资源简介

(共48张PPT)
第三章 光和眼睛
3.4 光的折射规律
学习目标
栏目导航
新课导入
课程讲授
课堂小结
当堂评价
学习目标
物理观念：认识光的折射现象；了解光的折射规律。
科学思维：根据光的折射规律分析折射现象。
科学探究：经历光的折射规律的探究，提高学生发现问题和归纳总结的能力。
科学态度与责任：能用光的折射规律解释生活中的现象，利用光的折射解决生产和生活中的问题，增强用物理知识解决实际问题的能力。
新课导入
光的折射现象
筷子怎么折断了？
一、光的折射现象
光由一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。
课程讲授
空气
玻璃或水
入射光线
折射光线
法线
入射角
折射角
基本概念
入射点O
γ
反射
折射
∠2
∠3
∠7
二、光的折射规律
“三线共面”
光折射时，折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内
“两线分居”
折射光线和入射光线分别位于法线两侧
空气
玻璃或水
入射光线
折射光线
法线
i
γ
光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角
“两角相等？”
（折射角等于入射角？）
光从空气斜射到水面时，折射角小于入射角
“两角相等？”
（折射角等于入射角？）
入射角减小时，折射角也减小；入射角增大时，折射角也增大
i
︿
﹀
r’
空气
水
︿
i
r’
﹀
空气
水
︿
i
r’
﹀
空气
水
(a)
(b)
(c)
空气
水
光从水斜射到空气中时，折射角大于入射角
“两角相等？”
（折射角等于入射角？）
光垂直射到介质表面时，光的传播方向不改变，此时折射角=入射角=0°
空气
水
“两角相等？”
（折射角等于入射角？）
将水槽换成玻璃砖，继续上面的步骤进行实验探究
光折射时，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两侧。
光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。光垂直射到水或玻璃表面时，在水或玻璃中的传播方向不变。
光的折射规律
折射规律怎么记忆？
根据光速
快
空气
水
A
N
O
C
A
O
N
C
慢
快角大
光的反射定律 光的折射规律
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 折射光线、入射光线和法线______同一平面内。
反射光线、入射光线位于法线两侧。 折射光线、入射光线位于法线_____侧。
反射角等于入射角 折射角_______入射角
入射角增大(减小)时，反射角也随之增大(减小)。 入射角增大(减小)时，折射角也随之________。
光的反射现象中，光路是可逆的。 光的折射现象中，光路____可逆的。
在
两
不等于
增大(减小)
是
课堂练习
例1．某小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏：（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”；如图甲，将一束光线从空气中斜射入水中，发现折射角 　 　入射角（填“＞”、“＝”或“＜”），将右半光屏向后折，折射光线消失，该现象说明了：　 　。
解析：（1）折射光线、入射光线与法线的夹角分别为折射角和入射角，由图甲知，当光线从空气斜射入水中，折射角小于入射角；
（2）当可折转的纸板在同一平面内能看到折射光线，将右半光屏向后折，折射光线消失，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
答案：（1）小于；（2）折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
例2．图中，光线AO自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置。
解析：过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射光线、入射光线以及法线在同一平面内，反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出反射光线OB；
根据折射光线、入射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，在法线左侧的水中画出折射光线OC，如图所示：
答案：如图所示
三、生活中折射现象的解释
1、弯折的筷子
P/
水
空气
P
2、叉鱼
S
空气
水
S’
岸边看鱼，看到的鱼比实际的鱼位置要______，用鱼叉对准看到的鱼刺，_______刺中鱼。用激光对准看到的鱼照射，____照到鱼。
浅
不能
能
3、从水下看岸上的物体变
高
光的折射现象----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
课堂练习
例3．下列四个现象中，形成原因与其他三个不同的是（　　）
A．平静水面下树木的倒影
B．雨后天空出现美丽的彩虹
C．放在水中的铅笔看起来弯折
D．游泳池的底部看起来比实际深度浅
解析：A、平静水面下树木的倒影是光的反射现象；
B、雨后天空会出现美丽的彩虹是光的色散，是光的折射现象；
C、放在水中的铅笔看起来弯折，是光的折射现象；
D、游泳池的底部看起来比实际深度浅，是光的折射现象。
答案：A。
光的折射
现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播 方向发生变化，这种现象叫做光的折射。
规律：
（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（2）折射光线与入射光线分居法线两侧；
（3）光从空气斜射到水或玻璃表面时，
