最新人教版八年级物理上册第四章《光的折射》课堂探究

课堂探究

知识点一 光的折射

1．光的折射 情景探究：

（1）站在池塘上，看到水池底变浅了；

（2）插入水中的筷子，发现筷子在水中的部分向上弯折； （3）潜水员在水中观察到岸上的树木变高了。 分析现象：

以上三个现象都是光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，光的传播方向发生了变化。

归纳总结：光的折射

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。

折射是光从一种透明物质斜射入另一种透明物质中时，在分界面处发生的。 2．基本概念

（1）入射光线：由一种介质射向分界面的光线。 （2）折射光线：进入另一种介质中去的光线。 （3）法线：经过入射点与分界面垂直的直线。 （4）入射角：入射光线跟法线的夹角。 （5）折射角：折射光线跟法线的夹角。

光射到界面上时发生了哪些现象？

当光从一种透明介质射入另一种透明介质里时，在两种介质的分界面上，光线的传播方向要发生改变。其中一部分光线发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质里而发生折射。

知识点二 探究光的折射规律

提出问题：光在折射时，折射光线沿什么方向射出？折射时有着怎样的规律？

猜想与假设：光在发生折射时，折射光线可能偏离原来的入射光线的方向射出。 制定计划与设计实验：（1）观察光从空气进入水中的折射情况；（2）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况；（3）换用玻璃砖，让光从空气中进入玻璃砖，重复上述实验；（4）让光从玻璃砖进入空气，重复实验，观察现象。

实验器材：光源（激光电筒）、水槽、一个可折叠的光屏、一块玻璃砖。 实验过程：

（1）如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系。

（2）比较折射角与入射角的大小。

（3）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。 （4）换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。

（5）让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化情况。 实验记录：

（1）光从空气射入水中，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别位于法线的两侧。

（2）折射角小于入射角。

（3）改变入射角的大小，折射角也随之改变。 （4）换用玻璃砖，情况也类似。

（5）光从水中斜射到空气中，折射角大于入射角。 归纳总结：光的折射规律

光在折射时，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别位于法线的两侧，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大；入射角减小时，折射角也减小。

当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折；当光从玻璃或水等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。

发生折射时光路是可逆的，折射现象中，光线的方向颠倒时，光传播的路径是不变的（沿原路返回）。如图所示。

光的折射与光的反射的异同点：

①相同点：a.当光传播到两种介质的交界面处时，一般要同时发生反射和折射；b.折射光线与反射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面内；c.折射光线、反射光线都与对应的入射光线分居法线的两侧，即折射光线与反射光线位于法线的同侧；d.折射角和入射角都随对应的入射角的增大而增大，随它的减小而减小；e.光在折射和反射时光路都是可逆的。

②不同点：a.折射光线与入射光线在不同介质中，反射光线与入射光线在同一介质中；b.折射角与对应的入射角一般不相等，只有当光垂直界面入射时，折射角才等于入射角，都为0°，而反射角始终等于对应的入射角。

知识点三 生活中的折射现象

清澈见底的池底看起来比较浅，可我们如果实际试一试，池底并不像我们看到的那么浅，鱼儿在清澈的水里游动，可如果我们沿着看到鱼的方向去叉鱼，却根本叉不到。这就是由于光的折射造成的，实际上我们看到的“池底”和水中的“鱼”并非实物，而是物体经折射后形成的虚像。如图甲所示，假设A点为鱼，则从A点（鱼）发出的无数条光线中选取两条AB、AC，则光线AB、AC在水面处发生折射，其折射光线分别为BD和CE。当两条折射光线BD、CE射入我们眼里时，我们就感觉光线是从BD和CE的反向延长线的交点A′发出的，所以在A点的鱼，在我们看来就到了A′点，所以要想叉到鱼，有经验的渔民总是向水中鱼的下方叉（鱼的实际位置在我们看到的鱼的下方）。同样，如果以A点代表池底，我们看到的池底就变浅了。

若从水中去观察岸上的物体则正好出现相反的现象，A点的位置将会升高到A′点，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10 m跳台，就会感到其高度超过10 m。

在用光的折射规律分析问题时，一定要搞清光的传播方向，再利用相应的折射规律光由

空气斜射入水中，还是由水中斜射入空气中作图分析。

归纳总结：看水中物或水中看岸上物

从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。

海市蜃楼是一种光学幻景，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。海市蜃楼简称蜃景，是一种奇特的景观，它是由于空气疏密不均匀使光线发生折射造成的。