3.4探究光的折射规律
教学目标
【知识与能力】
1.知道什么是光的折射现象。
2.知道光的折射的初步规律。
3.能用光的折射规律分析说明生活中常见的折射现象。
【过程与方法】
通过观察,认识折射现象,体验由折射引起的错觉。
【情感态度价值观】
1.初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
2.通过教师、学生的双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐。
教学重难点
【教学重点】
光的折射规律及其探究过程。
【教学难点】
分析解释生活中的一些折射现象。
课前准备
教师准备多媒体课件、演示实验用的激光笔、肥皂水、透明水槽、光屏;学生分组实验器材:激光笔、量角器、肥皂水、透明水槽
教学过程
(一)什么是光的折射现象
由于光的折射现象的存在,造成了很多奇妙的现象,利用学生完成的预习案,请同学们展示斜插入水中的铅笔,铅笔看上去弯折了;将水倒入杯中硬币能看见。这两个实验的完成情况,展示后请同学们交流造成铅笔看上去弯折了的原因。学生展示后,教师引导、点评,最终得出要解释光的折射现象,必须要弄清光的折射规律。
当从一种介质(如空气)斜射入另一种物质(如水)光线发生偏折的现象叫光的折射。
(二)探究光的折射规律(用激光器做实验)
1.如图所示的是用一束激光从空气斜射入玻璃中的情况。为了描述和研究光的折射现象,我们先来了解几个名词:
QQ 是界面,
NN 是法线,
AO是入射光线,
OB是折射光线,
∠AON是入射角,
∠BON 是折射角。
由此我们可以得出,光线从空气斜射入玻璃时,入射角 折射角。(填“大于”、“等于”或“小于”)
2.如果入射角增大,折射角 。
3.请你想一想:光线从玻璃射入空气中,入射角和折射角哪个大?并说明理由,画出光路图。
4.光线垂直射向界面,入射角 度,折射角是 度。课本中图所示的是光线从空气斜射入水中的情况也是入射角;光线从水、玻璃斜射入空气中,入射角 折射角。光线垂直射到水面(玻璃面)上,光线不改变传播 。
5.思考题。
(1)一束光线在玻璃和空气的界面上发生反射
和折射时,它们的光路如右图所示,其中:
① 是界面;
② 侧是玻璃;
③射光线是 ;
④射光线是 ;
⑤折射光线是 。
(2)一束光从东向西斜射到游泳池底部,当向游泳池灌水时,池底的光斑P向哪边移动?
(三)生活中的折射现象
1.站在鱼缸边看水缸底部中的雨花石,雨花石看起来
似乎升高些(如图所示),在游泳池边看池水的尝试,
总是比实际水深浅,好像池底上升了,其道理和上面
的实验相仿。
2.实验。
在碗底放一个壹元硬币,将碗放在桌面上,人坐在桌前,人先看到硬币,然后视线逐渐远离碗,直到看不见碗底的硬币为止。然后在碗中加水,水加到一定深度,人又看见硬币了,做做这个实验,并对实验现象进行解释。(作图说明)
3.思考。
(1)在水中的潜水员看岸上的物体(如电线杆),电线杆是“变高”了还是“变矮”了?
(2)渔民用鱼叉叉水中的鱼,鱼叉放在什么位置好?
小结
1.光的折射现象
2.光的折射规律
板书设计
第四节 探究光的折射现象
1、光的折射:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射。
2、光的折射规律:
⑴折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
⑵折射光线和入射光线分居法线两侧。
⑶折射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小)。
⑷当光从空气斜射入其他透明介质时,入射角大于折射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,入射角小于折射角。
⑸当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
⑹在折射时光路是可逆的。
3、生活中的折射现象
⑴池水变浅。
⑵硬币升高。
- 1 -(共20张PPT)
第三章第四节
探究光的折射规律
1.知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角。
2.知道光从空气射入水或玻璃以及从水或玻璃射向空气中光折射所遵循的规律,并能画出示意图。
3.知道折射现象中光路是可逆的。
4.能解释一些自然现象。
你知道吗
三日同辉
青岛蜃景
“空中的沙丘”——戈壁中的蜃景
光的折射
做做试试
1.利用桌上提供的器材,尝试更多的办法,使光从一种介质进入另一种介质,观察发生的现象。
2.根据你观察到的实验现象,说说什么是光的折射现象。
光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象,叫做光的折射。
一、光的折射
A
O
空气
N
N`
C
水
入射光线
入射角
折射角
折射光线
法线
想一想
(1)光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
反射定律是什么呢?
折射规律和反射定律一样吗?
二、探究光的折射规律
<一>提出问题:光在发生折射时遵守什么样的规律?
<二>设计实验:
现有以下器材:玻璃水槽、水、蚊香、牛奶、激光灯、
火柴、量角器等,请设计实验验证光的折射规律。
思考:1.怎样才能发生折射?
2.怎样才能让光线清晰地显示?
<三>进行实验:
1.向盛有水的水槽中滴加牛奶,并在水槽上面点燃蚊香。
2.用激光灯斜照向水槽,找出折射光线,观看三线关系。
3.用量角器多次量出入射角和折射角并记录数据。
4.观察光线沿折射光线入射时的路径。
让光线垂直射向水面,进入水中的光线方向怎样呢?
N
N
P
Q
水
空气
光垂直射到水的表面时,在水中的传播方向不变
光的折射规律
3.光从空气斜射入水中(或其他透明介质中),折射角小于入射角;当光从水(或其他透明介质)射向空气时,折射角大于入射角;
2.入射角增大时,折射角也随着增大;
1.折射光线与入射光线、法线在同一平面内;且折射光线和入射光线分居在法线两侧;
4.垂直射入时,传播方向不变。
根据光速
空气
水
A
N
O
C
A
O
N
C
折射规律怎么记忆?
i
r
i>r
快
慢
α
β
α<β
放入水中的铅笔看上去为什么向上偏折?
P
P’
三、解释光的折射现象
P,
P
为什么潜水运动员在水中看到岸上的景物要比实际的景物高些?
为什么水中的鱼看上去比实际的位置要浅?