光的折射教案
课 题 光的折射
教学过程
一、光的反射分类:当我们看到不发光的物体非常亮时,是因为光线在物体上发生了 ;而当我们感觉物体比较暗时,是因为光线在物体表面发生了 。他们两个都遵守 定律。 答案:镜面反射,漫反射,光的反射 二、平面镜 1.特点:表面 的镜面。 2.成像原理: 。 3.运用: 、 、 。 答案:光滑,光的反射,改变光的传播方向,成像,扩大视野 三、平面镜成像 1.虚实:物体通过平面镜成的像是_____。 2.大小:像与物体的大小_____。 3.距离:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离_____。 4.垂直:像和物的连线与平面镜_____。 5.对称:像与物体关于平面镜是_____的。 答案:虚像,相等,相等,垂直,对称 精讲1 光的折射 【情景设计】汤姆大叔漫画系列 思考:这是为什么? 【情景设计】 往放有筷子的碗中注水,会出现了什么现象? 筷子在水面处“折断”了 【想一想】我们是怎样看到水中的筷子的?为什么筷子在水面处会“折断”了? 分析:我们能看到筷子是因为有光经过水和空气传到我们的眼睛。筷子在水面处会“折断”了是:因为光从水进入空气传播 ,传播方向会发生改变。 归纳总结得到结论: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,这种现象叫做光的折射。 【例1】光的折射定义:光从一种介质________入另一种介质时,传播方向一般会________,这种现象叫做光的折射现象。 答案:斜射,发生改变 【例2】下列现象中,由于光的折射形成的是( ) A.玩具在平面镜中的像 B.水中的筷子向上弯 C.山羊的影子 D.白鹭在水中的倒影 答案:B 【变式1】下列是一些日常生活和自然界中的光现象:由于光的直线传播形成的是________;由于光的反射形成的是________;由于光的折射形成的是________(填序号). ①日食和月食;②池底“变浅”;③水中倒影;④小孔成像; ⑤黑板“反光”;⑥雨后彩虹;⑦镜中“花” 答案:1、4;3、5、7;2、6 【变式2】下面关于一些光现象的说法中,不符合客观实际的是( ) A.小孔成像说明了光沿直线传播 B.看到物体成的虚像时,没有光射入我们的眼睛 C.湖水中形成的倒影是光的反射现象 D.斜看水中的物体是光的折射现象 答案:B 【变式3】在星光灿烂的夜晚仰望星空,会看到繁星闪烁,像人在眨眼。造成这种现象的原因是( ) A.星星发出的光是断断续续的 B.被其他星体瞬间遮挡的结果 C.星光被大气层折射的结果 D.星光被大气层反射的结果 答案:C 精讲2:研究光从空气进入水中的物理规律 【想一想】下面4个图中,哪个才是光从空气进入玻璃中的光路图? 分析:根据光的折射定律,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。但是光的传播方向会怎么改变?有没有规律? 【头脑风暴】同学们回忆一下光的反射定律是怎么样说的?折射规律和反射定律一样吗?下面的4个说法正确吗? 1、光折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内; 2、折射光线和入射光线分别位于法线两侧; 3、折射角等于入射角; 4、光路可逆。 【情景创设】 实验一:把一束光从空倾斜入射入水中,观察光束在空气中和水中的传播径迹; 现象分析:1、一部分光返回空气中,发生反射;2、另一部分光进入水中,发生折射,传播方向发生了改变,且折射角不等于入射角。 实验二:把一束光从空气倾斜入射到玻璃和水中,观察光束在空气中和水中的传播径迹; 现象分析:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角。 实验三:把一束光从空气倾斜入射到玻璃和水中,观察光束在空气中和水中的传播径迹; 现象分析:如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。 内容光的反射规律光的折射规律不 同 点介质 方面反射光线和入射光线在同种介质中折射光线和入射光线在不同介质中(或同种不均匀的介质中)角度反射角始终等于对应的入射角折射角与对应的入射角一般不相等相 同 点三线 共面反射光线、折射光线与对应的入射光线、法线在同一平面内法线 居中反射光线、折射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧两角 关系反射角和折射角都随对应的入射角的变化而变化可逆性光的发射光路和折射光路都是可逆的