折射角小于入射角。
（4）入射角减小时，折射角也减小；
入射角增大时，折射角也增大。
（5）光垂直射到介质表面时，
光的传播方向不改变。
（6）在光的折射现象中，光路也是可逆的。
课堂小结
完成配套课后练习。
1．如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（　　）
A.水中倒影
B.手影形成
C.筷子“弯折”
D.激光准直
当堂评价
C
2．海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示，游客看到熊身体的光路图是（　　）
A．
B．
C．
D．
A．
A
3．一束光线由空气斜射入水中，入射角为α，反射角为β，折射角为γ，则（　　）
A．α＞β＞γ B．α＜β＜γ C．α＝β＜γ D．α＝β＞γ
4．鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤。鸟儿在如图所示位置所见情景，是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（　　）
A．光的反射，光的折射
B．光的折射，光的反射
C．光的反射，光的直线传播
D．光的直线传播，光的折射
D
A
5．神奇的魔术表演总能给我带来许多惊奇，当我们往一个看起来什么也没有的碗中倒水，随着水的慢慢增多，渐渐的看到了一个完整的硬币。下列能正确描述此现象的光路图是（　　）
A．
B．
D．
C．
C
6．光从空气斜射入玻璃中，入射光线与玻璃的夹角为60°，则折射角大小可能是（　　）
A．60° B．50° C．30° D．20°
解析：当光线从空气斜射入玻璃中时，入射光线与玻璃表面的夹角为60°，则入射角为：90°﹣60°＝30°，
当光从空气斜射入玻璃中时，因折射角要小于入射角，所以折射角小于30°，故D正确，ABC错误。
答案：D。
7．春游时，同学们看到：①水中的鱼、②岸边的树在湖中的倒影、③雨后的彩虹、④自己在阳光下的影子。在他们看到的景物中，属于光的反射现象的是 　 　；属于光的折射现象的是 　 　；属于光的直线传播现象的是 　 　（以上填序号）。
解析：：①水中的鱼是由光的折射形成的；
②岸边的树在湖中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的；
③雨后彩虹是光在不均匀介质中发生折射形成的；
④影子是光的直线传播形成的，光传播到不透明的物体时，就形成了影子；
故光的反射现象的是②；属于光的折射现象的是①③；属于光的直线传播现象的是④。
答案：②，①③，④。
8．唐朝诗人韩愈的《叉鱼招张功曹》中记载：“深窥沙可数，静接水无摇。刃下那能脱？波间或自跳。”当语文老师翻译到“鱼叉掷下，哪有逃脱得了的鱼？可它们却仍在波浪中跳跃”时，勤思好问的小晋同学想：若要叉到鱼，应该向看到的鱼的 　 　（选填“上方”或“下方”）叉去，判断依据是 　 　。
解析：人看到水中的鱼，是由于鱼反射的光线到达水面时会发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看到的鱼在鱼的实际位置的上方，所以应朝看到的鱼的下方叉去。
答案：下方；鱼反射的光线到达水面时会发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看到的鱼在鱼的实际位置的上方，所以应朝看到的鱼的下方叉去。
9．如图所示为光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射的情况，由图可判断，空气在分界面的 　 　（填“上”“下”“左”或“右”）侧。
解析：如图，∠POC＝90°﹣30°＝60°，∠AOP＝90°﹣30°＝60°
所以，∠POC＝∠AOP，所以PQ是法线，MN是界面。又因为折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以CO是入射光线，0A是反射光线，OB是折射光线；折射光线和法线的夹角是折射角，所以折射角是∠BOQ＝30°，EO是入射光线，入射角是∠POC＝60°，折射角是∠BOQ＝30°，因为光线从空气斜射入其它透明介质中，折射角小于入射角，可以判断分界面的左侧是空气。
答案：左。
10．根据光的折射规律作折射光线。
答案：如图所示
11．如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
答案：如图所示
12．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
（1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，观察发现折射光线和入射光线位于法线 　 　；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线 　 　（选填“在”或“不在”）同一平面内；
两侧
在
（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 　 　（选填“左”“右”或“上”）移动；
（3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是 　 　。
左
可逆的
（4）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格：
入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；
②当入射角α≥41.8°时，折射光线消失，反射光线会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 　 　（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。
增大
a

展开更多......

收起↑