第四节 光的折射
一、引路提纲： ? 0.什么是光的折射现象？ ? 1.什么是折射现象中的入射角？ ? 2.什么是折射角？ ? 3.折射定律是什么？ ? 4.什么是折射率？它的第二种表示方法是什么? ? 5.任何介质的折射率一定_______,光在任何介质中的传播速度一定比在真空中_____？ ? 6.入射角不一定时,折射角与介质的关系是什么? ? 7.如果光线不发生偏折,就没有折射现象吗？ ? 8.在折射现象中,光路是_________. 在原来折射光线上的点发出的光线一定过原入射光线上的所有点吗? ? 二、内容解释： ? 0.光的折射现象：在两种介质的交界处,光由一种介质射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。 ? 1.入射角:入射光线与法线的夹角,叫入射角。 ? 2.折射角:折射光线与法线的夹角,叫折射角。(注意:它们都不是与界面的夹角.) ? 3.折射定律:(1)折射光线与入射光线和法线在同一平面上。 ???????????? (2)折射光线,入射光线分别位于法线的两侧. ???????????? (3)入射角的正弦与折射角的正弦成正比. ????? 其中第三条又叫斯涅尔定律(荷兰数学家) ? 4.折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比n,叫这种介质的折射率。n=sini/sinr ????? (某种的介质的折射率还等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的的传播速度v之比 ???????? n=c/v ? 5.任何一种介质的折射率都大于1,光线在任何介质中的传播速度都比它在真空中的速度慢。 ? 6.入射角一定时,光从折射率大的介质射入折射率小的介质时,折射角大于入射角,当光由折射率小的介质射入折射率大的介质时,折射角小于入射角. ? 7.当光线没有发生偏折时,不一定没有发生折射,光的传播方向发生变化或者是光速发生变化都证明光线发生了折射。 ?? 8.在光的折射现象中,光路是可逆的.原来折射光线上的点发出的光线,不一定经过入射光线上的每一个点.这是因为该发光点发出了无数条光线,但只有一条和原来的光路可逆.
****? 第五节 光的折射配套练习 1.某单色光在真空中的波长为λ,波长为c,它在折射率为n的介质中的速度为_______ 2.光线以30度的入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为90度,则这块玻璃的折射率为___________ 3.判断: ? (1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射(????? ) ? (2)光由空气进入介质时,入射角小于折射角(???? ) ? (3)若光从空气射入液体中,它的速率一定会减小(???? )
(4)当光线没有发生偏折时,就没有发生折射(??? ) 4.如果地球表面没有大气层,那么人们观看到的日出时刻就会比存在大气层时_______一些. 5.水中的物体看上去比实际位置要浅,这是因为_________
光的折射
教学目标：
1、知识和技能
了解光的折射的现象。
了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律。
了解光在发生折射时，光路的可逆性。
2、过程和方法
通过观察，认识折射现象。
体验由折射引起的错觉。
3、情感、态度、价值观
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。
重、难点：
掌握光的折射规律的内容。
利用试验、现象探究光的折射规律。
教学器材：
激光源、透镜、水、纸、角度测量器
教学课时：1课时
教学过程：
一、前提测评：
1、影的形成、日食、月食等现象，说明光是沿 传播的。
2、光在传播的过程中，如果遇到另一种介质，就会在介质表
面发生 ，其反射角 入射角。
3、作出反射光线
二、导学达标：
引入课题：①现象：筷子折了、图像通过玻璃后变形了？ 是
什么原因？
②光的直线传播……均匀介质，如果介质不均匀，
光的传播不是直线吗？同学们猜一猜
