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(共39張PPT)
第四節(jié) 光的折射
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解光的折射現(xiàn)象。
2.知道光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)時(shí)的折射規(guī)律。（重難點(diǎn)）
3.會解釋生活中常見的光折射的現(xiàn)象
情景導(dǎo)入
一根筷子插入水中，為什么筷子看起來彎折了？
透過壓在書上的玻璃磚，為什么書上的字發(fā)生了“錯(cuò)位”？
你還見過哪些類似現(xiàn)象？它們有什么共同特征？
空氣
水
一、光的折射
光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中時(shí),傳播方向通常會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射。
新課探究
N
i
r
入射光線
折射光線
入射角
折
射角
O
法線
二、探究光的折射規(guī)律
【提出問題】
讓一束光從空氣斜射入水或玻璃中，傳播方向是否發(fā)生偏折？向哪個(gè)方向偏折？有哪些規(guī)律？
（1）如圖,讓一束光從空氣斜射入水中時(shí)，觀察折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系，比較折射角和入射角的大小，并描畫出光在空氣和水中的傳播路徑。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（2）改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化情況。
多次實(shí)驗(yàn)得出普遍性規(guī)律
（3）讓一束光垂直于空氣與水的分界面射入水中時(shí)，觀察折射情況。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（4）讓一束光逆著原折射光的方向從水中斜射入空氣中時(shí)，觀察折射現(xiàn)象。
（5）將水換成玻璃磚,重做上述實(shí)驗(yàn)。
尋找普遍性規(guī)律
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
光從空氣射入水中
光從空氣射入玻璃中
（1）光從空氣斜射入水中時(shí)，可觀察到折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角，如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
（2）當(dāng)改變?nèi)肷浣堑拇笮r(shí)，發(fā)現(xiàn)折射角的大小也隨之改變。當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大，反之亦然，如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
折射角隨著入射角的增大(或減小)而增大(或減小)，但不成正比；敘述時(shí)應(yīng)先說折射角后說入射角。
（3）光從空氣垂直射入水中時(shí)，傳播方向不變，如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
此時(shí)折射光線、 入射光線、法線重合，折射角和入射角都為0°。
（4）讓光逆著原折射光線的方向從水中斜射入空氣中時(shí)，進(jìn)入空氣中的折射光線逆著原入射光線的方向射出，如圖所示。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）光在發(fā)生折射時(shí)，折射光線跟入射光線和法線在____
_________，折射光線和入射光線分別位于法線的_____。
同
一平面內(nèi)
兩側(cè)
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（2）當(dāng)光從空氣中斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角_____入射角，入射角增大(或減小)時(shí)，折射角_______________；當(dāng)光從水或玻璃中斜射入空氣中時(shí)，折射角____入射角。
增大(或減小)
小于
大于
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（3）光線垂直于介質(zhì)表面入射時(shí)，傳播方向_____。
不變
（4）在光的折射現(xiàn)象中，光路是_____的。
可逆
光的反射 光的折射
不同點(diǎn) 發(fā)生條件
所在介質(zhì)
角度大小關(guān)系
光的反射與折射的比較
在任何物體表面
在不同介質(zhì)中或同種不均勻介質(zhì)中
反射光線與入射光線在同種介質(zhì)中
折射光線與入射光線在不同介質(zhì)中，位于界面兩側(cè)
反射角等于對應(yīng)的入射角
折射角與入射角不一定相等
光的反射 光的折射
相同點(diǎn) 三線共面
與法線的關(guān)系
兩角關(guān)系
光路的可逆性
光的反射與折射的比較
反射光線、折射光線與對應(yīng)的入射光線、法線都在同一平面內(nèi)
反射光線、折射光線與對應(yīng)的入射光線分居與法線兩側(cè)
