(共23张PPT)
第4节 光的折射
科学探究 通过实验探究得出并记住光的折射规律
科学思维 1.能够识别光的折射现象。
2.能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些折射现象
探究光的折射规律;能应用光的折射规律解释相关现象。
光具盘、激光笔、水、玻璃砖、牛奶。
小明和爷爷泛着小舟到湖中叉鱼,怎样才能叉到鱼 鱼在哪里
叉鱼时要瞄准看到的鱼的像的下方插去才能叉到鱼。
光的折射现象
1.光从一种介质 另一种介质时,光的传播方向一般会发生 ,这种现象叫光的折射。
2.基本概念
(1)一点:点O为 。
斜射入
入射点
偏折
(2)三线:
①入射光线AO:射向两种介质 的光线;
②折射光线OB:光进入 被折射后的光线;
③法线NM: 两介质分界面的直线(用虚线)。
垂直于
分界面
另一种介质
(3)两角:
①入射角∠i:入射光线与 的夹角;
②折射角∠r:折射光线与 的夹角。
法线
法线
·方法突破·
反射现象与折射现象的判断
区分看到的像是反射现象还是折射现象的方法:①人和物体在同一种介质中,人眼看到的现象为光的反射现象;②人和物体在两种介质中,人眼看到的现象为光的折射现象。
光的折射规律
1.折射光线、入射光线、法线在 内。
2.折射光线和入射光线分居在 的两侧。
3.当光从空气斜射入水或其他透明物体中时,折射光线将
法线;当光从水或其他透明物体斜射入空气中时,折射光线将 法线。
远离
同一平面
法线
靠近
4.折射角随着入射角的增大而 ;随入射角的减小而
。
5.光线垂直两介质分界面入射时,入射角等于 ,折射角等于 ,即光的传播方向 。
6.在折射现象中,光路 (选填“可逆”或“不可逆”)。
可逆
增大
减小
0°
不变
0°
·学习小助手·
注意规律中的因果关系,先有入射,后有折射,但叙述时,先说“折射”再说“入射”。
如图所示,清澈平整水面下的“射灯”射出一束光,从水中斜射到水域和空气的界面时将发生反射和折射,若入射光线与界面成53°角,反射光线与折射光线夹角为100°,则反射角大小为
,折射角大小为 。
37°
43°
探究光的折射规律
【实验器材】光具盘、激光笔、水、玻璃砖、牛奶。
【探究过程】
探究1:让光从空气斜射入水和玻璃中,观察光线的传播。
(1)折射光线、入射光线和法线三者之间有什么关系 折射光线向什么方向偏折 与入射光线相比,折射光线是远离还是靠近法线
光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线靠近法线 。
(2)多改变几次入射光线的方向,继续观察折射光线的偏折情况如何 比较折射角与入射角的大小;入射角增大(或减小)时,折射角如何变化
入射光线靠近(或远离)法线,折射光线也靠近(或远离)法线;且折射角总是小于入射角;入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减少) 。
探究2:让光分别从玻璃和水中斜射入空气中时,观察光线如何传播 多改变几次入射光的方向,继续观察折射光线的偏折情况如何
光从水或玻璃中斜射入空气中时,传播方向发生改变,折射光线远离法线 。
入射光线靠近(或远离)法线,折射光线也靠近(或远离)法线。且折射角总是大于入射角 。
探究3:当光从空气垂直射入水中,观察到什么现象
当光从空气垂直射入水或其他介质时,传播方向不改变。入射角、反射角、折射角均为0度 。
探究4:光反射时光路是可逆的,光折射时光路也是可逆的吗
让光从空气斜射入半圆形玻璃砖,如图所示。同时逆着折射光线方向射入另一束光,观察到什么 这说明了什么
现象:观察到光从玻璃中射入空气中的光逆着原入射光线方向射出。说明,在光的折射现象中,光路是可逆的。
·导学建议·
1.演示光路可逆,应选择颜色不同的激光笔。2.在水中滴入一滴牛奶,更容易观察到水中的光线。3.玻璃砖要紧贴在光具上,玻璃中的光会更明显。
光的折射作图
光的折射作图方法:
画折射光路图分三步:①确定 :过入射点O画界面的垂线MM';②画 :若入射光线与法线重合,则折射光线方向
;若光从空气射向介质,则折射角 入射角;若光从介质射向空气,则折射角 入射角;③检查 性:法线、辅助线必须用 ,实际光线必须用 ,且加 表示光的传播方向。
大于
法线
折射光线
不变
小于
规范
实线
虚线
箭头