进行新课：
1、试验：
空气
界面 水
（先让学生猜想：光线会往哪边折？）
结果：
空气
界面 水
2、光的折射规律：
（1）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光
线向法线偏折。
（2）试验：
空气
其他介质
结果：在折射中，光路是可逆的。
从其他介质斜射入空气中时，折射光线向法线偏折。
（3）、试验：
光垂直界面射入时，传播方向不改变。
4、有关现象：
（1）、水中的物体上升：做图说明
（包括水变“浅”、筷子“折”等……）
（2）、海市唇楼：做图说明
3、达标练习：完成物理套餐中的本节内容。
小 结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
课后活动：
完成课本练习。
光的折射现象在生活中的实例（200字以上）
教学后记：
折射的三种情况要清晰，最好能做图。
折射现象的解释：教师应先示范
物 理 教 案
课题名称
§2-4光的折射
课型
新授课
课时安排
1课时
内容分析
光的折射是在第一节《光的直线传播》学生实验得出在不均匀介质中光是折射的基础上学习的。并经过学生的再次实验的基础上得出光的折射规律。
学情分析
学生在生活中对光的折射现象造成的海市蜃楼比较了解，但对它的产生是陌生的。本节是在前两节的基础上学习，降低了研究的难度。
教
学
目
标
知识
与
技能
知道光在不同的介质会发生折射。
知道光的折射在生活中的一些实例。
过程与
方法
培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
情感态度与价值观
培养学生热爱自然尊重自然的情感。
激发学生勇于探索自然的热情。
重点难点
知道光在不同介质中会发生折射
策略方法
小循环多反馈，
课前准备
课前预习
预习本节课，并在课后观察家里的金鱼，窗外的风景等情况，找出所存在的疑问
教学媒体
投影设备，玻璃砖，激光手电，小烧杯，水，纸板等。
课后记
教学程序
教 学 内 容
教 师 活 动
学生活动
复习
提问
引入
新课
展示课题
光源
分类
引导实验
光的直线传播一节我们知道光沿直线传播的条件是什么？
学生回顾回答
早晨的太阳并未出升但我们已经看到了这是否也是光沿直线传播造成的？
学生思考
你看到家中鱼缸里的鱼是怎样的？
思考回答
教师引导：要想解释这个问题我们就来学习
§2-4光的折射
同学们，我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的那么在不同介质中会是怎样的呢？譬如光从空气进入水中
学生猜想可能的情况：
仍然沿直线传播
可能是弯曲的
教师引导：那么光究竟是怎样传播的？你们的猜想对不对？我们如何证明它？
现在我们有这么多的器材该如何作出选择？
学生讨论并动手试做。试着找出光从空气传到水中的传播路径。
老师适当引导
哪些同学能够演示你的做法？
学生到黑板前演示自己找到的做法。
提问
引入
提出问题
导入
引入
引导
提出问题
引导
引导
思考
回答
讨论
回答
讨论
讨论
猜想
思考
思考
动手讨论
演示
教学程序
教 学 内 容
教 师 活 动
学生活动
设计实验
学生实验验证
展示实验结果。
总结结论
把一张白纸平铺在桌子上，把玻璃砖平放，用激光手电照射，会发现光在白纸上的传播路径是弯折的。
在水中加入几滴牛奶并倒满半烧杯，用激光手电照射。
刚才的同学的做法都非常好，选择你认为更合适的作法，小组边讨论边实验。
实验完毕
找位同学谈一谈你的实验结论
当按照上述第一种实验方法做时，向玻璃砖斜着照射时发现玻璃砖中的光束和空气中的光束不在一条直线上。
第二种做法的实验结果同上
有没有同学有其他的发现？
学生可能说出自己不同的实验结论。
当将激光手电垂直照射到水或玻璃砖中时结果发现光的传播路线并未改变。
教师给予这部分学生肯定。
总结实验结论：
当光从空气斜射入其他介质中时，会发生折射
当光垂直射向这种介质中时传播方向不改变。
教师继续引导：
若象光的反射一样为了研究方便引入法线，会有什么发现呢
引导
肯定学生
继续引导
提示
引导总结
引导
到黑板前
展示自己
的做法
学生讨论
分组实验
回答实验结果
总结
结论
教学程序
教 学 内 容