反射角或折射角都隨入射角的改變而改變，即同時(shí)變大或同時(shí)變小
光路都是可逆的
三、生活中的折射現(xiàn)象
1.插入水中的筷子看起來“彎折”
C
C'
筷子看起來向____彎折
上
三、生活中的折射現(xiàn)象
2.在岸上看水中的物體，物體的位置“變淺”
潭清疑水淺
人眼“看到”的潭水深度
實(shí)際潭水深度
三、生活中的折射現(xiàn)象
3. 在水中看岸上的物體，物體的位置“變高”
三、生活中的折射現(xiàn)象
4.海市蜃樓
海市蜃樓的成因
將一枚硬幣粘在不透明水杯底部。將視線向后移一點(diǎn)，使硬幣剛好被杯口邊緣擋住而看不見。
請另一位同學(xué)把水緩慢加入杯中，雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變，但硬幣又可以重新被看到。試試看，并畫圖解釋原因。
當(dāng)杯中沒有水時(shí)，光線沿直線傳播，當(dāng)眼睛在物體與杯的邊緣連線的延長線外側(cè)時(shí)，看不到硬幣。
當(dāng)向杯中加水時(shí)，來自杯中硬幣的光從水中射向空氣中，在分界面處發(fā)生折射，折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折，這樣光線就能進(jìn)入人眼，所以就看到了硬幣。
隨堂練習(xí)
1. 下列現(xiàn)象屬于光的折射的是（ ）
A
2. 對于光在玻璃和空氣的界面處發(fā)生反射和折射時(shí)的情況，下列說法正確的是（ ）
A. 光從空氣射入玻璃中時(shí)，折射角大于入射角
B. 光從空氣射入玻璃中時(shí)，折射光線可能不偏折
C. 光垂直玻璃表面入射時(shí)，入射角、反射角、折射角都是 0°
D. 隨著入射角的增大，反射角增大，但折射角卻減小
C
3. 一個(gè)圓柱形的燒杯內(nèi)裝水，將一根木棍豎直插入其中，位置比圓心偏左些(俯視圖如圖)，現(xiàn)從側(cè)面觀察，則哪幅圖能正確反映所看到的情景（ ）
B
4. 如圖，將一枚硬幣放在碗底，眼睛在A處恰好看不到它，保持人眼、碗和硬幣的位置不變，要使眼睛再次看到“硬幣”以下方案可行的有______。
①沿碗壁緩緩向碗中加水；②在碗上方適當(dāng)位置放一光屏；③用手電筒照亮硬幣；④在碗上方適當(dāng)位置放一平面鏡。
①④
課堂小結(jié)
光的折射規(guī)律
①折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；
②光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，入射角增大（或減小）時(shí)，折射角也增大（或減小）；
課堂小結(jié)
光的折射規(guī)律
③當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角；
④光垂直于介質(zhì)表面入射時(shí)，傳播方向不變；
⑤在折射現(xiàn)象中，光路可逆。
自我檢測
1.圖中正確地表示了光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路的是（ ）
A
B
C
D
【教材P111~112 “自我檢測”】
C
2.小明在探究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用激光筆發(fā)出一束激光從水面上方以不同的角度射入水中，觀察到光束在空氣和水中的徑跡如圖所示。已知當(dāng)入射光從AO轉(zhuǎn)至BO的過程中，空氣中的光從OD轉(zhuǎn)至OC，水中的光從 OE 轉(zhuǎn)至 OF，解答以下問題。
（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明______（選填序號）
A.光路可逆
B.光在水面只發(fā)生了折射
C.光在水面只發(fā)生了反射
D.光在水面既發(fā)生了折射又發(fā)生了反射
D
（2）在入射角減小的過程中，折射角如何變化？折射角和入射角大小關(guān)系如何？
在入射角減小的過程中，折射角減小；
折射角小于入射角。
3.一盞探照燈的燈光自東向西斜向下射入原來沒有水的游泳池底中央，在池底形成一個(gè)靜止的光斑。在水緩慢灌滿該池的過程中，池底的光斑將（ ）。
A.始終在原地不動
B.先向東移再向西移，最后靜止
C.一直向西移動
D.一直向東移動
B
4.詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。
（1）詩句中詩人觀察到的落日的位置并非此時(shí)太陽所處的實(shí)際位置，這是由太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了_______現(xiàn)象導(dǎo)致的。
折射
（2）請分析說明：當(dāng)我們看到的太陽在地平線上時(shí)，太陽的實(shí)際位置可能在圖中地平線以上的甲位置附近，還是在地平線以下的乙位置附近？
解析：
乙。
光在同一種均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，在不均的透明介質(zhì)中不沿直線傳播，發(fā)生折射；由于大氣層上疏下密，光線穿過不均勻的大氣連續(xù)發(fā)生折射，早晨當(dāng)陽光的折射光線沿水平線進(jìn)入人眼時(shí)，而此時(shí)的入射光線還在地平線以下，即這“紅紅的太陽”實(shí)際上是太陽的虛像，但真實(shí)的太陽還在地平線以下。

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