3.4探究光的折射规律 教案（表格式）沪粤版物理八年级上册

物理讲义
课题 3.4 光的折射规律 八年级
知识回顾 1.光的直线传播的条件是____且_______ 2.光的色散原理是什么？ 3.我们在平面镜中成的像是实像还是虚像？ 姓 名
教学目标： 1.光的折射现象， 虚像是怎样形成的， 光从空气射入水或其他介质中时的 偏折规律，光发生折射时光路的可逆性； 2.能对生活、自然中的折射现象作简要解释并能画出简单的折射光路图。 教学重点：了解光的折射现象，探究光的折射规律 课堂笔记
教学内容 一．光的折射
我们发现：光从空气斜射向水面时，会有一部分光反射回空气中，还有一部分光进入 水中，但传播方向发生偏折。你知道光的传播方向为什么发生偏折了吗？ 研究发现：当光由传播速度快的介质进入传播慢的介质时，光会向法线偏折，反之， 当光由传播速度慢的介质进入传播快的介质时，光会____法线。 【总结】 光由一种介质进入另一种介质时传播方向会发生改变的现象，叫
______。 如右图所示是光射到水面发生折射时的情况， 则射 线 AO 为____光线， 射线 OB 为____光线， 虚直线 NN’为___线， ____光线与____ 的夹角∠α 为入射角，____光线与____的夹 角∠γ 为折射角。
注意： ①光线的字母表示是有____的，字母顺序不能乱； ②法线起判定作用，它的特点是经过____、与物体表面(两种介质分 界面)____； ③法线实际并不____， 它是为了方便作图引入的， 常用____表示。 二．探究光的折射规律 ①光线斜射入水中，比较入折角和折射角大小：____ ②改变入射角的大小，随着入射角的增大(减小)折射角将如何改变让入射 角先发生变化：_____ ③当光线垂直射入水中时，进入水中的光线方向怎样变化：_____ ④如果把水换成玻璃砖，现象又是什么：_____ ⑤如果在水底安装一个光源，光线斜射出水，现象又是什么：_____ 【总结】 光的折射规律： ①光折射时，折射光线、入射光线、法线在____内； 折射光线和入射光线分别位于___两侧； 入射角增大，折射角____； ②当光从空气斜向射到水或玻璃表面时， 折射光线向法线____， 折射 角____入射角；根据光路可逆性，当光从水或玻璃斜向射到空气表 面时，折射光线____法线，折射角___入射角； ③当光垂直射到水或玻璃表面时，光的传播方向____。 PS：光从水或玻璃斜向射到空气表面时，折射光线远离法线，折射角大于 入射角。随着入射角不断增大， 当折射角达到____时， 折射光线会完 全____，入射光线被全部____回来，这种现象叫做_____。 【练一练】 1. 光从空气斜射入玻璃中，入射角为 60°，则折射角可能( ) A．等于 0° B．小于 60° C．等于 60° D．大于 60° 2. 关于光的折射，下列说法错误的是( ) A．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变 B．光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 C．光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，折射角也随着增大，但总
小于入射角 D．和光的反射现象一样，折射光路也是可逆的
3. 如图中能正确表示光从空气射向水中的是( ) 4. 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， 其光路如左 图所示。界面上方为____(填“空气”或“透明物质”)；反射角为___。 5. 如右图所示，一束光从空气斜射入玻璃中，请画出反射光线和折射光线． 6. 如左图所示， 光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象， 其中___ 是法线，____是界面，____是入射光线，____是反射光线，___ _是折射光线，____是入射角，____是折射角，水在界面的____ (选填“上方” 、“下方” 、“左侧”或“右侧”)。 7. 在右图中， 请大致画出入射光线经水面或三棱镜折射后， 进入空气的光路 图。 三．生活中和自然中的折射现象 ①筷子向上偏折“折断”、瞄准鱼下方叉的叉鱼、池底变浅 ②海市蜃楼、太阳变形、星光闪烁
【总结】
我们看到的水中鱼、筷子、水池底， 海市蜃楼， 闪烁的星星， 是实像吗？ 比如：人看到池底是因为池底____的光经过折射后进入人眼，人眼的 生理功能只能感觉光是沿____传播而来的。眼睛逆着折射光线看去， 觉得光线好像是从折射光线反向延长线的____射来的(还记得平面镜 成虚像原理吗)，所以池底好像____了， 也就是变____了。所以水 池底是____(“实像”或“虚像”)。 【练一练】 1. 下列成语中，能用光的折射知识来解释的是( ) A．井底之蛙 B．海市蜃楼 C．猴子捞月 D．杯弓蛇影 2. 如图所示，是我们看到的筷子斜插入水中的情况的是( ) 3. 如左图所示，叉鱼时所看到的鱼，实际上是( ) A．光的反射形成的实像B．光的折射形成的实像C．光的反射形成的虚像D．光的折射形成的虚像
