(共42张PPT)
4.4
光的折射
教科版
八年级上册
制作
高文超
教学目标
1.知识与技能
(1)通过实验探究,知道折射光线、折射角的涵义,了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。
(2)了解光在发生折射时,光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射现象,并能用光的折射规律进行解释。
教学目标
2.过程与方法
(1)经历“光的折射规律”的探究过程,学习描绘光路、记录实验数据的方法。
(2)体验由折射引起的错觉,在实验中养成实事求是的科学态度。
3.
情感、态度与价值观
初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。
教学重点:光的折射规律。
教学难点:用光的折射规律解释有关现象。
新知导入
新知导入
新知导入
新知导入
新知讲解
我们是怎样看见水中的筷子的?
筷子反射的光从水中进入空气到达人眼。
光从已知介质进入另一种介质时
,例如,从空气进入水中传播方向会发生改变吗?
新知讲解
用激光器射出一束光线。光线从空气斜射入水中。观察光线进入水中后传播方向怎样改变。
光的折射现象
实验发现,光从空气斜射入水中,光的传播方向在水面发生突变。当光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生偏折,叫做光的折射(refraction)现象。
新知讲解
实验发现,光从空气斜射入水中,光的传播方向在水面发生突变。当光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生偏折,叫做光的折射(refraction)现象。
新知讲解
我们知道,光反射时遵循光的反射定律,光的折射是否也有一定的规律呢?人类对这个问题的认识,经历了1400多年的时间。下面通过实验来认识光的折射规律。
空气
水
新知讲解
我们知道,光反射时遵循光的反射定律,光的折射是否也有一定的规律呢?人类对这个问题的认识,经历了1400多年的时间。下面通过实验来认识光的折射规律。
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
空气
水
新知讲解
基本概念:入射光线AO;折射光线OB;法线NN‘;入射角∠AON;折射角∠BON'
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
新知讲解
如图所示进行实验,观察当光从空气射入玻璃中时,同入射光线相比,折射光线是偏离法线还是靠近法线?入射角增大时,折射角如何变化?
新知讲解
当光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生偏折,叫做光的折射(refraction)现象。
当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不变。
空气
玻璃
新知讲解
当光从空气射入玻璃中时,同入射光线相比,折射光线是偏离法线还是靠近法线?入射角逐渐增大时,折射角如何变化?
N
N'
o
A
B
空气
玻璃
N
N'
o
A
B
A'
B'
空气
玻璃
新知讲解
N
N'
o
A
B
空气
玻璃
N
N'
o
A
B
A'
B'
入射角
折射角
空气
玻璃
新知讲解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧;
空气
玻璃
新知讲解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
光从空气斜射入玻璃或其他介质中时,折射光线靠拢法线,折射角小于入射角;
空气
玻璃
新知讲解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
特例:
光从空气垂直射入玻璃或其他介质中时,传播方向不变;
新知讲解
对光的传播规律的研究,在理论上奠定了几何光学的基础,也为近代应用光学打开了大门
小猫为什么叉不到鱼
新知讲解
我们总是光射来的方向去推断光源的位置。小猫也是这样。
小猫叉不着鱼,很是奇怪。你知道其中的道理吗?把你的想法和同学们进行交流。
新知讲解
让激光从水中斜射入空气,实验光路如图所示。
新知讲解
让激光从水中斜射入空气,实验光路如图所示。
空气
水
A
B
N
N'
o
折射角
入射角
光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角。
折射光路可逆
新知讲解
让激光逆着折射光路射去,实验光路如图所示。
空气
水
A
B
N
N'
o
折射角
入射角
在光的折射现象中,折射光路可逆。
折射光路可逆
新知讲解
我们总是光射来的方向去推断光源的位置。小猫也是这样。
小猫叉不着鱼,很是奇怪。你知道其中的道理吗?把你的想法和同学们进行交流。
新知讲解
鱼上的光从水中斜射入空气,在水和空气界面发生折射,折射光线偏离法线,猫逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,虚像的比实际位置高。所以正对看到的“鱼”叉去,叉不到真实的鱼。
新知讲解
筷子上的光从水中斜射入空气,在水和空气界面发生折射,折射光线偏离法线,人逆着折射光线看去,看到的是筷子的虚像,虚像的比实际位置高。所以水中的筷子看起来向上弯折。
新知讲解
溪水底的光从水中斜射入空气,在水和空气界面发生折射,折射光线偏离法线,人逆着折射光线看去,看到的是溪水底的虚像,虚像的比实际位置高。所以溪水看起来浅。
新知讲解
鱼的光从水中斜射入空气,在水和空气界面发生折射,折射光线偏离法线,人逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,虚像的比实际位置高。
新知讲解
由于空气密度不均匀,物体上光在传播过程中发生折射,人逆着折射光线看去,看到的是物体的虚像,虚像的比实际位置高。所以看见物体悬在空中。
新知讲解
不仅在反射现象中光路可逆,在折射现象中光路也是可逆的。光从水或其他介质中射入空气,发生折射,使你产生错觉。
缥缈不定的海市蜃楼,郎朗夜空中的星光闪烁,水杯中筷子的弯折??????这些奇妙的现象都是由光的折射形成的。
