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第4章
第4節(jié)
人教版-物理-八年級(jí)上冊(cè)
光的折射
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過對(duì)光的折射規(guī)律的學(xué)習(xí)，掌握光的折射現(xiàn)象，知道光在發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的;
2.會(huì)應(yīng)用有關(guān)光的折射知識(shí)解釋生活中的一些現(xiàn)象。
【重點(diǎn)】光的折射規(guī)律;
【難點(diǎn)】光線進(jìn)入不同介質(zhì)中，折射角和入射角的關(guān)系，用光的折射解釋自然現(xiàn)象。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.
平面鏡成像的作圖方法有哪兩種?
①根據(jù)光的反射定律作圖；
②根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖（對(duì)稱法作圖）。
①成
像
②改變光路
③擴(kuò)大視覺空間
3.
凹面鏡對(duì)光有_________作用；凸面鏡對(duì)光具有_________作用。
會(huì)聚
發(fā)散
知識(shí)回顧
2.
平面鏡主要應(yīng)用在哪幾方面？
課堂導(dǎo)入
課堂導(dǎo)入
為什么筆看起來會(huì)錯(cuò)位呢?
你認(rèn)為這是什么原因造成的呢？
要解釋這一現(xiàn)象，需要我們學(xué)習(xí)光的折射。
新課引入
新知探究
（1）提出問題：光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？
（2）實(shí)驗(yàn)過程：①如圖所示，讓激光筆發(fā)出的一束光斜射入水中，觀察光的整個(gè)傳播路徑。
知識(shí)點(diǎn)
光的折射
1
新知探究
1.
探究光的折射現(xiàn)象
現(xiàn)象：光由空氣斜射入水中時(shí)，在分界面上，光的傳播方向發(fā)生偏折。
新知探究
②如圖所示，讓激光筆發(fā)出的一束光穿過一塊玻璃磚，觀察光的整個(gè)傳播路徑。
現(xiàn)象：光由空氣斜射入玻璃時(shí)，在分界面上光的傳播方向發(fā)生偏折；光由玻璃斜射入空氣時(shí)，在分界面上光的傳播方向也會(huì)發(fā)生偏折。
新知探究
新知探究
現(xiàn)象：光由空氣垂直射入玻璃時(shí)，光的傳播方向不發(fā)生改變；光由玻璃垂直射入空氣時(shí)，光的傳播方向也不發(fā)生改變。
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論
當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向要發(fā)生偏折；當(dāng)光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向不發(fā)生偏折。
②如圖所示，讓激光筆發(fā)出的一束光垂直射入一塊玻璃直角三棱鏡，觀察光的整個(gè)傳播路徑。
新知探究
新知探究
（1）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生了偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。
（2）注意：①光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，也會(huì)發(fā)生反射。
②如果同種介質(zhì)疏密不均勻，光在其中傳播時(shí)發(fā)生的偏折也屬于折射。
新知探究
2.
光的折射
新知探究
（1）入射點(diǎn)：入射光線與分界面的交點(diǎn)O；
（2）分界面：兩種介質(zhì)的分界面，如圖所示的MM′；
（3）入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO；
（4）折射光線：進(jìn)入另一種介質(zhì)的光線OC；
（5）法線：過入射點(diǎn)且垂直于兩介質(zhì)分界面的直線NN′；
（6）入射角：入射光線與法線的夾角i；
（7）折射角：折射光線與法線的夾角r。
新知探究
3.
光的折射的幾個(gè)基本概念：
“一點(diǎn)”“一面”“三線”“兩角”。
新知探究
觀察水邊的風(fēng)景照片時(shí)，總會(huì)發(fā)現(xiàn)“倒影”部分比景物本身暗一些，這是由于（
）
A.
光被反射掉一部分
B.
眼睛有一種錯(cuò)覺
C.
入射水面的光有一部分折射入水中
D.
