資源簡介 (共46張PPT)光的折射一第4節 光的折射2024-2025學年人教版(2024)八年級 物理上冊★★1. 光的折射概念光的折射一(1)光的折射現象實驗情景:如圖所示,是讓一束光從空氣斜射入水中的情景。在水中滴幾滴牛奶來顯示光路。情景描述:這束光在分界面上分成兩部分,一部分光被界面反射回空氣,還有一部分光射入水中,并且發生了偏折。(2)光的折射概念光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向會發生偏折,這種現象叫作光的折射。一般情況下,一種介質為空氣,另一種介質為水或玻璃。注意要斜射入。光的折射一(3)描述折射現象的幾個概念①入射光線:照射到兩種介質分界面的光線AO.②折射光線:進入另一種介質的光線OB.③法線:過入射點且垂直于兩介質分界面的直線NN′.④入射角:入射光線與法線的夾角 α.⑤折射角:折射光線與法線的夾角 β.αβB空氣水(玻璃)NN′AOMM′光的折射一(4)理解光的折射現象①當光從一種介質斜射入另一種介質中時,在兩種介質的分界面上,光線的傳播方向一般要發生改變。其中一部分光線發生反射,同時還有一部分光線進人另一種介質中而發生折射。②光的折射是在兩種介質的分界面處發生的。因為光是在兩種介質中傳播的,所以傳播的速度各不相同。③當同種介質不均勻時,光的傳播方向也會發生改變,也就是說會發生折射。光在大氣中的傳播路徑2. 探究光折射時的特點光的折射一【提出問題】清澈見底、 看起來不過齊腰深的池水, 不會游泳的人千萬不要貿然下去, 因為它的實際深度會超過你看到的深度。 這是因為光從水斜射入空氣中發生折射的緣故。那么當光從一種介質進入另一種介質中時, 光的傳播方向如何偏折? 折射光線、入射光線的位置有什么關系? 折射角跟入射角大小是什么關系 光的折射一【猜想與假設】請跟小組同學討論, 說說你們的猜想。你的猜想是:①當光從一種介質進入另一種介質中時,可能會_________________。②折射光線、入射光線位于法線________________。③折射角可能_____________________入射角。向法線偏折(或遠離法線)等于(或大于/小于)兩側(同側)【實驗器材】激光筆、半圓形玻璃磚、圓形刻度光盤(標有角度)。光的折射一①如圖所示, 讓一束光從空氣以不同的角度射入玻璃磚中, 觀察光束在空氣和玻璃磚中的徑跡,并比較折射角和入射角的大小,將實驗數據記入表格中。②讓激光筆發出的一束光從玻璃斜射入空氣中,重復上述實驗。③讓激光筆發出的一束光從空氣垂直射入玻璃中(或從玻璃垂直射到空氣中),觀察光的傳播路線。【設計并進行實驗】折射角入射角折射角入射角光的折射一④如圖所示,讓光從空氣斜射入半圓形玻璃磚,同時逆著折射光射入另一束光,觀察兩束光在空氣中的傳播途徑。折射角入射角光的折射一【收集證據】實驗數據記錄表格:介質 入射角 折射角光從空氣斜射入玻璃光從空氣斜射入玻璃光從空氣斜射入玻璃光從空氣垂直入玻璃光的折射一【分析論證】(1)光從空氣斜射入玻璃中當光從空氣斜射入玻璃中時,折射光線向法線偏折,折射角小于入射角。當入射角增大時,折射角也增大;當入射角減小時,折射角也減小。光的折射一(2)當光從空氣垂直射入玻璃中時,傳播方向不變。(3)光從玻璃斜射入空氣中時,可以看到, 進入空氣中的折射光線就逆著原來入射光線的方向射出,就是說,在折射中光路也是可逆的。 這時的折射角大于入射角。折射角入射角光的折射一【實驗結論】光的折射特點光從空氣斜射入水中或其他介質中時,折射光線向法線方向偏折,折射角小于入射角。當入射角增大時,折射角也增大。當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時,傳播方向不變。在折射現象中,光路可逆。光的折射一視頻演示——《探究光的折射規律》光的折射一一束光沿AO方向從空氣斜射入水中,請在圖中畫出折射光線的大致方向。過入射點O作垂直于界面的法線,根據折射角小于入射角即可畫出折射光線OC,靠攏法線,如圖所示。例題1光的折射一如圖,一束光線從水中斜射到水面,請在圖中畫出此光線的反射光線和大致的折射光線。反射光線和入射光線位于法線兩側,反射角等于入射角,據此在水中作出反射光線;光從水中斜射入空氣中時,折射光線和入射光線位于法線兩側,折射角大于入射角,據此在空氣中作出折射光線,如圖所示。