课堂练习
1.下列光现象中,属于光的折射形成的是( )
B
课堂练习
2.看见水中的鱼与下列现象相同的是(
)
C
课堂练习
3.下列光现象中,属于光的折射的是(
)
A.商场装饰平面镜觉得宽敞
B.平静的湖面上倒映着岸上的景物
C.安装电梯时,工人利用激光束准直仪
D.清澈见底溪水看起来浅
D
课堂练习
4.如图所示中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
D
课堂练习
5.君山风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走,经常看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面。人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”
( )
A.都是反射形成的
B.都是折射形成的
C.分别是反射和折射形成的像
D.分别是折射和反射形成的像
C
课堂总结
一、光的折射:当光从一种介质进入另一种介质时,光路发生偏折。
二、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线的两侧;光从空气斜射入玻璃或其他介质时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。在折射中,光路可逆。
三、折射形成奇异现象:筷子弯折、池水变浅、小猫叉不着鱼、海市蜃楼。
板书设计
一、光的折射:当光从一种介质进入另一种介质时,光路发生偏折。
二、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线的两侧;光从空气斜射入玻璃或其他介质时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。在折射中,光路可逆。
三、折射形成奇异现象:筷子弯折、池水变浅、小猫叉不着鱼、海市蜃楼。
作业布置
课外作业:P71家庭实验室
硬币隐现之谜。
作业:P71T1、T2、T3、T4。
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第四章
在光的世界里
4.4
光的折射
导学目标:
(1)通过实验探究,知道折射光线、折射角的涵义,了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。
(2)了解光在发生折射时,光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射现象,并能用光的折射规律进行解释。
重点:
光的折射规律
难点:用光的折射规律解释现象。
导学方法:实验探究法、讨论法
课
时:1课时
导学过程
课前导学
1.
当光从一种介质进入另一种
时,光路发生
的现象,叫光的折射现象。
2.折射光线与
的夹角叫做折射角。
3.
光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在
;折射光线和
光线分居法线两侧;光从空气斜射入玻璃中,折射光线
法线,折射角
入射角;当光线垂直射向
表面时,传播方向
。
4.在光的折射时,光路是
逆的。
课堂导学
1.
当光从一种介质进入另一种
时,光路发生
的现象,叫光的折射现象。
2.折射光线与
的夹角叫做折射角。
3.
光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在
;折射光线和
光线分居法线两侧;光从空气斜射入玻璃中,折射光线
法线,折射角
入射角;当光线垂直射向
表面时,传播方向
。
4.在光的折射时,光路是
逆的。
5.缥缈不定
,郎朗夜空中的星光
,水杯中筷子的弯折,这些奇妙的现象都是光的
形成的。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.
下列光现象中,属于光的折射形成的是( )
2.
看见水中的鱼与下列现象相同的是(
)
3.
下列光现象中,属于光的折射的是(
)
A.商场装饰平面镜觉得宽敞
B.平静的湖面上倒映着岸上的景物
C.安装电梯时,工人利用激光束准直仪
D.清澈见底溪水看起来浅
4.
如图所示中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
5.
君山风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走,经常看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面。人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”
( )
A.都是反射形成的
B.都是折射形成的
C.分别是反射和折射形成的像
D.分别是折射和反射形成的像
课后反思
参考答案:
课前导学
1.介质、偏折。2.法线。3.同一平面内、折射、靠拢、小于、介质、不变。4.可。
课堂导学
1.介质、偏折。2.法线。3.同一平面内、折射、靠拢、小于、介质、不变。4.可。
5.海市蜃楼、闪烁、折射。
课堂练习
1.B;2.C;3.D;4.D;5.C。
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精品试卷·第
2
页
(共
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第四节
光的折射
教学目标
1.
知识与技能
(1)通过实验探究,知道折射光线、折射角的含义,了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。
(2)了解光在发生折射时,光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射现象,并能用光的折射规律进行解释。
2.
过程与方法
(1)经历“光的折射规律”的探究过程,学习描绘光路、记录实验数据的方法。
(2)体验由折射引起的错觉,在实验中养成实事求是的科学态度。
3.
