资源简介

(共37张PPT)
4.4　光的折射

核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 1.了解光的折射现象。知道折射光线、折射角的含义。 2.知道光在发生折射的时候，光路是可逆的。 3.知道光的折射规律。 4.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 1.通过实验和视频让学生了解光的折射现象。
2.通过实验，让学生明白在折射现象中光路可逆。
3.让学生了解一些生活中应用了光的折射现象的例子，并学会画光的折射光路图。
4.让学生理解光的折射规律，引导学生用它解释生活中的折射现象。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 1.通过实验现象总结出光从空气斜射入水或玻璃时的规律。 2.让学生建构光线的模型，并会用之作图。 1.引导学生通过观察现象总结出光的折射规律。
2.通过作图让学生熟识光线，规范作图。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 知道如何利用一些手段将光路显示在空气、水和玻璃中。 通过实验，让学生知道如何能把光路在空气和水中显现出来。
科学态度 与责任 跨学科实践，感受物理与日常生活、工程实践、社会发展的联系。 利用光的折射规律，让学生更好的将物理知识应用在实际生活中。
2022年课程标准 学习目标
通过实验，理解光的折射规律。 1.【重点】用探究的方法研究光的折射规律。
2.用光的折射解释一些简单的现象。
3.利用光的折射规律进行简单的作图。

知识点1　光的折射
看一看
1.先看一个魔术“水断木筷”，图甲杯子中的筷子是直的，往杯子中加水，如图乙所示，我们看到筷子折了，水真的能把筷子折了吗？这可能是光的（　B　）
A.直线传播 B.折射
B
2.（1）要解释刚才的现象，先回忆我们之前讲光的反射定律时做实验的一个现象，如图所示。看到入射光在水面被反射的同时有一部分的光进入了水中，在水中传播。在水中传播的光线是（　A　）
A.直线 B.曲线
A
（2）光从空气进入水中的时候是（　B　）
A.直线 B.折线
B
3.光从空气进入水中的时候发生偏折，图中光从空气进入玻璃时（　B　）
A.沿直线传播 B.发生偏折
B
填一填
4.从以上两图可以看出，当光从空气斜射入水或玻璃时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的 　折射　 。
5.有光的反射作基础，学习光的折射就简单多了，看图，以经过入射点O并垂直于水面的直线ON作为法线，入射光线与法线的夹角i叫 　入射角　 ，折射光线与法线的夹角叫折射角，用 　∠r　 来表示。
折射
入射角
∠r
我们学过了光的反射遵循光的反射定律。光的折射是否也有规律呢？
　猜一猜
6.我们学习了光的反射定律的内容，试猜想一下，在光的折射现象中，入射光线与折射光线在法线的（　A　）
A.两侧 B.一侧
7.在光的折射现象中，入射角与折射角（　B　）
A.相等 B.不相等
A
B
　做一做
8.带着猜想，我们一起来做实验，请认真观察。一束光从空气斜射入玻璃，光的传播路径如图所示：
（1）入射角为30°，观察折射光线是向（　A　）偏折。
A.法线 B.界面
A
（2）入射光线与折射光线在法线的（　A　）
A.两侧 B.一侧
（3）折射角 　小于　 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）入射角增大，折射角 　增大　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
A
小于
增大
9.刚才是光从空气斜射入玻璃，我们一起做做，当光从空气斜射入水的时候，情况会不会一样呢？看如图。
我们发现：光从空气斜射入水跟斜射入
玻璃得到一样的结论。
10.当光垂直入射到玻璃或水的时候情况会怎么样呢？我们一起来看看如图。
结论1　（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，折射角小于入射角。
（2）当入射角增大时，折射角也增大。
（3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
11.下列哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃时的光路？（　C　）
A
B
C
D
C
　练一练
12.一束光从空气斜射入水中如图所示，在水面同时发生了反射和折射。（1）在图中作出反射光线，并标明入射角和反射角。（2）在图中把入射光线顺向延长，把折射光线的大致位置画出来。我们发现折射光线相对原来入射光线的方向 　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）法线。
靠近
知识点2　光路可逆
　想一想
1.我们学习光的反射现象时，光路是可逆的。那么在光的折射现象中，光路是（　A　）
A.可逆的 B.不可逆的
　
A
一束光以40°的入射角射入水中，记下折射角；再将光从水中逆着刚才折射光线的方向入射，看折射光路。改变角度，用刚才的方法再做一次实验，实验情况如图甲、乙所示，把数据记录下来如图丙所示。为了更直观一点，我们用一支激光笔入射，另一支激光笔沿着折射光线的逆方向入射，如图丁所示。
做一做
结论2　在折射现象中，光路是可逆的。
　选一选
2.一束光斜射到一块平行玻璃砖的上表面并让其出射光线从玻璃砖的下表面射出，如图所示。下列相关结论不正确的是（　D　）
A.当入射角θ减小时，折射角随之减小
B.在光的折射现象中，光路是可逆的
C.这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的位置关系是平行
D.若透过平行玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币，看到硬币的位置比实际的深
D
知识点3　生活中的折射现象
　想一想
回顾我们开始上课的问题，为什么筷子看起来被水“折断”了呢？再看看生活中的一些现象：
1.如图甲所示，泳池的水看起来很 　浅　 。
2.如图乙所示，哈士奇：想美美的拍个照，怎么就变成柯基了呢？
浅
观察图乙可知，水中的腿比在岸上时要 　短　 （选填“长”或“短”）。
短
　看一看
3.我们一起找找原因吧，我们看到的水中的东西，
是光从 　水　 射向 　空气　 （以上两空均选填
“空气”或“水”）。我们一起画出光路图，光从
水中物体射向眼睛，在水面处发生折射，折射角大
于入射角，但我们的眼睛总以为光是沿直线传播的。如图所示。
水
空气
生活中还有很多这种现象，渔民在叉鱼的时候，沿着鱼的方向去叉，叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的 　下方　 （选项“上方”或“下方”）才能叉到鱼，如图所示。
下方
　想一想
4.思考课本的“想想议议”，我们自己也动手做一做，真的像如图所示这样，那原因是什么呢？
我们用光路图来分析一下：如图所示，移动碗使从硬币上反射出来的光刚好不能射入眼睛，把水倒入碗中，从硬币上反射出来的光在水面处发生 　折射　 ，光从 　水　 射向 　空气　 （选填“空气”或“水”），折射光线向 　界面　 偏折（选填“法线”或“界面”），折射角 　大于　 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”），我们看到的是 　虚　 （选填“虚”或“实”）像。
折射
水
空气
界面
大于
虚
科学世界
　读一读
阅读课本中的“海市蜃楼”，其实海市蜃楼并不少见。2022年7月12日，在海南的海口发生了海市蜃楼（如图甲所示），这到底是怎样发生的呢？海市蜃楼是一种光的 　折射　 现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气比较热，但海水比较凉，海面附近空气的温度较上面的低。空气热胀冷缩，上层空气的密度较 　小　 （选填“大”或“小”）。来自地平线以下远处物体的光在空中传播时发生弯曲，进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体，如图乙所示。
折射
小