例題2光的折射一(1)實驗中,光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外,還具有___________的作用;(2)分析表格中的數據,得出結論(寫出一條即可):______;(3)根據表格中的數據還可以判斷:當光以35°的入射角從空氣射入玻璃中時,其折射角______30°(選填“大于”、“小于”或“等于”);(4)當光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時,其折射角是______。如圖是某同學利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路,經過多次實驗并記錄了如下數據:45顯示光路小于光從空氣斜射入玻璃中時,折射角小于入射角入射角 10° 30° 45° 60°折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8°例題3光的折射一(1)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路實驗中,光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外,還具有顯示光路的作用。(2)根據表中數據知,光從空氣斜射入玻璃中,折射角總小于入射角,故能得出結論:光從空氣斜射入玻璃中時,折射角小于入射角。(3)根據表格中的數據可知,當光線以45°的入射角從空氣射向玻璃時,其折射角是30°;當入射角為35°時,入射角變小,折射角隨之變小,所以折射角會小于30°。(4)當光線以45°的入射角從空氣射向玻璃時,折射角是30°。根據光路的可逆,當光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時,其折射角是45°。生活中的折射現象二第4節 光的折射生活中的折射現象二1. 池底變淺池底為什么看起來比實際淺呢?如圖所示,水中池底S點發出(反射)的光從水斜射向空氣時發生折射,折射角大于入射角。人眼逆著折射光的方向看去,感覺光就好像由S′射出去的一樣。S′就是我們看到的S的像,這點的位置比實際位置升高了。池底實際位置S虛像S′生活中的折射現象二神奇的“硬幣”現在你能解釋課堂導入提出的問題嗎?——神奇的“硬幣”。如圖,起初茶碗看起來是空的,但當你慢慢往茶碗中倒水時,就會發現碗中原來還藏著一枚硬幣。這是為什么?分析:加水后,硬幣的光從水中斜射入空氣時,折射光線偏離法線,折射光進入了眼睛,眼睛看到的實際上是升高了的硬幣虛像。硬幣的實際位置SS′硬幣的虛像生活中的折射現象二2. 魚在哪里?有經驗的漁民怎樣才能叉到魚?魚發出的光線,由水進入空氣時發生折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼逆著折射光線的方向看,覺得光線好像是從它們的反向延長線的交點S′,即魚的像發出來的,像比魚位置高。所以,有經驗的漁民在叉魚時,要向看到的魚的下方投叉才能叉到魚。魚的實際位置SS′魚的虛像生活中的折射現象二3. 從水中看岸上物體游泳運動員在水中看岸上的物體時會怎樣呢?如圖所示,空氣中的發光點M發出的光從空氣斜射向入水時發生折射,折射角小于于入射角。人眼在水中逆著折射光的方向看去,感覺光就好像由M′射出去的一樣。M′就是人眼看到的M的虛像,這點的位置比實際位置升高了。虛像 M′在我國的古書《史記》《夢溪筆談》中都有關于海市蜃樓的記載,宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中也描述過海市蜃樓的奇觀。可見,海市蜃樓是一種不算少見的自然現象。海市蜃樓是怎樣發生的?我們已經知道,光在同種均勻的介質中沿直線傳播。如果介質疏密不均,光就不會沿直線傳播,而會發生折射。海市蜃樓是一種由光的折射產生的現象,多發生在夏天的海面上。4. 海市蜃樓生活中的折射現象二生活中的折射現象二夏天,較熱的空氣籠罩海面,但是海水比較涼,海面附近空氣的溫度比上面的低。空氣熱脹冷縮,上層的空氣比夏天空氣較熱,但是海水比較涼,海面附近空氣的溫度比上面的低。空氣熱脹冷縮,上層的空氣比底層的空氣稀疏。來自地平線以下遠處物體的光,本來不能到達我們的眼中,但有一些射向空中的光,由于不同高度空氣的疏密不同而發生彎曲,逐漸彎向地面,進入觀察者的眼睛。