4. 如中图所示， 起初茶碗看起来是空的， 但当你慢慢向碗中倒水时， 就会发 现碗中原来还藏着一枚硬币，看到的硬币是____(填“实物”或“虚像”)， 这是光的____现象。 5. 如右图所示， 将一块厚玻璃放在一支铅笔上， 斜着看上去铅笔似乎被折成 了三段，这种“一笔三折”的现象，是由于光的____造成的。
课堂练习 1. 放满水的游泳池看起来很浅，以下四幅光路图中，能正确说明这一现象产生原因的 是( ) A ． B ． C ． D． 2. 下列事例中，能用光的折射现象解释的是( ) A．激光准直 B．水中倒影 C．笔杆错位 D．手影游戏 3. 俗话说： “一叶遮目，不见泰山”，这其中涉及的物理学原理是( ) A．光的直线传播 B．光的反射定律 C．光能通过透明物质 D．光的镜面反射 4. 如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是( ) A．树叶在地面上的影子B．景物在水中的倒影C．人的腿在水中“变短”了D．皮影在幕布上的影子
5. 小明在汇仙湖畔看到：船儿在水面荡漾，鱼儿在白云中穿梭，青山在水中摇曳。小 明看到的景物中，由于光的折射形成的是( ) A．船儿 B．鱼儿 C．白云 D．青山 6. 一个半圆柱状的透明玻璃， 线段 AB 为其横截面半圆形的直径， O 点为半圆的圆心。 若有一条光线 CO 自空气中射入此玻璃柱， 入射点为 O 点， 如图所示，则下列光的 折射路径正确的( ) A B C D 7. 物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后，同学
们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水， 发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如 图所示。关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象 的猜想是( ) A．玻璃缸的折射作用 B．激光笔发出的光线不是平行光 C．白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大 D．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散 8. 炎热的夏天开车行驶在公路上，常觉得公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等 物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了，出现这种现象是因为光的( ) A．漫反射 B．镜面反射 C．折射 D．直线传播 9. 作图题。 ①如左图所示， 一束光从空气斜射到玻璃砖上， 请画出完整的折射光路的大致方向。 ②空气中有一束光垂直射向直角形玻璃砖， 如中图所示， 请作出这束光线射入玻璃 砖后并从斜边射出的大致方向。 ③如右图所示，小丽站在池塘边看见水中 A 点有一条鱼，试确定鱼大致的实际位 置 A′，并画出看见 A 点的光路图。 10. 如左图所示， B 是人眼在 A 处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像， 若在 A 处 用激光手电对准 B 点照射， 则手电发出的光____(填“能”或“不能”)照射到河底的 白色鹅卵石上。 11. 如中图所示， 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___边移动。 12. 如图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为 30°，且反射光与折射 光相互垂直，这个现象中，折射角是____。
