第三章

光

和

眼

睛第三課時

光的折射和透鏡1.通過實驗，了解光的折射現象及其特點。2.了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。課程標準考點梳理1.定義：光由一種介質進入另一種介質時傳播__________發生改變的現象，叫做光的折射。

2.條件：光從一種介質__________入另一種介質時，才會發生折射。3.光的折射現象：水中的物體位置變“淺”了、水中的筷子變“彎”了、海市蜃樓等。方向光的折射現象斜射1.光的折射規律：光發生折射時(如圖1－3－33)，折射光線、入射光線、法線三者在_________________內；折射光線和入射光線分別位于__________的兩側。2.當光從空氣斜射到水或玻璃表面時，折射光線向__________偏折，折射角r__________入射角i。

入射角增大時，折射角也__________。

同一平面光的折射規律法線法線小于增大3.當光__________射到水或玻璃的表面時，在水或玻璃中的傳播方向不改變。4.在折射現象中，光路是__________的。注意：在光的折射現象中，無論是光從空氣中斜射入其他介質中，還是光從其他介質中斜射入空氣中，都是空氣中的夾角更大（可簡記為“空氣角大”）。垂直可逆1.透鏡的種類：中間比邊緣厚的透鏡叫做__________鏡，它對光有__________作用；中間比邊緣薄的透鏡叫做__________鏡，它對光有__________作用。

凸透透鏡會聚凹透發散2.焦點和焦距：

（1）跟主光軸_______的光，通過凸透鏡折射后__________于主光軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的焦點(如圖1－3－34甲)，用字母“F”表示。

（2）跟主光軸__________的光，通過凹透鏡折射后會發散，發散光線的______________________會相交于主光軸上的一點，這個點叫做凹透鏡的虛焦點(如圖1－3－34乙)。

平行會聚平行反向延長線（3）從焦點到__________的距離叫做焦距，用f表示。3.凸透鏡的三條特殊光線：（1）平行入、過焦點出：跟主光軸__________的光，通過凸透鏡折射后會聚于焦點。

（2）過焦點入、平行出：過焦點的光，通過凸透鏡折射后跟主光軸__________。

（3）過光心、不變向：過光心的光，傳播方向__________。

光心平行平行不變課本簡練1.（八上P61活動1改編）下列觀察到的各種現象中，與光的折射有關的是（

）A．小孔成像 B.日食C．水中筷子變彎了 D．水中樹的倒影C2.（八上P64自我評價與作業5改編）圖1-3-35為光從空氣射向玻璃時發生折射的光路圖，由圖可知，入射光線是__________，折射光線是__________，入射角的度數是__________。

界面的__________（填“上”“下”“左”或“右”）側是空氣。COOB60°左3.（八上P68自我評價與作業1改編）在圖1-3-36的透鏡中，屬于凸透鏡的是______________，屬于凹透鏡的是____________。（均填字母）

A、E、FB、C、D4.（八上P68信息瀏覽改編）早在我國晉代張華的《博物志》中就有關于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則得火。”下圖中關于該記載的解釋正確的是（

）A易錯精講【例1】（2020廣東)岸上的人看到水中小魚的光路圖是（

）易錯點1光的折射現象原理圖B

思路點撥：不管是從岸上向水中看，還是從水中向岸上看，人逆著折射光看，看到的都是位置變高的虛像。比如插入水中的筷子向上彎折、水中的潛水員看見岸上樹梢的位置變高了等。【變式1】如圖1-3-37所示，海洋公園內，北極熊站立在方形透明水族箱內，頭在水面上、身體在水面下，水族箱外的游客居然看到了北極熊“身首異處”的奇異場景。游客看到北極熊身體的光路圖是（

）A【例2】如圖1-3-38所示，根據入射光線和折射光線，請在圖中的虛線框內畫出適當類型的透鏡。易錯點2凸透鏡的會聚作用、凹透鏡的發散作用如答圖1-3-6所示。

思路點撥：凸透鏡對光的會聚作用：相對于入射光線，折射光線的傳播范圍變窄了(折射光線與原來入射光線相比，靠近了主光軸)；凹透鏡對光的發散作用：相對于入射光線，折射光線的傳播范圍變寬了(折射光線與原來入射光線相比，遠離了主光軸)。【變式2】請在圖1-3-39的光路圖中，分別畫出合適的透鏡。其中對光有會聚作用的是圖__________。丙、丁如答圖1-3-7所示。【例3】如圖1-3-40所示，請將下列光路圖補充完整。易錯點3