归纳总结:光的折射规律与反射规律的异同 【知识扩展】 1、在光的折射现象中,当入射光线靠近法线时,入射角减小,折射光线也靠近法线,折射角也减小。当入射光线远离法线时,入射角增大,折射光线也远离法线,折射角也增大。 2、光从一种介质垂直分界面射入另一种介质时,入射角,折射角,光的传播方向不改变,沿直线传播。 【例1】一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角( ) A.小于50° B.大于50° C.大于40° D.小于40° 答案:D 【例2】如图所示,在图中画出其反射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向。 答案:略 【变式1】如图所示,OA是一条折射光线,若OA与水面的夹角为50°,则下列关于入射角α和折射角β的大小的判断正确的是( ) A.α>40°,β=50° B.α>40°,β=40° C.α<40°,β=50° D.α<40°,β=40° 答案:B 【变式2】如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中________是入射光线,________是反射光线,________是折射光线,反射角为________,折射角为________,光进入玻璃后偏折角度的大小是________. 答案:OB,OA,OC,60°,35°,25° 【变式3】如图所示的是一条经水面反射后的光线,在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向。 答案:略 精讲3:眼睛受骗 【想一想】看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人可千万不可冒失下去,这是为什么? 揭开“眼睛受骗、河水变浅”之谜:由于光的折射,人在水上看到物体的像,比实际物体位置偏上,所以池水看起来比实际的浅。 用光的折射解释现象: 现象一:放入水中的筷子看上去为什么向上偏折? 现象二:钢笔错位 现象三:水中的鱼看上去比实际的位置要浅 现象四:从水中观察空中的物体 归纳总结:1、人从岸上看水中的物体或从水中看岸上的物体时,由于光的折射,人看到的都是位置比实际位置要高的虚像;2、从水中观察空中物体的位置比实际位置高。 【扩展小资料】 彩虹的形成 彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹。 其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般人们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。 彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。 蜃景和海市蜃楼 蜃景和海市蜃楼,是大气光学现象。光线经过不同密度的空气层后发生显著折射,使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景,常发生在海上或沙漠地区。古时传说这种幻景是海里的蜃吐气而成的,故而得名。在平静无风的海面、湖面或沙漠上,有时眼前会突然耸立起亭台楼阁、城郭古堡,或者其他物体的幻影,虚无缥缈,变幻莫测,宛如仙境,这就是海市蜃楼,简称蜃景。 【例1】下列成语所反映的情景中,属于光的折射现象的是( ) A.镜花水月 B.坐井观天 C.立竿见影 D.海市蜃楼 答案:D 【例2】光从空气射入水中,当入射角变化时,则( ) A.反射角和折射角都发生变化 B.反射角和折射角都不变 C.反射角发生变化,折射角不变 D.折射角变化,反射角始终不变 答案:A 【例3】小华站在平静的湖边,看到水中的鱼在蓝天白云中游来游去,看到的鱼儿是由于光的________形成的 像;水中的白云是由于光的________形成的.鱼的实际位置比看到的要________(填“高”或“低”)些. 答案:折射,虚,反射,低 【变式1】关于光的折射的说法错误的是( ) A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内 B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内 C.入射角不一定总大于折射角 D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角 答案:B 【变式2】渔民在叉鱼时,真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________方,这是因为,鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故.渔夫看到鱼时,鱼也看到渔夫,这是因为在光的________现象中,光路是________. 答案:下,水中,空气,光的折射,折射,可逆的 【变式3】如图所示,人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石,若从A处用激光手电筒的激光束照射到白色鹅卵石上,请画出从A处射出的激光束照射到白色鹅卵石上的光路图。 答案:略 一、光的折射 【A组】1 1、当光从空气射入水中,入射角为40°,则折射角可能为( ) A、30° B、40° C、50° D、60° 答案:A 2、一束光线由空气斜射入水中,当入射角逐渐增大时,折射角( ) A、逐渐增大,且总是大于入射角 B、逐渐增大,且总是小于入射角