【典例1】小红同学在做探究光的折射特点实验，如图所示是光从空气斜射入水中时的光路（图中光线未标出方向）。实验中发现，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
（1）光从空气斜射到水面时，将同时发生 　反射　 和 　折射　 现象；其中入射光线是 　AO　 ，折射光线是 　OC　 。
（2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系： 　折射角随入射角的增大而增大　 ，且折射角 　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，当光从空气垂直射到水面时，折射角等于0°。
反射
折射
AO
OC
折射
角随入射角的增大而增大
小于
分析表中数据，可得出结论：
【变式1】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面AB上同时发生反射和折射现象（图中的光线均未标出方向），下列说法正确的是（　B　）
B
A.入射角为60°，界面AB的左边是玻璃
B.EO是入射光线，OG是折射光线
C.GO是入射光线，OE是折射光线
D.FO是入射光线，OE是反射光线
【典例2】人站在岸上看到水中的池底变浅了，在如图所示的四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因是（　D　）
A
B
C
D
D
【变式2】潜在水中的潜水员观看岸上的路灯，他看到的灯要比实际灯的位置（　A　）
A.高一些 B.低一些
C.不变 D.有时高，有时低
A
课后强化

1.2021年5月，新疆库木塔格沙漠惊现美丽的“海市蜃楼”奇观。如图所示的光现象中与“海市蜃楼”形成的原理一致的是（　A　）
A.雨后彩虹 B.池水映明月 C.皮影戏 D.月食
A
2.如图所示，在平静的湖水中，看到“云在水中漂，鱼在云上游”，对于该现象中的云和鱼，下列说法正确的是（　C　）
A.云和鱼都是光反射形成的像
B.云和鱼都是光折射形成的像
C.云是由光的反射形成的像，鱼是光的折射形成的像
D.云是由光的折射形成的像，鱼是光的反射形成的像
C
3.如图为猫看到水中鱼，右边选项中能正确反映猫看到水中“鱼”的光路图是（　C　）
A
B
C
D
C
4.实验小组的同学们为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示，这是由于（　C　）
A.光从空气到玻璃发生了折射
B.光只有在水中才会沿直线传播
C.盐水不均匀使光发生了弯曲
D.光从玻璃到盐水发生了折射
C
5.如图所示，小明站在池塘边看见水中有一条鱼，A、B两点为像点或物点，下列相关叙述中不正确的是（　D　）
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
D
6.如图所示，一束光AB从空气斜射向透明玻璃，请作出这束光的反射光线和大致的折射光线（保留作图痕迹）

1.在下列的光现象中，由于光的折射形成的是（　C　）
A.桥在水中的倒影 B.树在地上的影子
C
C.地球上看到的日出 D.汽车后视镜中的景物
2.下列图中，能正确地表示光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光路图的是（　C　）
A
B
C
D
C
3.如图所示，一束光从截面为直角三角形的玻璃砖AB面垂直射入，请画出光束进入玻璃砖并从玻璃砖AC面射出的光路。
　
4.如图所示，看到S'处有一条鱼，为了叉到鱼，应对准位置更深的S叉去。请你在图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼看到像S'的光路图。
　
5.平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图。（保留作图痕迹）
　

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