光的折射
【学习目标】
了解生活中的折射现象
了解探究光的折射定律的实验
掌握光的折射定律的应用和作图
【教学过程】
[引入]
观察下列图片,了解生活中的折射现象
光的折射
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折的现象
认识光的折射现象
在水槽底部O点做一个标记,将一束激光射至O点,形成一个光斑,如图所示。然后向水槽内注水,注意观察水槽底部光斑的位置是否发生变化,这个现象说明了什么?
使激光束沿不同的方向有空气射入水中,观察光的传播方向是否发生偏折?
探究光的折射特点
通过上图实验可知,光从空气射向玻璃,偏折的光线会左边偏折,为什么呢?
如图: 为法线, 为入射光线,为入射光线
在光的折射定律中,
入射光线、折射光线和法线在同一平面内;
入射光线与折射光线分居法线两侧;
光从空气中射向玻璃(水)中,折射光线会偏向法线;
光从玻璃(水)射向空气中,折射光线会偏离法线
某小组选用了图甲、乙中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)使用可翻折的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 。
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 度。(3)另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中,并记录了如表数据:
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角γ 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角θ 0° 17° 24° 30°
根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更 (选填“大”或“小”)。
光的折射作图
如图,是光经过水和空气分界面后折射光线,请大致画出对应的入射光线和入射光的反射光线。
在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大,不能贸然下水游泳。如图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,A'是岸边儿童看到的A的像。请你在如图中作出该儿童看到A点的光路图并标出入射角i。
巩固联系:
1.下列光现象与物理知识对应正确的是( )
A.在平静的湖面看到蓝天白云——光的反射
B.游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射
C.日出时,看到在地平线以下的太阳——光的直线传播
D.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑——光的折射
2.如图所示现象中,没涉及到成像的是( )
A.筷子折断 B.小孔成像
C.亭子倒影 D.绿树成萌
3.下列光现象与其成因对应正确的是( )
A.形影不离——光的反射 B.海市蜃楼一一光的色散
C.水中倒影——光的直线传播 D.雨后彩虹——光的折射
4.小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,如图所示。保持眼睛位置不动,沿碗壁缓缓向碗中加水到一定位置时小明再次看到了硬币,这是发生了光的 现象。
5.如图所示,渔民在叉鱼时真实的鱼是在渔夫看到鱼的虚像下方,这是因为鱼反射的光从 中射到 中发生了折射现象的缘故。(选填“空气”或“水”)
6.生活中处处有物理。我们在平静的湖边常看到“云在水中飘,鱼在云上游”的美景,其中看到的“鱼”是由于光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。
7.小亮同学坐在平静的湖边,看到“云在水中漂,鱼在云上游”。则,天上的白云与映在湖里的白云,距水面的距离 (选填“相同”或“不同”);看到的鱼相比实际的鱼,距水面的距离 (选填“远”或“近”);看到水中的白云在向东移动,则天上的白云在向 (选填“东”或“西”)移动;看到的水中鱼和水中云,是鱼和云所成的像,关于这两个像,下列判断正确的是 (选填字母)。
A.都是实像 B.都是虚像 C.鱼是实像,云是虚像 D.鱼是虚像,云是实像
8.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,总能在第上看到许多光斑,这是由于光的 形成的。岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”,这是 现象。
9.如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图,由图可知,入射光线是 ,折射光线是 ,入射角是 度。界面的 (选填“上”“下”、“左”、“右”)侧是空气。
10.池中水面上方有一个发光物体B,水池侧面竖直放置一块平面镜MN,B点发出的光,经平面镜MN反射后恰好射到水面上的P点并进入水中,请画出由B点发出经P点进入水中的光路图。
11.一束光线在空气、玻璃两种物质的交界面上发生光的反射和折射,如图所示,试在图中找出界面的位置;确定入射、反射、折射光线,并标出传播方向;标出入射角、反射角和折射角;指出哪一侧是空气,哪一侧是玻璃?