C、逐渐减小,且总是小于入射角 D、逐渐减小,且总是大于入射角 答案:B 3、小明用鱼叉去叉所看到的鱼,老王则用手电筒去照亮所看到的鱼,有关两人的做法中正确的是( ) A、小明应叉“鱼”的下方,老王应对准“鱼”照 B、小明和老王都应对准“鱼”叉和照
C、小明和老王都应对准“鱼”的下方叉和照 D、小明应对准“鱼”叉,老王对“鱼”的下方照 答案:A 4、如图,小强在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是( ) 答案:D 5、放在水中的筷子,在水中的部分看起来向________弯折(填“上”或“下”),这是由于光的________形成的. 答案:上,折射 6、一束光线与界面成30°角从A物质射到B物质,反射光线恰好与折射光线垂直,则折射角为________。 答案:30° 7、如图小明将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”.这是因为光从________斜射入________中时发生了________现象. 答案:空气,水,光的折射 8、一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示.界面上方为________(选填“空气”或“透明物质”);反射角=________. 答案:空气,40° 9、如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,图中A、B两点________(选填“A”或“B”)是像所在的位置,路灯的像是________(选填“实像”或“虚像”).在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图. 答案:B,虚像,略
【B组】 1、在茶杯里放一枚硬币,慢慢地向杯里注水,保持眼睛和杯子的位置不变,眼睛看到硬币的位置是( ) A.逐渐降低 B.逐渐升高 C.先升高后降低 D.不升高也不降低 答案:B 2、当光从水射入空气中,与水平的夹角为40°,则折射角可能为( ) A. 30° B. 40° C. 50° D. 60° 答案:D 3、以下四种现象中,属于光的折射现象的是( ) A.用放大镜观察到邮票的图案被放大 B.从不同方向能看到黑板上的文字 C.人站在阳光下,地面上出现人影 D.水面上出现岸边青山的“倒影” 答案:A 4、下列现象中,能用光的折射规律解释的是( ) A.小孔成像 B.水中“月亮” C.海市蜃楼 D.墙上手影 答案:C 5、某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( ) A.P点在S点的下方,Q 点在S点的上方 B.P点在S点的上方,Q 点在S点的下方 C.P点在S点的上方,Q 点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q 点在S点的下方 答案:A 6、一束光从某透明物质射到空气,入射光线与界面的夹角为60°,折射光线与入射光线的夹角为150°,反射角为 ,折射角为 。 答案:30°,60° 7、在赞美桂林山水的诗篇中写有“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句,诗中写的“倒影”是由于光的 现象形成的。清澈见底的漓江看起来比实际浅,是由于光的 现象形成的。 答案:反射,折射 【本次课作业】 1、一束光从空气斜射向水中,如图所示能正确反映光的折射和反射路径的是( ) 答案:C 2、看起来清澈见底不过齐腰深的池水,不会游泳的小明跳下去就出现了危险,幸好有同学及时相救.小明在岸上看池水比实际浅的原因是( ) A、从池底射出的光在水面处发生反射 B、小明的眼睛产生的错觉 C、从池底射出的光在水面处发生折射 D、从空气射入水中的光在水面处发生折射 答案:C 3、月食形成原因是光的直线传播,我们能看到的“红月亮”是由于太阳的光经地球大气的__________后,依然会照到月面上。(选填“折射”或“反射”) 答案:折射 4、如图所示,建筑物在河中的“倒影”是由光的反射形成的 (选填“实像”或“虚像”),这些“倒影”看起来比建筑物本身要“暗”一些,主要是因为有一部分光在水面上发生了 。 答案:虚像,漫反射 5、如图所示,一束光从水中斜射到水面,请画出反射光线和折射光线的大致方向。