觀察者逆著光望去,就看見了遠處的物體。5. 區別光的反射與折射現象生活中的折射現象二光的反射 光的折射水中倒影水中筷子折了海市蜃樓潛望鏡汽車后視鏡大漠孤煙直,長河落日圓潭清疑水淺池水映明月平面鏡成像繁星閃爍例題4生活中的折射現象二如圖是“池水清淺,擅入會溺”的班會主題,告誡學生不要擅自下水游泳。請在圖丙中畫出人眼看到池底A的大致光路圖(A′是人眼看到的池底A的像)。人眼看物體以為光是沿直線傳播的,連接BA′,得到折射光線,BA′與水面的交點O為入射點,連接AO得到入射光線,如圖所示.例題5生活中的折射現象二人看到腿在水中“變短”是由于水中腿反射的光線由水中斜射進入空氣時,在水面處發生折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,看到的是變淺的虛像,就會覺得腿在水中“變短”了,故ABD不符合題意,C符合題意。 故選C。A B C D如圖是小華與父母到海邊洗海水澡的情形。小華驚奇的發現,爸媽的腿在水中看起來變短了,能解釋這種現象的光路圖是( )C三課堂總結第4節 光的折射課堂總結(1)三光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折的現象,叫作光的折射。①光從空氣斜射入水中或其他介質中時,折射光線向法線方向偏折,折射角小于入射角。當入射角增大時,折射角也增大。②當光從空氣垂直射入水或其他介質時,傳播方向不變。③在折射現象中,光路可逆。①水中物體變淺、筷子在水中“折斷”。②海市蜃樓:是光在不均勻的空氣中傳播時,傳播方向發生改變,產生的折射現象。光的折射折射現象折射規律光的折射課堂總結(2)四五練習與應用第4節 光的折射練習與應用五1. 在圖中,哪一幅圖正確地表示了光從空氣進入玻璃中的光路 根據光的折射特點,當光從空氣中斜射到玻璃中時,折射光線向法線方向偏折,折射角小于入射角。故丙圖正確.練習與應用五2. 一束光射向一塊玻璃磚,并穿過玻璃磚。畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線(注意標出法線)。光從空氣斜射入玻璃中,再從玻璃斜射入空氣中,發生兩次折射,要注意判斷折射角與入射角的關系。空氣中的角大。一束光射向一塊玻璃磚,并穿過玻璃磚。離開玻璃后的光線O2B與入射光線AO1是平行的。玻璃磚AO1MO2N'BM'N證明:O2B∥AO1∵∠O1O2N=∠M'O1O2∴∠N'O2B=∠AO1M又有∠M'O1A=π-∠AO1M ∠NO2B= π-∠N'O2B故∠M'O1A=∠ NO2B∴∠AO1O2=∠O1O2B(內錯角相等)即 O2B∥AO1練習與應用五練習與應用五3. 在平靜的湖邊可以看到“云在水中飄,魚在云上游”的現象。 請你說一說這個有趣的現象是怎么形成的。“云在水中飄”是光的反射現象,“魚在云上游”是魚通過水的折射所形成的虛像和云在水面下的虛像同時出現所形成的現象。練習與應用五4. 如圖所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐漸往杯中加水,觀察到的光斑將會如何移動 光線斜射到水面上時,會發生折射,當光由空氣斜射入水中時,折射角小于入射角。往杯中加水,入射角不變,折射角也不變,根據作圖可知光斑向右移動。開始液面位置加水后液面位置O'O原光斑位置S新光斑位置S'練習與應用五5. 兩位同學想用激光筆去照亮水中漂亮的小石子。同學甲往他看到的小石子的下方去照射;同學乙往他看到的小石子的方向去照射。他們誰能照亮小石子 請你作圖說明。乙能照亮小石子。因為人看到的石頭B是水中石頭A的虛像,光是從水中射向空氣中進入人眼,人眼逆著進入人眼光線的方向看去,就看到了石頭的虛像。用激光筆要想照亮石頭,只需逆著進入人眼光線的方向照去,在水面處發生折射,正好就能照到水中的石頭。練習與應用五6. 我們能看到斜放入水中的筷子在水面處發生彎折。動手做一做,你看到水中的筷子是向上彎折還是向下彎折 為什么 看到水中的筷子是向上彎折。設筷子尖端為A點,光從水中斜射入空氣中進入了人的眼睛,折射角大于入射角,人感覺光是沿直線傳播的,逆著光看去,好像是從光的反向延長線的交點B處來的,B是A點的虛像,B比實際位置要淺,所以水中的筷子好像向上彎折了,如圖所示。六提升訓練第4節 光的折射提升訓練六1. 下列光現象中,由于光的折射形成的是( )A.手影 B.筷子錯位 C.水中倒影 D.