情感、态度与价值观
初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。
教学重点
光的折射规律。
教学难点
用光的折射规律解释有关现象。
教学用具
小激光光源、一杯水、一条小鱼(大烧杯中)、半圆形玻璃砖、直尺、量角器、小黑板、挂图(折射现象)、硬币。
教学过程
一、实验探究:光的折射规律
1.引入课题
问题一:展示视频“海市蜃楼”,观察教科书图4-4-1
。它们是怎样形成的?
问题二:放大镜为什么能起放大作用?
问题三:前面学了平面镜成像的例子,如水中倒影,是由于光从空气射向水面,又反射回到空气中,进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡,为什么呢?
2.教师演示图4-4-2(可往水中加点墨水或牛奶,增强可视性),要求学生填空。
出示小黑板内容(亦可以课件呈现)。
(1)观察到的现象
①光的传播方向在水面发生突变。
②同时出现反射现象和折射现象。
③入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线,弱于入射光线,故看起来偏暗)。
(2)相关名称
3.实验探究:光的折射规律
以下方案任选一个:
方案一:参考教科书图4-4-2(无玻璃砖者可选此)。
方案二:参考教科书图4-4-3。
(1)器材:小激光光源、半圆形玻璃砖、量角器、直尺。
(2)要求学生带着下列问题去观察:
①
光的传播方向改变吗(若不改变,光路应为AOA′方向)?
②
与OA′相比,折射光线是偏离还是靠近法线?
③
使入射角增大,则折射角如何变化?入射角减小呢?
(3)由学生上台演示图4-4-3实验三次,教师指导学生如何操作,引导台下学生观察、思考,得出结论。
4.由教师引导学生仿照光的反射定律,总结出光的折射规律
(1)三线关系:折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面);折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。
(2)二角关系:光从空气斜射入玻璃或其他介质时,折射光线靠近法线折射,折射角小于入射角(往往不相等)。
强调:折射角是折射光线与法线的夹角。
(3)因果关系:折射角随入射角同方向变化。
5.发散、深化提问:上面讲的是光从空气进入玻璃中,是斜射。若直射(垂直入射)呢?
当光线垂直射向介质表面时,入射角为0°,折射角也为0°。传播方向不变。
二、通过体验由折射引起的错觉,认识光路的可逆性在折射现象中的存在
1.引导学生阅读教科书中图4-4-4
。
2.出示装有一条小鱼的大烧杯,让学生进行观察与操作。
(1)从侧面和上面观察鱼,对比鱼的大小的不同。
结论:从侧面看,鱼更大(原因以后再讲)。
(2)让学生用铅笔模仿猫去“刺”鱼。
结论:鱼看起来的位置比实际位置更浅,是虚像(可讨论问题:“眼见”一定“为实”吗)。
提出问题:为什么会出现上述现象?
3.讨论交流:折射现象中光路的可逆性。
(1)讨论导引
导引
1:人透过空气看树木,是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。
导引
2:人通过水面看岸边树木,光从树木到水面发生反射,进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。
即:我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。
(2)在教科书图4-4-4中,眼看鱼,光从鱼处出发,进入人眼,即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。
(3)出示小黑板:对比
?
?(4)应用:用光路的可逆性解释教科书中图4-4-4的现象。
在岸上A看水中物B,好象在B′,变浅了;在水中B看岸上物A,好象在A′处,变高了。
三、通过欣赏奇异的折射现象,培养学生对大自然、对生活的热爱,学习用光的折射规律解释简单的折射现象
欣赏:
①
教科书图4-4-5。
②
透过篝火看到的人会颤动。
③海市蜃楼——在海面、沙漠上不均匀的空气中,由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成,故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。
四、板书设计:
五、课堂练习
1.
1.
下列光现象中,属于光的折射形成的是( )
2.
看见水中的鱼与下列现象相同的是(
)
3.
下列光现象中,属于光的折射的是(
)
A.商场装饰平面镜觉得宽敞
B.平静的湖面上倒映着岸上的景物
C.安装电梯时,工人利用激光束准直仪
D.清澈见底溪水看起来浅
4.
如图所示中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是( )
5.
君山风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走,经常看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面。人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”
( )
A.都是反射形成的
B.都是折射形成的
C.分别是反射和折射形成的像
D.分别是折射和反射形成的像
参考答案:1.B;2.C;3.D;4.D;5.C。
六、发展空间
1.家庭实验室
硬币隐现之谜(参见教科书)。
2.自我评价
作业P71T1、T2、T3、T4.
光的折射
光的折射:光从空气斜射入水中,传播方向在水面突变,传播方向改变
光的折射规律:三线共面,折射光线、入射光线分居法线两侧;
两角:光从空气斜射入玻璃(水)中,折射角小于入射角;当光线垂直入射时,传播方向不变。
光路可逆。
解释现象:光的折射引起错觉。池水变浅;筷子弯折。
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精品试卷·第
2
页
(共
2
页)
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