4.1光的折射（课件）(共27张PPT)-2023-2024学年八年级物理上册（苏科版）

(共27张PPT)
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
1.光的折射
第四章 光的折射 透镜
光的折射
壹
光的折射规律
贰
作图
叁
光的三种现象
肆
学习内容导览
知识复习：
1.光沿直线传播的条件，生活中有哪些现象是它造成的？
2.光的反射规律：
光发生反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
请同学们观察图示内容回答问题：
从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度要浅？
水底反射的光线在传播的时候经过了两种介质：水和空气。而在我们之前学过的反射现象中，光的传播都是在同一种介质中。所以接下来我们要学习另一种光学现象——光的折射
4.1 初识光的折射现象
1.在水槽底部O点处做一个标记，将一束激光射至O点，形成一个光斑；
2.让后向水槽内注水，注意观察水槽底部光斑位置是否发生变化。你看到的现象说明了说明？
水槽内注水后，光斑发向左移动；说明光在同种均匀介质中沿直线传播，但光穿过不同透明介质时会发生偏折。
3.使激光沿不同方向由空气射入水中，观察光的传播方向是否发生偏转。
水
空气
由上述活动可知发现，当光垂直射入水中时，传播方向不变。光从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
信息快递：
i
γ
B
空气
水（玻璃）
A
O
M
M′
空气
水
N
N′
（1）入射点：入射光线与分界面的交点O；
（2）分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
（3）入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
（4）折射光线：进入另一种介质的光线OB；
（5）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
（6）入射角：入射光线与法线的夹角i；
（7）折射角：折射光线与法线的夹角r。
探究光的折射规律
实验目的：观察光的传播路径，比较折射角和入射角的大小；观察折射光线、入射光线与法线的位置关系。
实验1： 光从空气斜射入玻璃中
实验2： 光从玻璃中斜射入空气
实验1：光从空气斜射入玻璃中
实验现象：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，所以折射光线相比入射光线是偏向法线的；入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小），且折射角始终小于入射角；折射光线和入射光线分居法线两侧。
实验2： 光从玻璃中斜射入空气
实验现象：光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以折射光线相比入射光线是偏离法线的；入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小），且折射角始终大于入射角；折射光线和入射光线分居法线两侧。
比较折射角与入射角关系：
入射光线
α
β
折射光线
入射光线
α
β
折射光线
空气
玻璃
光线从空气斜射入其它介
质时，折射角小于入射角
光从其它介质斜射入空气
中时，折射角大于入射角
从光的传播速度看:每次都是空气中的角度大
实验3： 三线是否在同一平面内
把圆形刻度盘的左上半部分向后折，在面板上的折射光线消失。
当整个圆形光盘一个平面上时，能够看到折射光线。
实验现象：折射光线、入射光线和法线在同一平面内
实验4：光路的可逆性
实验现象：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。
总结：光的折射规律
1、折射光线、入射光线和法线在__________内；
2、折射光线和入射光线分别位于______两侧；
3、入射角增大（或减小）时，折射角____________________；
4、光垂直于介质表面入射时，折射角等于____。
同一平面
法线
也随之增大（或减小）
0
6、空角大
5、光的折射是可逆的。
4.2 探究光的折射特点
利用光的折射规律完成作图
α
γ
α
γ
A
空气
玻璃
光从空气经玻璃再到空气传播过程中发现：
①入射光线与最后折射光线互相平行。
②在同种介质中角度相等，反映了光在发生折射时光的传播是可逆的。
光的折射与光的反射对比：
1.反射和折射同时发生；反射发生在同种介质中，光速相同；折射在不同介质中，光速不同；而且入射光线比折射光线亮。
2.折射光线和反射光线与入射光线都在法线两侧，但是反射光线与折射光线位置不同。
3.折射角、反射角、入射角都已法线做为公共边。
入射光线
反射光线
折射光线
分界面
入射角
反射角
折射角
巩固提升：
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________．
光的折射现象：
1. 池底变浅（空气看水中）
A点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去，根据光路可逆，就可见A点。
而事实是我们的视线是沿直线传播在到达入射点O时，视线不可能发生折射，视线仍沿直线传播就看见A点的虚像Aˊ ， 所以人眼逆着折射光线的方向看时，觉得光线好像是从虚像发出来的。那么A点位置比实际位置升高了
池底实际位置A
人眼看到的位置即虚像A′
O O
2.有经验的渔民怎样才能叉到鱼？
有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。因为真实的鱼在看到鱼的下方。
思考：用手电把鱼照亮，是照看到的鱼还是照看到鱼的下方？
小结：在空气中看水/玻璃中物体时，看到的虚像是在真实物体的上方（变高/变浅）。
原因：光从水中射入空气中时折射光线偏离法线，折射角大于入射角，发生光的折射的缘故。
水中筷子换成刻度尺，在右图中刻度线会出现什么变化？
池底实际位置A
人眼看到的位置即虚像A′
如图，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想，这是为什么？
硬币的
实际位置S
S′
硬币的
虚像
没加水前光沿直线传播看不见；加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币虚像。
3.水中观察空气中的物体
P
P’
P点发出入射光线经水面发生折射，人眼收到光线后逆着光线看由于视线是沿直线传播，所以在入射点是仍以为光沿直线传播形成高于物体P的虚像P’
小结： 从水中观察空气中物体的位置比实际位置高。
原因：光从空气射入水中时折射光线偏向法线，折射角小于入射角，发生光的折射的缘故。
解释生活中的现象：
S
S′
大气层不均匀
太阳的像
太阳的
实际位置
太阳光经过大气层到达地球，光线发生了弯折。那么日出日落时，我们看到的是？真实的太阳在哪？
太阳变形的奥秘？
太阳奇观 P.82
海市蜃楼
在水槽底部O点处做一个标记，将一束激光射至O点，形成一个光斑；水位上升或下降，水槽底部光斑位置发生什么变化？
作图并回答：
春游时，同学们看到：①水中的鱼、②中午树阴下的亮斑、③岸边树在水中的倒影、④自己在阳光下的影子、⑤冰透镜取火、⑥潭清疑水浅、⑦池水映明月．在他们看到的景物中，属于光的反射现象的是___；属于光的折射现象的是___；属于光的直线传播现象的是___．（以上填序号）
课堂练习：
夏季，当你在河岸边漫步时，经常会看到“鱼在云中游”的美景．你看到的鱼是由于光的　_________　形成的，你看到水中的云是由于光的　_________　形成的　_________　（填“实”或“虚”）像．
潜入水下的潜水员观看岸上的景物，看到的也只是景物的__像。像要比实际的景物要____。这是由于光从___斜射入____中时发生了_____的缘故。
插人水中的筷子,在水中的部分斜看起来向___弯折,装了水的桶底看起来变___,都是由于光从____射向 ____时发生 ______的缘故。