资源简介

4.1
光的折射
学习目标：
1．了解什么是光的折射现象．
2．通过实验探究认识光的折射规律．
3．能用光的折射规律解释生活中光的折射现象．
4．能用光的折射规律作图，并能解释光的折射现象．
5．会区分光的直线传播、光的反射和光的折射现象．
学习重点：
通过实验探究认识光的折射规律；光的折射规律作图
学习难点：
用光的折射规律解释生活中光的折射现象；解释光的折射现象
问题1：光射到不透明物体表面时会发生反射，那射向透明的物体表面时会发生什么现象呢？
【探究活动】探究光的折射规律：
光从空气射入水或其他透明介质中时：
垂直界面入射，光的传播方向__________（改变/不变）
（2）倾斜入射，光的传播方向_______（改变/不变）
【知识点1】
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向
的现象，叫做光的折射．
【自主学习】类比光的反射，完成下列各空
ΝΝˊ是___________；ΜΜˊ是___________；
ΑО是________光线；ОΒ是________光线；
ΟС是_______光线；
∠α是_______角；
∠β是_______
角；∠γ是_____角；∠β_____∠α；
∠γ____∠α．
探究活动1：观察光从空气斜射入水中时的折射情况。
猜一猜：光从空气斜射入水中时，传播方向是否发生变化？
做一做：用一束激光射至空水槽的O点，并做个记号。不改变入射光的方向，不断向水槽里注水，观察水槽中光斑的位置变化情况。
技巧：如何更明显的显示出光路？
答：
。
交流：光从空气斜射入水中时，方向是否发生偏折？入射光线与进入到水中的光线是否在一个平面内？
讨论小结：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会
的现象，叫做光的折射。
议一议：光折射时，遵循哪些规律呢？
学生活动：看书依次掌握界面、法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角的概念。
★问题2：光的折射遵循什么样的规律？
【探究活动1】探究光从空气斜射入水中的折射情况：
①折射光线和入射光线位于法线的
（填同侧/异侧）
②折射角
（等于/大于/小于）入射角
③保持入射点不动，增大入射角,折射角
（增大/减小/不变）
继续探究：光从水中斜射到空气中
①折射光线和入射光线位于法线的
；（填同侧/异侧）
②折射角
（等于/大于/小于）入射角；
③保持入射点不动，增大入射角,折射角
．（增大/减小/不变）
【探究活动2】探究光通过玻璃砖时的折射特点
①折射光线和入射光线位于法线的
（填同侧/异侧）
②折射角
（等于/大于/小于）入射角
③保持入射点不动，增大入射角,折射角
（增大/减小/不变）
【交流与总结】：
１．折射光线，入射光线和法线在
内，
和
分别位于法线两则；
２．光从空气斜射入水中时，折射光线
法线（偏离/偏向），折射角
入射角；
３．光从水中斜射入空气时，折射光线
法线（偏离/偏向），折射角
入射角。
探究活动2：探究光通过玻璃砖时的折射规律。
猜一猜：光从空气斜射入玻璃砖后光束将向哪个方向偏折？当该光束从玻璃砖的的另一侧面射出时，出射光线又会向哪个方向偏折？画出猜测的情况。
试一试：观察折射光线与入射光线的位置关系；比较折射角与入射角的大小；
改变入射角大小，观察折射角的变化情况。
探究活动3：观察光线垂直射到介质表面时，出射光线方向是否改变。
结论：当光从一种介质斜射入另一种介质时，
、入射光线和法线在同一平面内。
射光线和入射光线分别位于法线两侧，垂直入射时折射角等于
，入射角增大时，折射角
。
【知识点2】
1．光的折射规律：
光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在_____________；__________和__________分别位于法线的两侧；入射角增大时，折射角也随之
．当光垂直射入玻璃（或水）中时，折射角等于
．
2．当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线
（偏离/偏向）法线，即折射角
入射角．当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线
（偏离/偏向）法线．即折射角
入射角．
光的折射规律：
①折射光线与入射光线、法线_______(“在”或“不在”)同一平面内；
②折射光线和入射光线分居法线两侧；
③光从空气斜射入玻璃或其他介质中时，折射角
入射角（也就是折射光线
法线）；
光从玻璃或其他介质斜射入空气中时，折射角
入射角（也就是折射光线
法线）；
入射角增大时，折射角也随着
；
④当光垂直射向介质表面时，传播方向
；
⑤在光的折射中光路是
【知识应用】
1．画出图中的折射光线的大致方向．
2．通过作图分析，光的色散实验中，折射光线会偏向三棱镜的____（底边/定点）．
★问题3：生活中有哪些光的折射现象？
（1）人在水中看到鱼的位置比真实的位置浅。原理：水中的鱼反射光，由水进入空气中，发生折射，折射光线进入人的眼睛，从而使人看到鱼，而人认为看到物体是因为光沿直线传播，鱼在折射光线的反向延长线上，比真实鱼的位置浅，因此插鱼时的位置应该略微往下一点。
（2）海市蜃楼：多发生在夏季的海面上，因为夏季空气弱、海水凉，海面附近的空气温度比上面低，介质不均匀，本来在地平线以下的物体是看不见的，此时发生光的折射，可以看到远处物体的虚像。
（3）水里筷子变弯
（4）水中石头变浅
【知识应用】
1．
站立在游泳池旁看到池内的水深度要比实际的深度_______，这是光从______斜射入______发生_______的缘故．
2．潜水员在水中观察岸边的景物时，所看到的景物比实际景物________（高/低），这是由于__________造成的．我们在岸看到水中的潜水员比他的实际位置________（浅/深）．
3．我国古代就有光现象的描述，如“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”．其中“水中月”、“镜中花”是光的______现象；“疑水浅”是光的______现象，该现象是光从_______中进入_______中所形成的．
4．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断：
是入射光线，玻璃在
（选填“AB面的左方”、“AB面的右方”、“CD面的上方”或“CD面的下方”），并标出入射角、反射角、折射角
问题4：怎样用光的折射规律作图？
通过同时观察光的反射和折射，找出反射、入射、折射光线、法线、界面之间的位置关系，会发现“反射光线、入射光线关于法线对称”，“入射光线在法线的一侧，反射光线和折射光线都在法线的另一侧”，“空气中的角大”。利用这些规律很容易做出“已知反射光线，求画入射光线和折射光线”的这种题型；
再把箭头、虚线去掉，逆向判断，即“已知一堆‘线’，判断入射、反射、折射、法线、界面和介质”这种题型。学生显然只需从先找对称轴的方法入手，运用上面的规律标出法线、补画箭头，就很容易解决了。
★问题5：如何解释光的折射现象？
由于介质的密度不同，所以光在在两种不同的物质里传播速度不同，导致了光的传播方向的不同，从而产生折射。故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。
【知识应用】
1．小丽站在池塘边看见水中A点有一条鱼，试确定鱼大致的实际位置A′，并画出看见A点的光路图．
2．如图，B点为海岸上一棵椰子树顶点，请画出人在水下A点看到B点的光路图，并大致确定B点的像的位置B′；他看到的是变______了的树的______像．
3．古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，如图所示，而是光线经过不均匀的大气时发生了
而成的像，太阳实际在图中　　位置（选填“甲”或“乙”）．
4．如下图所示，为什么池塘底的石块看起来比实际的浅？若要用竹竿去击中它，应瞄准哪一点？若要用一束光线去击中它，又应瞄准哪一点？

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