13. 如右图所示， 2018 年 2 月 19 日，我国黑龙江省鸡西市的天 空中出现了“四日同辉”的奇妙景观，这是幻日现象。出现 幻日现象是因为天空中半透明的薄云里面，漂浮着六角形 柱状的冰晶体，当它们整齐地垂直排列在空中，太阳光照射到这些六角形冰柱上时 发生了________； 阳光照射到树木后， 在地面出现了树木的影子， 可以用_ __________来解释。 14. 如左图所示是光从玻璃斜射入空气中时，所发生的反射和折射的情况(其中∠1=∠2)， 由此可判断出____(填字母)为折射光线，空气在界面的___方(选填“上”、 “下” 、“左”或“右”)。 15. 小明同学为探究光的折射规律设计了如右图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放 置的光屏由 E 和 F 两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径 NOM 为两半圆的分界 线，其中光屏 F 可绕直径 NOM 在水平面内前后折转。 (1)实验时， 先让光屏 EF 位于同一平面内， 一束激光贴着光屏 E 从空气斜射入水中， 在光屏 F 上可以看到折射后的光束。小明将光屏 F 向后折转一定角度后， 则在光屏 F 上___(选填“能”或“不能”)看到折射光， 这说明折射光和入射光___(选填“在” 或“不在”)同一平面内。 (2)保持入射点O 不变， 多次改变入射光 AO 与 ON 的 夹角进行实验，他测量记录了如右表所示的数据。分 析这些数据得出的结论是____________ _________(写出一条即可)。 (3)小明将光屏 F 调至与光屏 E 在同一平面内， 然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔 让光贴着光屏 F 沿 BO 射向水面时，可看到折射光沿 OA 方向射出，这说明在光的 折射现象中光路是________。
课后作业 1. 如图所示四种现象中，属于光的折射现象的是( )
A．水中倒影 B．放大镜 C．小孔成像 D．光污染 2. 平静的池面上眏出了空中飞翔的小鸟，小明说：“快来看，鸟和鱼在水中比赛呢！” 他看到的“鸟”和“鱼”实际上是( ) A ．“鸟”是实像， “鱼”是虚像 B ．“鸟”是虚像， “鱼”是实像 C ．“鸟”和“鱼”都是实像 D ．“鸟”和“鱼”都是虚像 3. 在清澈的水池边的人看到池底变浅了，下图中能正确描述光的传播路径的光路图是
( )
A． B． C． D．
4. 关于光的折射现象，下列说法中正确的是( ) A．光从空气进入水中，传播方向一定发生改变 B．光从空气进入水中，折射光线一定向水面偏折 C．光从水进入空气中，传播方向不一定发生改变 D．光从水进入空气中，折射光线一定向法线偏折 5. 如左图所示，光在玻璃和空气的界面 MN 同时发生了反射和折射，以下说法正确的 是( )A．入射角为 60°，界面右侧是空气B．折射角为 40°，界面右侧是玻璃C．入射角为 30°，界面左侧是空气D．折射角为 50°，界面左侧是玻璃
6. 如中图， 光线照射到容器底部，在 E 点有一处光斑，向容器里逐渐灌满水， 光斑将 ( ) A．先向左移，再向右移动至 E 点 B．先向右移，再向左移动至 E 点后静止
C．一直向右移动后停止 D．先向左移，在向右移 7. 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； ②NN’右侧是___； ③入射光线是___； ④反射光线是___； ⑤折射光线是___。 8. 作图题。 ①如左图所示， 一束光沿 AO 方向由空气射向水面， 经水面折射后可能照亮水中的 ___点(选填图中的字母) 。 ②如中图所示，光线垂直射入水面，水里有个平面镜，请画出此题的光路图。 如右图所示，点 S 表示天空中的小鸟，点 S′表示游泳者在水下看到的小鸟，请画出 游泳者能看到小鸟的一条入射光线和对应的折射光线(保留作图痕迹)。 9. 春暖花开，天气晴朗，蓝天飘着朵朵白云。小芳和爸爸妈妈 在公园游玩，发现水里的鱼好像在云中游。如图所示我们所 看到的鱼是由于光的折射形成的___像(选填“实”或“虚”)， 像的位置比鱼的实际位置___些(选填“深”或“浅”)。 10. 郊游时，同学们看到：①水中的鱼；②中午树荫下的亮斑；③岸边树木花草在水中 的“倒影“；④自己在阳光下的影子； ⑤水底的奇石； ⑥潭清疑水浅。上述现象中， 属于光的直线传播的是______；属于光的反射现象的是______；属于 光的折射现象的是______。 11. 小明同学漫步在风光旖旎的雾江平湖畔，同时看到了水中的矫健鹰和欢快鱼群，她 看到水中的雄鹰是由于光的___形成的，水中的鱼群是由于光的___形成的。 12. 在游泳池边向池底看去，感觉池水并不深，下水后才知道不是这么回事，试分析： 为什么池水深度看起来比实际的浅？还有在游泳时要想向前运动，应该怎么做，为 什么？
13. 某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发 现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线 的两侧，通过实验还得到如表数据： 入射角 α0°15°30°45°60°反射角 β0°15°30°45°60°折射角 γ0°11°22. 1°35.4°40.9°