小孔成像BA.由于光的直線傳播,被物體擋住后,在物體后面就會呈現陰影區域,這就是影子,手影的形成說明光在同種均勻介質中沿直線傳播的,故A不符題意;B.筷子在裝有水的杯中發生錯位,這是光從水中斜射入空氣發生的折射現象,故B符合題意;C.拱橋在水面的倒影,是平面鏡成像,光的反射現象,C不符題意;D.小孔成像是由光的直線傳播形成的,故D不符合題意。故選B。A B C D池底反射的光線從水中斜射向空氣時,在水面處發生折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,看到是池底變淺了的虛像;連接眼睛和B點與水面的交點即為折射點,連接折射點和A點即為入射光線,連接折射點和眼睛即為折射光線,如圖所示。2. 小華用所學物理知識給同學們講解防溺水常識,勸告同學們不要私自下水游泳,因為看起來很淺的水池實際會很深。圖中A是水池底的一點,B為人眼看到的該點的位置,請幫洛洛畫出造成此現象的光路圖。提升訓練六提升訓練六3. 如圖所示,是兩束光在玻璃和空氣中傳播的光路,①和②是入射光線,③和④是折射光線。其中入射光線②與折射光線______是同一束光,界面的上方是______(選填“玻璃”或“空氣”)。根據光的折射定律的內容可知:入射光線、法線、折射光線在同一平面內,折射光線和入射光線分別位于法線兩側,當光線從空氣射入玻璃時,折射角小于入射角;當光線從玻璃斜射入空氣時,折射角大于入射角。由圖可知,②和③是同一束光線,界面上方為空氣。空氣③提升訓練六4. 詩句“大漠孤煙直,長河落日圓”給我們展現了一幅美麗的畫卷。其實詩人觀察到的落日并非太陽的實際位置(如圖所示),而是太陽光經過不均勻的大氣層發生了_____所成的_____(選填“實”或“虛”) 像,太陽實際在圖中_____(選填“甲”或“乙”)位置。由于大氣層位置越高空氣越稀薄,太陽落山時,太陽發出的光線進入大氣層時發生折射,折射角大于入射角,當折射光線進入人的眼睛時,逆著折射光線的方向能夠看到太陽的虛像,像的位置比實際位置要高,此時,太陽的實際位置在圖中的乙位置。折射虛乙提升訓練六5. 有一圓柱形敞口容器,從其左側某一高度斜射入一束激光,在容器底部產生一個光斑O,如圖所示。下列操作將使光斑向左移動的是( )A.保持水面的高度和入射點不變,使激光的入射角增大B.保持激光射入的角度不變,使水面上升C.保持水面的高度不變,使激光筆向右平移D.保持激光射入的角度不變,使水面下降BA.保持水面高度和入射點不變,使激光的入射角增大,激光束遠離法線,折射角隨之變大,光斑會向右移動,故A不符題意;BD.保持激光射入的角度不變,使水面上升,如圖所示,入射點向左移動,則光斑向左移動;同理使水面下降,入射點向右移動,則光斑向右移動,故B符合題意,D不符合題意;C.保持水面高度不變,使激光筆向右平移,則入射光線和折射光線都向右平移,所以光斑右移,故C不符合題意。 故選B。提升訓練六6. 某小組選用了圖甲中光源、水、水槽、可折轉的光屏(帶刻度)等器材,用于完成探究“光從空氣射入水中時的折射規律”。(1)光從空氣射入水中,入射點為O點,不斷改變入射角,讀出刻度盤上對應的折射角,將實驗結果畫在圖丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分別表示各次入射光線和對應的折射光線的位置。由此可得出,光從空氣斜射入水中時,折射角隨入射角的增大而_______,且折射角_______(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;當光從空氣垂直射入水中時,折射角等于____度;(2)圖丙中當激光筆從水中沿3′方向射入O點,則折射光線將會與______ (選填“1”、“2”、“3”或“4”)重合,說明折射時光路是_______的。可逆增大小于03提升訓練六(1)由圖丙可知,當入射角逐漸減小,則折射角逐漸減小,入射角增大時,折射角也隨著增大,即當光從空氣斜射入水中時,折射角隨入射角的增大而增大,隨入射角的減小而減小,且折射角小于入射角。當光從空氣垂直射到水面時,傳播方向不變,此時入射角等于0度,折射角等于0度。(2)圖丙中當激光筆從水中沿3′方向射入O點,則折射光線將會與3重合,說明折射時光路是可逆的。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