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第三节 光的折射
新课导入
彩虹
海市蜃楼
思考1:海市蜃楼和彩虹是怎么形成的?
思考2:为什么它们被“折断”了呢?
学习目标
1、知道光的折射现象及折射光线和折射角。
2、知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆。
3、能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。
一、光的折射
光由一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
什么叫光的折射?
1.在什么条件下会发生光的折射?
2.在光的折射同时,有没有同时发生光的反射呢?
课堂探究
入射光线
入射角
法 线
空气
界 面
入射点
O
认识有关概念
折射角
折射光线
玻璃
A
空气
水
光线从空气进入水中
一部分被反射回空气中
一部分在水中发生折射
两种现象是同时
发生的
二、实验探究:探究光的折射规律
实验探究
【提出问题】
让一束光从空气斜射入水或玻璃中,传播方向是否发生偏折?向哪个方向偏折?有哪些规律?
(1)如图,让一束光从空气斜射入水中时,观察折射光线、入射光线和法线的位置关系,比较折射角和入射角的大小,并描画出光在空气和水中的传播路径。
【设计并进行实验】
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。
多次实验得出普遍性规律
(3)让一束光垂直于空气与水的分界面射入水中时,观察折射情况。
(4)让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中时,观察折射现象。
(5)将水换成玻璃砖,重做上述实验。
寻找普遍性规律
(1)光从空气斜射入水中时,可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,如图所示。
【实验现象】
(2)当改变入射角的大小时,发现折射角的大小也随之改变。当入射角增大时,折射角也增大,反之亦然,如图所示。
【实验现象】
折射角随着入射角的增大(或减小)而增大(或减小),但不成正比;叙述时应先说折射角后说入射角。
(3)光从空气垂直射入水中时,传播方向不变,如图所示。
【实验现象】
此时折射光线、 入射光线、法线重合,折射角和入射角都为0°。
(4)让光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中时,进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出,如图所示。
【实验现象】
【实验结论1】
(1)光在发生折射时,折射光线跟入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。
【实验结论2】
(2)当光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);当光从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【实验结论3】
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。
反 射 折 射
三线关系
两角关系
特殊情况
光的折射和反射的比较
三线共面
三线共面
法线居中
法线居中
两角相等
空气中角大
同增同减
同增同减
垂直入射原路返回
垂直入射方向不变
二、光的作图
折射光路图的画法
空气
水
分界面
入射光线
O
A
N′
N
反射光线
B
折射光线
C
α
λ
光原来的传播方向
折射光路图的画法
空气
玻璃
分界面
C
O
A
N′
N
折射光线
入射光线
α
β
光原来传播方向
光的直射
分界面
直射时,光的传播方向不发生偏折。
空气
玻璃
玻璃
空气
空气
水
练一练
三、生活中折射现象及光路图
1、筷子在水中“折断”
P
P′
2、叉鱼:叉鱼时我们需要叉鱼的下方才能叉到鱼。
A
A′
3、河水变浅
这河水看起这么浅,看我的!
啊啊啊!救命啊!这水好深!
A
A′
谢谢大家!