(1)分析表中数据，可得出结论： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生___和___现象。 ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大 而___(选填“增大”、“不变”或“减小”)，且折射角___(选填“大于”、“等于”或“小 于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于___度。该同学根据 上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。 (2)若用激光沿 CO 方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是___(选填 “OA”或“OB”)；激光经过水面反射时的反射角大小等于___(选填“α” 、“β”或“γ”)。 14. 如右图所示是某小组研究光的折射规律的实验原理图，下表记录了不同的入射角和 对应的折射角的实验测量数据。 入射角 i6.7°13.3°19.6°25.2°30.7°35. 1°38.6°40.6°折射角 γ10°20°30°40°50°60°70°80°
(l)请你根据表格中的数值并结合光路图，以光从空气进入到玻 璃中的情况为例，对光从其它透明介质得到具进入空气中的折 射规律加以总结，将下列结论补充完整。 a．折射光线、入射光线和法线在同一平面内， 并且折射光线和 入射光线分别位于法线两侧； b ．_________________________________。 (2)该组同学在实验中发现， 光从玻璃进入到空气中时， 有一部分光反射到玻璃砖内， 请你在右图中作出这条入射光线经过玻璃面反射后的光路图。 (3)当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就消失了，只剩下反 射光线，这种现象叫做全反射。该组同学在进行光从玻璃进入到空气中的实验时观 察到了这样的现象， 他们继续进行光从空气进入玻璃中的实验， 当入射角增大时， _ __(选填“能”或“不能”)观察到全反射现象。
当堂检测(_月_日) 姓名：_____ 1. 当发生光的折射时，下列说法正确的是( ) A．折射角一定小于入射角 B．入射光线靠近法线折射光线也靠近法线 C．入射角减小 5°时，折射角也减小 5° D．光的折射过程中，光路是不可逆的 2. 小李把一个硬币放在碗里， 移动碗直到眼睛看不到为止， 保持头部不动往碗里倒水， 倒到一定程度时，小李又重新看到硬币。小李用作图方法说明结论正确的是( ) A ． B ． C ． D． 3. 下列不能用“光路具有可逆性”解释的现象是( ) A．人在岸上看水中的游鱼时，鱼儿也能看到岸上的人 B．汽车的灯光照前方的自行车尾灯上，灯光又沿原方向返回 C．小明在平面镜中看到小红，小红通过平面镜也看到了小明 D．用潜望镜能观察到水面的情况 4. 下列有关光现象的解释不正确的是( ) A．雨后睛朗的夜晚，背着月光行走，为了不踩着地上的积水应该不走亮处 B ．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”句中的水浅是由于光的折射造成的错觉 C ．“井底之蛙”是由于光的直线传播才造成的“坐井观天，所见其小” D ．“云在水中飘，鱼在云上游”是既有光的反射也有光的折射形成的现象 5. 如图光现象中，形成原因和其它三个不同的是( ) A．雨后彩虹 B．水中倒影 C．铅笔“折断” D．海市蜃楼 6. 关于生活中的一些光现象，下列分析正确的是( ) A．树木在阳光下的“影子”是由光的反射产生的 B．树木在平静水面的“倒影”是由光的折射产生的
C．透过露珠看到被放大的树叶叶脉是光的折射形成的虚像 D．海面上的“海市蜃楼”是光在海面发生反射后成的虚像 7. 如图所示，一束光从空气斜射到玻璃表面，下列光路图中正确的是( ) A ． B ． C ． D． 8. 如左图所示， 是光在空气和玻璃两种介质中传播情形， 下列说法中不正确的是( ) A．入射角等于 60° B．折射角等于 40° C ．NN′是界面 D ．MM′的右边是玻璃 9. 如中图所示， 小希看见水中有条小鱼。 A 、B 两点一处是“眼中鱼”，另一处是真实鱼 的位置。若要在眼睛处用一束激光照射到水中鱼上， 应瞄准水中的___(选填“A”、 “B”或“AB 之间”)。 10. 如右图所示，一束光线 AO 从玻璃中斜射到空气中，请在图中画出入射光线 AO 的 折射光线的大致方向。