教 师 活 动
学生活动
得出折射规律
举例子
小结
巩固练习
布置作业
学生描出光线的传播路径并且作出法线，结果发现光的折射光线
向法线偏折
生活中有那些事例说明光是沿直线传播的？
水中的筷子看起来象折断了。
透过玻璃看到外面的景物变形了。
用放大镜看书
海市蜃楼现象
近视眼的人用眼镜矫正视力
我们的眼睛。
学生总结
学生练习将目标检测完成
课后练习1，2。
引导
引导
引导
布置作业
总结
回答
讨论回答
讨论回答
回答
练习
板
书
设
计
§2-1光的折射
光的折射定义：
光从一种介质斜射入另一种介质中光的传播方向会发生改变
光的折射规律：
光从空气斜射入水中折射光线向法线方向偏折。
光 的 折 射
壹、光的傳播速率：光在均勻的介質中的傳播速率：真空 ＞ 氣體 ＞ 液體 ＞ 固體。
[對照] 聲音在均勻的介質中的傳播速率：固體 ＞ 液體 ＞ 氣體。
貳、折射：波由一介質進入另一介質時，因介質改變、波速不同，所以波進行的方向會偏折。
(波由一介質進入另一介質時，在介質交界面處，同時有折射和反射現象。
(折射定律：
(入射線、折射線和法線共平面上，且入射線、折射線在法線的兩側
(若光由速率快的介質(光疏介質)進入速率慢的介質(光密介質)時，折射線會偏向法線。
即折射角小於入射角。
快 → 慢 ： 偏向法線（折射角小於入射角）。
慢 → 快 ： 偏離法線（折射角大於入射角）。
(光線在任何介質和法線的夾角愈大，表示光在該介質中的速率愈大。
(若光垂直入射，入射角＝反射角＝折射角＝0o，進行方向不偏折
1.光由空氣進入水 2.光由水進入空氣 3. 光在介質中速率 4.光經半圓形玻璃
V乙＞V甲＞V丙
5. 光穿透平板玻璃 6.雷射光穿透三稜鏡 7. 光穿透凸稜鏡 8. 光穿透凹透鏡
9.在空氣中看水中的筷子 10.在空氣中看水中的物體 11.水槽底有一光源，畫出不盛
在水中看空氣中的物體 水及盛水時光屏上亮區大小
在空氣中的觀察者看水中的物體時，觀察者看的是〝虛像〞，
此虛像的位置在真實位置之上，故水中的物體看起來比較湣?
參、凸透鏡成像作圖
凸透鏡是會聚的透鏡
凸鏡作圖的特殊光線
1.物體位置：無限遠(平行光)
像的位置：另一側焦點上。
像的性質：實像，一亮點。
2.物體位置：兩倍焦距外。
像的位置：另一側焦點和兩倍焦距間。
像的性質：倒立、縮小、實像。
亮區大小
3.物體位置：兩倍焦距上。
像的位置：另一側兩倍焦點上。
像的性質：倒立、實像、物體和像同大小。
4.物體位置：兩倍焦距和焦點間。
像的位置：另一側兩倍焦距外。
像的性質：倒立、放大、實像。
5.物體位置：焦距上。
像的位置：無限遠【亮區大小均相同】
像的性質：平行光無法成像。
6.物體位置：焦距內(靠近焦點)。
像的位置：與物體同側、在物體後面。
像的性質：正立、放大、虛像(較大)。
8.非特殊光線折射後的折射光作圖
綜合整理：
(單一透鏡時，實像的位置與物體不同側，虛像與物體同側。
(實像是真正由光線會聚而成，可成像在紙屏上，亦可由眼睛直接觀察。虛像不是由光線會聚
而成，無法成像在紙屏上，只能用眼睛在另一側朝透鏡觀察。
(在成像位置上得到的實像最清晰。在成像位置附近看到的像比較模糊也較大
(若凸透鏡一部分被遮住，成像性質、位置均不變，只是亮度變暗。
(物體在 兩倍焦距外 → 倒立縮小實像。 物體在 焦點外 → 倒立實像。
兩倍焦距內 → 倒立放大實像。 焦點內 → 正立虛像。
(物體由遠處接近焦點 → 實像在另一側由焦點離開，而且實像漸大
物體由焦點內接近凸透鏡 → 虛像在物體後方接近凸透鏡，而且虛像漸小。
(物體位置愈接近焦點，實、虛像愈大。
(綜合作圖
物體位置
像的位置
實像、虛像
正立、倒立
像的大小
無限遠
另一側焦點上
實像
一亮點
2倍焦距外
另一側F~2F間
實像
倒立
縮小
2倍焦距上
另一側2F上
實像
倒立
相等
2倍焦距和焦點間
另一側2倍焦距外
實像
倒立
放大
焦點上
無限遠
無法成像
焦點內
與物同側
虛像
正立
放大
肆、凹透鏡成像作圖
凹透就是發散的透鏡
凹透鏡成像特殊線
物體位置：鏡前。
像的位置：同側焦點內。
像的性質：正立、縮小、虛像。
綜合整理：
(凹透鏡只能產生正立、縮小、虛像。
(物體接近凹透鏡，虛像在物體前方也接近凹透
鏡且虛像漸大，但仍比物體小。
