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(共37张PPT)
第三章 光和眼睛
3.4 探究光的折射规律
第 1 课时
沪粤版 物理
你知道彩虹是怎么形成的吗？
课堂导入
今年的夏天格外的炎热，我们可以经常看到街道上雾炮洒水车进行降温作业，喷出了一路彩虹。很多地方雾炮洒水车作业时，车后都会出现彩虹，大家称这些洒水车为“彩虹制造机”。
插入水中的筷子看上去是弯折的，这是不是因为来自筷子的光在通过水和空气的过程中发生了某种变化？
又是什么原理使得碗底的硬币现身？请仔细观察演示实验。
光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化的现象叫做光的折射。
一、光的折射
空气
水（玻璃）
光的折射模型
三 线：入射光线 AO ，折射光线 OB ，法线 NN’
两 角：入射角 α ，折射角 γ
一 点：入射点 O
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
分界面
想一想
1、什么是光的反射规律？包括哪些规律？
2、光的折射规律和反射规律会有哪些内容是相同的？哪些是不同的？
光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来的介质中的现象叫光的反射。
光的反射规律：1、反射光线、入射光线、法线位于同一平面内(三线共面)
2、反射光线和入射光线位于法线两侧(两线分居)
3、反射角等于入射角(两角相等)
4、光路是可逆的
α
β
A
O
B
N
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
1.提出问题
光的折射有哪些规律？
2.猜想与假设
猜想一：折射光线和入射光线可能位于法线两侧
猜想二：折射光线、入射光线、法线可能位于同一平面内
猜想三：折射角可能等于入射角
猜想四：光路可能是可逆的
二、探究光的折射规律
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
3.设计实验与制定计划
1、将光的折射演示仪放在实验台上，使入射光线贴着光屏从空气中斜向射入空气和水的分界面，观察三线的分布情况。
2、取E、F两板组成光屏，转动某一板使两板不处在同一平面内，观察三线是否都能出现。
3、多次改变入射角，观察每次折射角与入射角的大小关系。
4、保持原入射光线不动，让另一光线沿着原折射光线入射，观察逆向入射光线的路径是否发生改变。
5、让入射光线从水中入射，重复上述实验步骤。
猜想一：折射光线和入射光线可能位于法线两侧
猜想二：折射光线、入射光线、法线可能位于同一平面内猜想三：折射角可能等于入射角
猜想四：光路可能是可逆的
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
请根据上述设计确定实验器材
光的折射演示仪、
激光笔、
光屏
能转动的E、F板组成的光屏
附带量角器，能转动的E、F板组成的光屏
两支激光笔、
1、将光的折射演示仪放在实验台上，使入射光线贴着光屏从空气中斜向射入空气和水的分界面，观察三线的分布情况。
2、取E、F两板组成光屏，转动某一板使两板不处在同一平面内，观察三线是否都能出现。
3、多次改变入射角，观察每次折射角与入射角的大小关系。
4、保持原入射光线不动，让另一光线沿着原折射光线入射，观察逆向入射光线的路径是否发生改变。
5、让入射光线从水中入射，重复上述实验步骤。
请根据实验需要，设计表格
入射角α
折射角γ
30°
45°
60°
表1：光从空气入射到水中
表2：光从水入射到空气中
折射角γ
折射角γ
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
4.进行实验与收集证据
1、当光从 E 板沿AO入射到 O 点时，转动 F 板直至找到折射光线OB，观察此时折射光线、入射光线、法线三者的位置。
2、将 F 板向前或向后转动，观察有无折射光线。
3、转动 F 板，使其与 E 板处在同一平面内。多次改变入射角，观察每次折射角与入射角的大小关系。
4、保持原入射光线不动，让另一光线沿着原折射光线入射，观察逆向入射光线的路径是否发生改变。
5、让入射光线从水中入射，重复上述实验步骤。
折射光线、入射光线位于法线两侧
在 F 纸板上无法找到折射光线
沿着折射光线入射，光的路径不变
表1：光从空气入射到水中
折射角γ
表2：光从水入射到空气中
折射角γ
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
光折射时，折射光线、入射光线和法线三者在_________平面内；折射光线和入射光线分别位于_________两侧。
光从空气斜向射到水表面时，折射光线________法线(选填“靠近”或“远离”)，折射角________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。入射角增大时，折射角也________。光垂直射到水表面时，在水中的传播方向_________。
光路是_______的。
光从水斜向射向空气时，折射光线________法线(选填“靠近”或“远离”)，折射角________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
5.分析与论证
同一
法线
靠近
小于
增大
不变
远离
大于
可逆
记忆技巧：总是空气中的角大
空气
水（玻璃）
α
γ
A
O
B
P
Q
N
N’
分界面
（1）光从空气垂直入射到水中，会发生折射吗？
（2）如何减少测量两角时的误差？
（3）如何改进实验器材？
（4）……
6.评估
课堂练习
1．下列光现象，属于光的折射的是（　）
