中轴两侧不等角通过量角器可逆沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线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1. (2019·泰州）在“初识光的折射现象”和“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____(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向____(会/不会)发生偏折。
实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些____。
（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、入射光线和法线是否____。
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____(增大/减小/不变)。
以下是一个人教版八年级物理实验教案的示例：
实验名称：探究光的折射现象
实验目标：
1. 了解光的折射现象及其产生的原因。
2. 掌握折射率的定义和计算方法。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
实验器材：
1. 半圆形玻璃砖
2. 激光笔
3. 量角器
4. 纸板
5. 水
6. 记录本和笔
实验步骤：
1. 准备实验器材，将半圆形玻璃砖放在桌面上，激光笔固定在纸板上，量角器放在旁边备用。
2. 打开激光笔，使光线射向半圆形玻璃砖的平面，观察光线在玻璃砖中的传播路径。
3. 用量角器测量入射光线和折射光线之间的夹角，记录下来。
4. 改变入射光线的角度，重复步骤3，至少进行三次测量。
5. 在记录本上画出光的折射图像，标出入射光线、折射光线和法线，记录每次测量的入射角和折射角。
6. 根据折射率的定义，计算折射率并记录下来。
7. 分析实验数据，得出结论。
实验结论：
通过实验观察，我们发现当光线从空气进入玻璃时，会发生折射现象。
折射角随着入射角的增大而增大。
根据折射率的定义，我们计算出玻璃的折射率为。
这表明光线在玻璃中的传播速度比在空气中慢。
注意事项：
1. 在实验过程中，要注意保护眼睛，避免直接观察激光笔的光线。
2. 实验过程中要保持安静，不要影响其他同学。
3. 实验结束后，要将实验器材归位，保持实验室整洁。
光的折射【目的和要求】观察光的折射现象，总结折射现象的一些规律。
【仪器和器材】学生光源，半圆柱状透镜，量角器，白纸。
【实验方法】一、光线由光疏媒质进入光密媒质（光束由空气进入半圆柱状透镜）l．在桌上放一张白纸，将量角器放在白纸上。
再将半圆柱状透镜放在量角器上，透镜的直边和圆心与量角器的直达和圆心相重合（图2．4－1）。
2．让光源射出的光束斜射到透镜的圆心上。
这时可以看到在入射点A处，有一条较暗的反射光线；另外还有一条较明亮的光线射向玻璃中（即由光疏媒质进入光密媒质）。
玻璃中的光线偏离了原来的入射方向发生了折射。
过A点垂直于透镜直边的90°线是过入射点A的透镜直边的法线。
改变入射角的大小，从量角器上测出入射角分别为60°、45°、30°时相应的折射角（入射角可用三角板或量角器来确定）。
并将结果填入表2．4－1中。
入射角反射角60°45°30°3．观察入射角为零时的情况。
这时入射光线垂直干半圆透镜的直边射向圆心（图2．4－2），因而入射光线与法线重合，观察光线进入透镜后。
有没有发生折射。
这时的折射角多大？由此可以得出什么结论？二、光线由光密媒质进入光疏媒质（光束由透镜进入空气）1．继续图2．4－1的实验，观察光线AB经过透镜后在与光流媒质（空气）交界处B 点的折射情况；这时我们发现，光线AB经过B点时没有发生折射，进入空气后仍然沿着原来的方向前进。
这时的入射角多大？由这个实验可以得出什么结论？提示：圆弧上某一点的法线是与过该点的切线相垂直的直线，因而与过该点的半径相重合。
光线AB既然是沿着半圆柱状透镜的半径方向，也就是沿着过B点的法线方向前进的，入射角是0°。
由这个实验可以得出以下结论：当光线沿着半圆柱状透镜的法线（半径）方向从光密媒质（玻璃）射入光疏媒质（空气）进，即入射角为零时，光线的传播方向不变（不发生折射）。
2．继续图2．4－2的实验。
光的折射现象
【目的和要求】
认识光在两种物质界面上发生的折射现象，并总结折射现象的初步规律。
【仪器和器材】
光具盘（J2501型），低压电源（J1201型）。
【实验方法】
1．如图2．7－1所示，将J2501型光具盘的平行光源，矩形光盘和圆形光盘安置好，半圆柱透镜用紧固螺钉卡在圆形光盘上。
透镜的毛面向里和光盘平面贴紧，半圆柱透镜的直径面MN和光盘上的90°连线重合，圆心O和圆形光盘的中心重合。
调整平行光源，使中央一束平行光垂直于MN射到半圆柱透镜的圆心O，光盘上清晰地显示出入射光线、反射光线和折射光线在一条直线上。
转动圆形光盘，入射点O的位置始终不变。
2．光的折射现象
（1）将圆形光盘转一个角度，使一束平行光射到MN上的O点，光盘上可以看入射光线AO，反射光线OC和折射光线OB（图2．7－2）。
（2）转动圆形光盘，使入射光线AO垂直于MN平面，可以看到通过分界面以后的光线OB和AO在一条直线上，即不改变光线的传播方向。
（3）转动圆形光盘，使入射光线从圆弧面射入玻璃中，沿半径射到MN上的O点，当光线斜射到MN界面上时，光由玻璃进入空气，传播方向发生改变；垂直射到MN界面上
时，传播方向不改变。
观察重点：在半圆柱透镜的MN界面上，光从空气进入玻璃，或者从玻璃进入空气，斜射时传播方向改变；垂直入射时传播方向不改变。
3．光发生折射的初步规律
（1）重复光从空气斜射进入玻璃的情况，观察两种媒质交界面上的入射点、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。
指出光在折射时，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧。
（2）转动圆形光盘，改变入射角的大小，可以看到，光从空气进入玻璃时，入射角越大，折射角也越大，并且折射角总小于入射角。
（3）转动圆形光盘，使得在MN界面上，光从玻璃进入空气。
改变入射角的大小（入射角应小于临界角），可以看到，折射角随着入射角的增大而增大，并且折射角总大于入射角。
（4）若光线垂直入射到MN界面上时，不论光从空气进入玻璃，还是从玻璃进入空气。
通过界面以后光的传播方向都不变。
观察重点：光从空气进入玻璃时，折射角小于入射角；光从玻璃进入空气时，折射角大于入射角。
两种情况下，折射角都随入射角增大而增大。
【注意事项】
1．实验装置要在课前组装调整好。
调整时还要注意：①半圆柱透镜的底面（毛面）要和圆形光盘贴紧。
在用紧固螺钉将透镜压紧在光盘上时，圆弧面那一侧容易翘起，造成由这一侧射出的光线在光盘上显示的亮线出现断开的现象。
②从半圆柱透镜的正面有时看到如图2．7－3所示的光线OE。
这是由于从光盘左侧缝隙透过的光带较宽，一部分光线直接照到半圆柱透镜的前表面上造成的。
可以在透光缝隙上插入一半拦光片，挡住这部分光线。
2．在玻璃内光缆传播的方向可以由半圆柱透镜的圆弧侧面以外的光线表示。
这是由于沿着半径方向传播的光线总和圆弧界面垂直，因此通过界面时不改变传播方向。
沿半径方向的光线在圆弧面里、外部分总在一条直线上，可以直接从实验观察得到。
3．演示光的折射现象要注意给学生完整的图景，光到达两种媒质的交界面时，既存在着折射现象，又存在着反射现象。
初中阶段不要求讲述全反射现象，实验时，光从玻璃进入空气或者从水进入空气时，入射角都应小于临界角。
编者提示：本小实验可辅以“光现象”部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。
