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第1節(jié)　光的折射
素養(yǎng)目標
1.列舉生活中常見的光的折射現象,說出光發(fā)生折射的條件。
2.經歷實驗探究,總結“光的折射規(guī)律”;用光的折射知識解釋一些周圍生活和自然界中的折射現象。
3.關注周圍生活中的折射現象,感悟科學探究方法。
◎重點:經歷實驗探究,總結“光的折射規(guī)律”。
【預習導學】
魚 在 哪 兒
一天,小貓拿著魚叉來到河邊,看到河水中有一條魚,用魚叉對準看到的魚叉去,可是怎么都叉不到魚,如圖所示,小貓覺得很奇怪:魚兒究竟在哪兒
【問題】小貓為何叉不到魚呢 請你用所學的物理知識回答小貓該怎樣做才能叉到魚。
知識點1折射現象
1.折射的概念:光從一種介質 入另一種介質時,傳播方向發(fā)生的 現象叫作光的折射。
2.折射現象的物理名詞:過入射點且 于分界面的直線稱為法線;入射光線與 的夾角叫作入射角;折射光線與 的夾角叫作折射角。
對點自測
1.下列四種現象中,屬于光的折射現象的是 （ ）
A.陽光下,路上行人的影子
B.公園里,小橋在水面的倒影
C.人在平面鏡里的像
D.筷子在水中“折斷”的現象
【答案】知識點一
1.斜射　偏折
2.垂直　法線　法線
對點自測
1.D
知識點2折射的特點
1.當光從一種介質斜射入另一種介質時,光線、入射光線和法線在 ,折射光線和入射光線分別位于 兩側;入射角增大(或減小)時,折射角也隨之 。光垂直于介質表面入射時,折射角等于 。
2.當光從空氣斜射入水(或玻璃)中時,折射光線 (選填“偏離”或“偏向”)法線方向,即折射角 入射角;當光從水(或玻璃)斜射入空氣中時,折射光線 (選填“偏離”或“偏向”)法線方向,即折射角 入射角。
·學習小助手·
敘述光的折射特點時,要注意因果關系,“入射”決定了“折射”,應把“折射”敘述在前,“入射”敘述在后。
對點自測
2.某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置探究光的折射規(guī)律,其中圓形光屏中F可繞NN'所在直線方向前后折轉。
(1)在探究折射光線的位置時,應讓光屏垂直于放置 。
(2)調整好光屏后,將光貼著光屏從空氣斜射入水中,該小組同學將F板向后折轉一定角度,則在F板上 (選填“能”或“不能”)看到折射光,此時折射光線和入射光線 (選填“在”或“不在”)同一平面內。
(3)光從空氣中射入水中時,如果折射角等于入射角,那么折射光線和入射光線將會在 ,此時折射角等于 度。
【答案】知識點二
1.折射　同一平面內　法線　增大(或減小)　零
2.偏向　小于　偏離　大于
對點自測
2.(1)水面
(2)不能　在
(3)同一條直線上　0
知識點3生活中的折射現象
1.現象:太陽變形、幻日、“又看見硬幣”、鉛筆“折斷”、盆里的水“變淺”、公路上的“海市蜃樓”等。
2.總結:從岸上看水中的物體,物體的位置變淺;從水中看岸上的物體,物體的位置變高。這兩種情況看到的都是物體的虛像。
·概念辨析·
光在同種均勻介質中沿直線傳播,如果介質不均勻,光的傳播方向就會彎折,發(fā)生光的折射,如海市蜃樓。
對點自測
3.秋高氣爽的夜晚,當我們仰望天空會覺得星光閃爍不定,這主要是因為 （ ）
A.星星在不停地做無規(guī)則運動
B.地球不停地繞太陽公轉
C.地球不停地自轉
D.大氣層分布不均勻,星光經大氣層后發(fā)生折射,折射光線的方向隨大氣層疏密不斷變化而變化
【答案】知識點三
對點自測
3.D
【合作探究】
任務驅動1探究光從空氣斜射入水中時的折射情況
【提出問題】光從空氣斜射入水中時的傳播方向是怎樣
【猜想與假設】光的一部分會進入水中,且傳播方向會發(fā)生變化。
【制訂計劃與設計實驗】
1.使一束激光射至空水槽中;
2.向水槽中注入水,觀察光路的變化情況。
【實驗器材】激光手電筒、水槽、水等。
【實驗步驟】
1.如圖所示,使一束激光射至空水槽的O點;
2.向水槽中注入水,觀察光路;
3.看看水槽底部光斑的位置是否發(fā)生變化,并記錄光斑的位置。
【實驗現象】向水槽中注入水后,光斑向 移動了一段距離。
【實驗結論】光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向會發(fā)生 。
【交流與評估】
為了便于觀察光的路徑,我們可以采取什么措施
·學習小助手·
不要將激光束射向人眼,激光會對眼睛造成灼傷,嚴重時會導致失明!
【答案】驅動一
【實驗現象】左
【實驗結論】偏折
【交流與評估】
可在水中滴幾滴牛奶,借助一塊白色的塑料板顯示光路,清楚地觀察入射光線、折射光線的位置。
任務驅動2探究光的折射特點
【提出問題】光從空氣射入水中時的傳播方向會發(fā)生改變,那么是否有規(guī)律可循呢
【實驗器材】光源、水槽、可折疊光屏。
【實驗步驟】
1.如圖所示,將一束光從空氣沿著光屏斜射入水中,光線進入水中后方向 ,且折射光線偏向 。
2.將入射光線向法線靠攏,折射光線也逐漸向法線 。
3.將光屏沿著法線向前或向后折,則在光屏上 折射光線。
4.將入射光線與法線重合,折射光線也與法線 ,且光的傳播方向 。
【實驗結論】光折射時,折射光線、入射光線和法線在 ;折射光線和入射光線分別位于 的兩側。當光從空氣斜射入水面時,折射光線向法線 ,折射角 于入射角。入射角減小時,折射角 。光垂直射到水面時,光在水中的傳播方向 。
　　【交流與評估】
為了使得出的結論更可靠,我們應采取什么措施
【答案】驅動二
【實驗步驟】
1.發(fā)生偏折　法線
2.靠攏
3.找不到
4.重合　不變
【實驗結論】同一平面內　法線　靠近　小　也減小　不變
【交流與評估】
換用多種介質進行多次實驗。
任務驅動3獨立思考,學以致用
通過前面的學習,你知道小貓叉不到魚的原因嗎
【答案】驅動三
小貓看到的水中的“魚”,是光由水中斜射入空氣中時,發(fā)生折射形成的虛像,虛像在折射光線的反向延長線上,則小貓看到“水中的魚”的位置比實際位置淺一些。小貓根據光沿直線傳播的經驗,叉向魚的虛像,所以叉不到魚。
2

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