A．人在阳光下的影子
B．铅笔在水面处“折断”
C．柳树在水中的倒影
D．教室里的黑板，有时看起来反光
2．光从空气倾斜射入水中，入射角为45°，折射角可能为（　）
A．30° B．45° C．60° D．90°
B
A
3．在如图中，请画出折射光线。
作图的方法：
1、找到入射点
2、画法线
3、根据折射规律确定折射光线是远离还是靠近法线，作出折射光线
4．如图所示，请根据光的折射特点，画出光从空气斜射入水中的折射光线。
课堂小结
光的折射规律：
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。(三线共面、两线分居)
折射角与入射角不相等，折射角与入射角同步增大、减小。 光路是可逆的。
总是空气中的角大。
课后作业
1．如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，其中________是入射光线，反射角的大小是_______；折射角的大小是______，这束光从_______入射到________。
EO
30°
45°
玻璃
空气
练习巩固
2．如图所示，一束光线从酒精射向空气，同时发生了折射和反射，请画出它的反射光线和大致的折射光线。
第三章 光和眼睛
3.4 探究光的折射规律
第 2 课时
沪粤版 物理
法线
筷子反射的光线在水面处发生折射后进入眼睛
由于人的大脑总认为光是沿直线传播的。会误以为光线从A1发出进入眼睛形成视觉。但事实上并不存在发光的 A’ ，A’ 是A的虚像。
进入眼睛的光线实际上是由A点发出，“拐弯”后进入人眼的。(光的折射)
A’
A
三、生活中的折射现象
折断的筷子
人在岸上看水中的物体，看到的物体比物体的实际位置_____。
我们在叉鱼时，要向看到的鱼的_______方投叉，才能叉到鱼。
高
下
渔民叉鱼
1．如图所示，小猫没有捉到鱼感到很困惑，这是（　　）
A．由于光从水中斜射入空气中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了
B．由于光的反射，小猫看到的鱼的位置变深了
C．由于光从空气中斜射入水中时发生折射，小猫看到的鱼的位置变浅了
D．由于光沿直线传播，小猫看到的鱼的位置变浅了
A
池塘变浅
由于光的折射，池水看起来比实际深度_______。
浅
A’
A
水下观景
由于光的折射，岸上的物体位置看起来比实际位置要_____。
高
大气层空气密度不均匀，光发生折射形成海市蜃楼景象。
海市蜃楼
S
S′
太阳光经过大气层到达地球，光线发生了弯折。
早晨，太阳还在地平线以下的时候，我们就看到了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了的缘故。
相同点：
①当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射。
②反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。
③反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧，即反射光线与折射光线位于法线的同侧。
④反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，减小而减小。
⑤光在反射和折射时光路都是可逆的。
光的反射和折射规律的异同
不同点：
①反射光线与对应的入射光线在同种介质中，折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
②反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角一般不相等，其大小关系跟光从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关，只有当光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于零度。
课堂小结
课后作业
D
练习巩固
4．如图所示，一盏探照灯固定在支架上，灯光朝向下投射到有水的游泳池底，在将泳池中的水逐渐放干的过程中，池底的光斑位置将（　 ）
A．向左移动 B．向右移动
C．先向右移动再向左移动 D．仍在原位置
6．如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是因为猩猩看到水中的鱼比实际位置要_______一些（选填“深”或“浅”）。若人用激光枪射鱼，应该使激光对准看到的 ________（选填“鱼”、“鱼上方”、“鱼下方”）。
浅
鱼
射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。
7．一束光射向一块玻璃砖（如图），在上表面会发生反射和折射两种现象，请在图中分别画出来（注意标出法线）；折射光线经玻璃砖又会从下表面射出来，再画出射出后的光线。
11．如图所示，渔民看到水中S ’处有一条鱼，为了叉到鱼，他们不是对准图乙中的S ’ ，而是对准位置更深的S叉去，因为S才是鱼的像真实的位置，S ’处是鱼的像的位置。请你在乙图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼的光线。
12．如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
13．如图所示，S是点光源，它射向平面镜的一条光线经平面镜反射后，再射向水面，在水面发生折射。请画出：
（1）经平面镜后的反射光线；
（2）射入水中折射光线的大致方向。

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