沖洗照片的質(zhì)量有問題
典型例題1
解析：景物看得見是由于景物本身反射光，而“倒影”是景物在水中所成的像。由于景物反射的光射到水面時(shí)，一部分被反射形成景物的虛像，另一部分進(jìn)入水中發(fā)生折射，所以“倒影”亮度不及景物本身。
C
新知探究
提出問題：讓一
束光以不同的角度從空氣斜射入水中，傳播方向是否發(fā)生偏折?向哪個(gè)方向偏折?
實(shí)驗(yàn)器材：激光筆
、水槽、水等。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
知識(shí)點(diǎn)
探究光折射時(shí)的特點(diǎn)
2
光射入水中時(shí)的折射現(xiàn)象
新知探究
1.
探究光折射時(shí)的特點(diǎn)
新知探究
新知探究
（1）在水槽中加入水，讓一束光從空氣斜射入水中，觀察比較折射角和入射角的大小；
（2）改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化情況；
（3）讓一束光垂直于水面射入水中，觀察折射情況；
（4）讓一束光逆著原折射光的方向從水中斜射入空氣中，觀察折射情況。
光射入水中時(shí)的折射現(xiàn)象
新知探究
水對(duì)光的折射現(xiàn)象視頻
新知探究
新知探究
光由空氣斜射入水中折射角小于入射角，折射角隨入射角的變化而變化，當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角也減小；當(dāng)入射角減小到零時(shí)（即光垂直射向水面），折射角也變?yōu)榱悖藭r(shí)折射光線和入射光線在一條直線上。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
新知探究
提出問題：
（1）折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系如何？
（2）從空氣斜射入玻璃磚和從玻璃磚斜射入空氣時(shí)，折射角和入射角的變化情況如何？
實(shí)驗(yàn)器材：光源、一個(gè)可折轉(zhuǎn)的光屏和一塊玻璃磚。
2.
探究光的折射規(guī)律
新知探究
新知探究
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）讓一束光從空氣斜射入玻璃磚，觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系。
（2）將有折射光線的半個(gè)光屏向后折轉(zhuǎn)一個(gè)角度，觀察光屏上還有折射光嗎？
（3）觀察從空氣射入玻璃磚和從玻璃磚射入空氣時(shí)，折射角和入射角的變化情況。
新知探究
新知探究
新知探究
新知探究
（1）光折射時(shí)，折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)；
（2）折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；
（3）折射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小。
思考討論：折射光路可逆嗎？
B
i
r
N
N′
o
空氣
玻璃
A
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
新知探究
現(xiàn)象：如果讓光逆著折射光線的方向射到界面，那么，它被折射后就會(huì)逆著原來的入射光的方向射出。在光的折射中，光路是可逆的。
新知探究
你知道光的折射規(guī)律有哪些嗎？試著總結(jié)一下。
1.
光折射時(shí)，折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。
2.
折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。
3.
光從空氣斜射到玻璃或水中時(shí)，折射光線靠近法線，折射角小于入射角。
4.
入射角減小，折射角也減小。
5.
光垂直射到玻璃或水中時(shí)，在玻璃或水中的傳播方向不變。
6.
光從玻璃斜射入空氣中，折射光線將遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角。
7.
光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
新知探究
新知探究
（1）一束光沿AO方向從空氣斜射入水中，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出折射光線的大致方向。
（2）如圖乙所示，一束光從水斜射入空氣中，請(qǐng)畫出折射光線的大致方向，并標(biāo)出折射角。
典型例題2
解析：
（1）過入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角小于入射角畫出折射光線OC；（2）過入射點(diǎn)O'作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角大于入射角畫出折射光線，并標(biāo)出折射角。
新知探究
1.“變淺”的奧秘
知識(shí)點(diǎn)
生活中的折射現(xiàn)象
3
池底某點(diǎn)發(fā)出的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)生偏折，逆著折射光看去，就會(huì)感覺這點(diǎn)的位置升高了，即池水看起來比實(shí)際的淺。
新知探究
P
P1
結(jié)論：從空氣中觀察水中物體的位置比實(shí)際淺。
筷子向上偏折
新知探究
如圖所示
，假設(shè)從岸上的樹上A點(diǎn)發(fā)出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼（光由空氣斜射入水中，折射角小于入射角），折射光線的反向延長(zhǎng)線將相交于A’點(diǎn)，
人有光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，逆著折射光看去，會(huì)覺得光好像是從A’點(diǎn)發(fā)出的，所以人看到的是岸上的樹的虛像，它比樹的真實(shí)位置偏高。
新知探究
2.“變高”的奧秘
如圖：有經(jīng)驗(yàn)的漁民在叉魚時(shí)，要向看到的魚的_______方投叉才能叉到魚。
s
s’
3.