透鏡的三條特殊光線如答圖1-3-8所示。

思路點撥：光線用實線表示，一定要標出箭頭，表示光的傳播方向；光線的反向延長線用虛線表示，不標箭頭。【變式3】如圖1-3-41所示，把小燈泡放在凸透鏡的焦點上，請畫出從小燈泡發出的兩條光線經凸透鏡折射后的光線。如答圖1-3-9所示。實驗探究光的折射規律(10年0考)重點實驗實驗名稱探究光的折射規律實驗器材水槽、激光筆、玻璃板、量角器、硬紙板考點歸納（1）實驗操作細節：①多次改變入射光線與法線的夾角，探究折射角與入射角的大小關系②在空氣與水或空氣與玻璃的分界面上，反射光線和折射光線同時存在③讓另一束激光沿CO方向射向O點，驗證光路可逆考點歸納④入射光線垂直于水面或玻璃表面入射，折射光線與入射光線方向相同，即“三線合一”，折射角為0°（2）多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性（3）實驗數據收集、記錄和表格的設計實驗結論（1）光發生折射時，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內；折射光線和入射光線分別位于法線的兩側實驗結論（2）光從空氣斜射到水或玻璃表面時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；入射角增大時，折射角也增大（3）當光垂直射到水或玻璃的表面時，在水或玻璃中的傳播方向不改變（4）在折射現象中，光路是可逆的【例】【科學探究】某實驗小組在探究光的折射規律時,讓光從空氣斜射入水中，得到的實驗現象如圖1-3-42所示。

【基本概念】（1）界面是__________，入射點是__________，入射光線是__________，法線是__________，入射角是__________，折射光線是__________，折射角是__________。

【實驗現象】

（2）認真觀察實驗光線的亮度，會發現光線AO的亮度較光線OB的更__________（填“亮”或“暗”）。PQOAONN′∠AONOB∠BON′亮【實驗結論】（3）測得數據如下表所示,分析表格中的數據。同一平面內

空氣中的入射角0°30°45°60°水中的折射角0°22°32°40°①折射光線、入射光線、法線三者在______________;②折射光線與入射光線分別位于__________的兩側;③光從空氣斜射向水中時,折射光線向法線__________,折射角__________入射角。入射角增大時,折射角__________。光垂直射到水中時,在水中的傳播方向__________。

法線偏折小于增大不變【實驗反思】（4）如果讓一束光線沿著BO方向射入空氣中，則折射光線會沿著______方向射出，這說明在折射現象中,光路是__________。（5）根據光路可逆和上面得到的實驗數據可知，當光從水中斜射入空氣中時，折射角__________（填“大于”“小于”或“等于”）入射角。(6)圖中還有一條光線沒有標出，這條光線是__________光線，實驗說明，在分界面上，光不但發生折射，同時還會__________反射。OA可逆的大于反射發生考點1光的折射現象［10年4考：2016年(選擇)、2018年(選擇)、2020年(選擇)、2021年(填空)考查］

1.（2018廣東）下列描述中與光的折射現象有關的是（

）A．

形影相隨，親密無間 B．

海市蜃樓，虛無縹緲

C．

鏡中生花，脫離實際 D．

水中撈月，一無所得考點精練B2.在陶瓷杯底放一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣了，如圖1-3-43所示。為了能再次看到杯底的硬幣，下列做法不能實現的是（

）B3.陽光照射下，嘉陵江畔樹影婆娑、游魚戲水。其中地面上樹影間的光斑是由光的____________________形成的，游人看到的水中的魚是光的折射形成的__________（填“虛”或“實”）像。直線傳播虛考點2光的折射規律［10年3考：2019年(作圖)、2022年(作圖)、2024年(作圖)考查］

4.【科學思維】圖1-3-44為一束光從空氣射入水中時，發生的反射和折射現象，下列關系正確的是（

）A.∠①為入射角，且∠①=∠④B.∠②為入射角，且∠②=∠③C.∠⑤為折射角，且∠⑤=∠①D.∠⑥為折射角，且∠⑥=∠②B5.（2024廣東）如圖1-3-45所示，一束光經O點從空氣斜射入水中，請畫出法線及大致的折射光線。如圖1-3-10所示。6.【科學思維】如圖1-3-46所示，光從水中沿AO方向斜射入空氣，請畫出空氣中折射光線的大致方向。如答圖1-3-11所示。7.一束光從水中斜射向水面，圖1-3-47中已畫出空氣中的折射光線，請畫出大致的入射光線和反射光線。如答圖1－3－12所示。考點3透鏡［10年5考：2015年(作圖)、2016年(作圖)、2018年(作圖)、2020年(作圖)、2021年(作圖)考查］

8.【物理觀念】現有一個玻璃球，分成了A、B、C、D、E五塊，其截面如圖1-3-48所示，其中屬于凸透鏡的是__________，屬于凹透鏡的是__________。ACDEB9.【科學思維】如圖1-3-49所示，一束光經過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A，取下透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡起到__________（填“會聚”或“發散”）作用，由此說明，能將光會聚于主光軸上一點的透鏡__________（填“一定”或“不一定”）是凸透鏡。發散不一定10.（2024咸豐縣模擬）圖1-3-50中的天文望遠鏡是由兩個透鏡組成的，請完成這條入射光線經過兩個透鏡的光路（其中F1是透鏡L1的焦點，F2是透鏡L2的焦點）。如答圖1-3-13所示。11.(2024達州模擬)如圖1-3-51所示，S′是點光源S在平面鏡中所成的像,S發出的一條光線經平面鏡反射后恰好射向凹透鏡右側虛焦點F。要求：(1)畫出點光源S。(2)補充