叉魚的訣竅
魚兒在清澈的水中游動(dòng)，可以看得很清楚，但沿著人看見的魚的方向去叉它，卻叉不到，因?yàn)闈O叉叉向的是魚的虛像，比魚實(shí)際的位置高。
下
新知探究
新知探究
4.
海市蜃樓的奧秘
山東濟(jì)南的海市蜃樓景象
海市蜃樓是一種由光在不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生彎折而產(chǎn)生的現(xiàn)象。
新知探究
5.“錯(cuò)位”
的奧秘
這個(gè)現(xiàn)象是由光的折射形成的。從筷子的S點(diǎn)射出的光，由水中射向杯外時(shí)發(fā)生折射，折射光的反向延長(zhǎng)線交于S’點(diǎn)，這就是所看到的水中筷子的位置，即筷子的虛像。
新知探究
新知探究
想一想：起初茶碗看起來是空的，但當(dāng)你慢慢往茶碗中倒水時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)碗中原來還藏著一枚硬幣。想一想，這是為什么？
當(dāng)碗里加入適量的水后，由于光的折射，光線發(fā)生了偏折，進(jìn)入了人的眼睛，人又能看見硬幣了。實(shí)際上人看見的是硬幣的虛像，硬幣的虛像位置比實(shí)物的位置升高了一些。
新知探究
新知探究
光的折射
池水變淺、海市蜃樓等
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折
折射現(xiàn)象中，光路可逆
光的折射特點(diǎn)
三線共面、
兩角不等，折射與入射光線分居法線兩側(cè)
現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)探究
可逆性
課堂總結(jié)
1.
光從空氣斜射入水中折射角______（選填“大于”“小于”或“等于”）入射角，若入射角減小，折射角_______（選填“增大”“減小”或“不變”）
。
小于
減小
課堂作業(yè)
2.
一束光從空氣斜射到某液面上發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成30°角(如圖所示)，反射光線與折射光線的夾角為83°，則反射角的大小為_____，折射角的大小為_____。
37°
60°
課堂作業(yè)
課堂練習(xí)
3．下列圖中，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
C
課堂作業(yè)
4.（2019?長(zhǎng)春二模）下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（　
　）
A．日偏食的形成
B．池水中的魚看起來“變淺”了
C．汽車“后視鏡”中的景物
D．白云在水中的倒影
B
課堂作業(yè)
5.
如圖所示，能正確表示光從水斜射入空氣的情況的是（　
　）
B
A
B
C
D
空氣
空氣
空氣
空氣
課堂作業(yè)
6．小明在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云上游”。請(qǐng)你說一說這一有趣的現(xiàn)象是怎么形成的。
答案：平靜的湖面相當(dāng)于平面鏡，空中的云經(jīng)湖面反射在水中形成虛像，于是就看見了“云在水中飄”的現(xiàn)象；水中魚反射的光在由水進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射形成魚的虛像，而云的像到湖面的距離等于云到湖面的距離，比魚的像到湖面的距離大得多，于是就出現(xiàn)了“魚在云上游”的現(xiàn)象。
課堂作業(yè)
7．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(huì)如何移動(dòng)？
答：當(dāng)杯中的水增多時(shí)，如圖所示。水增多時(shí)液面升高，但入射光線的入射角度沒變，
折射光線的折射角度也不變，由圖可知光斑向右移動(dòng)。
課堂作業(yè)

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