5.4光的折射
学习目标
1.说出光发生折射的条件;列举生活中常见的光的折射现象。
2.关注周围生活中的折射现象,领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近感。
◎重点:实验“探究光的折射规律”;用光的折射知识解释一些周围生活中的折射现象。
学法指导
1.在预习过程中要认真阅读课本,运用课本上的方法探究光的折射规律,对于不懂的地方作标记,时间约20分钟。
2.自己与同学合作,动手探究光的折射规律,培养团结协作的能力。
【预习导学】
知识点一 光的折射现象
1.将筷子斜插入水中,观察到水中的筷子 弯折;将清水倒入碗中,碗底看起来变 了。这些现象的产生都与 有关。
2.光从一种介质 入另一种介质时,传播方向会发生 ,这种现象叫作光的折射。发生光的折射时,在界面也同时发生光的反射。光发生折射的条件是 。
3.指出上图中的入射光线、折射光线、入射角和折射角。
【答案】1.向上 浅 光的折射
2.斜射 偏折 光从一种介质斜射入另一种介质
3.AO为入射光线,OC为折射光线,∠α为入射角,∠r为折射角。
知识点二 探究光的折射规律
4.光在发生折射时,折射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的 (选填“同侧”或“两侧”)。当光从空气斜射入水面时,折射光线向法线 (选填“靠近”或“远离”),折射角 (选填“等于”、“大于”或“小于”)入射角。入射角减小时,折射角也 (选填“增大”或“减小”)。光垂直射到水面时,光在水中的传播方向 。
5.实验证明,光从空气斜射入玻璃中时,情况与光从空气斜射入水中相似。在光的折射现象中,光路具有 性。由此可知,当光从水或玻璃中斜射入空气时,折射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线,折射角 (选填“等于”、“大于”或“小于”)入射角。
6.如图所示,这是一束光线在空气和玻璃的界面同时发生了反射和折射时的情况。请根据图中所提供的条件判断入射光线及空气和玻璃的界面,并说明空气在界面的哪一侧。
【答案】4.在 两侧 靠近 小于 减小 不变
5.可逆 远离 大于
6.入射光线是CO,EF是空气和玻璃的界面, 空气在界面的上方。
知识点三 生活中的折射现象
光的折射会产生一些有趣的现象,比如:海市蜃楼、池水看起来变浅等,我们尝试着解释斜插在水中的筷子看起来“弯折”的原因。
7.(1)如图所示,筷子上A点的光是从 (介质)射入 (介质)而进入人眼的。请你在图中用箭头标出光传播的方向。
(2)光在水面处发生折射时,折射光线是靠近法线还是远离法线
(3)人们逆着光线看过去,感觉光线好似来自A点还是A1点 为什么
(4)筷子在水中的其他各点情形也是如此,所以我们看起来筷子浸在水中的部分好像向 弯折了。
【答案】 7.(1)水 空气
(2)远离法线。
(3)A1点,眼睛判断物体的位置是根据光的直线传播经验。
(4)上
【合作探究】
任务驱动 光的折射现象及规律
1.小实验:硬币重现。
将一枚壹圆的硬币放在容器中,移动容器,直至眼睛刚好看不到硬币,如图所示。慢慢向容器中加水,你会有惊奇的新发现: 。这跟 有关。
2.探究活动:光折射时有什么规律
(1)完成课本图5-26实验探究。
(2)如果让光垂直照射到水面上,会观察到什么现象 该现象说明什么
现象: 。
说明: 。
(3)换用玻璃砖实验,将入射光线、折射光线描画在白纸上,用激光笔逆着折射光线的方向照射玻璃砖,你有什么发现 这说明什么
发现: 。
说明: 。
归纳总结得出结论:(1)光折射时,三线 ,法线 ,两角 ,在 中的角大;(2)当光垂直入射时,三线重合,两角为 ;(3)光折射时,光路 。
3.小组讨论 :光的折射规律和光的反射规律有哪些相似之处,又有哪些不同之处
相似之处:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
不同之处:
(1)反射现象: 。
(2)折射现象: 。
4.*学校科技小组参加市科技创新大赛,研究光在水和玻璃中的反射规律和折射规律,从实验中得到如下数据,表1是光从空气射入水中的测量数据,表2是光从空气射入玻璃的测量数据:
表1
入射角α 15° 30° 45° 60°
反射角β 15° 30° 45° 60°
折射角γ 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
表2
入射角α 15° 30° 45° 60°
反射角β 15° 30° 45° 60°
折射角γ 9.9° 19.5° 28.1° 35.3°
(1)分析表1的数据,可以得出结论:
① ;
② 。
(2)对表1、表2的数据进行归纳分析,得出的结论是 。
【答案】1.又看到了容器中的硬币 光的折射
2.(2)一部分光反射回去,一部分光进入水中,其传播方向不变
当光从一种介质垂直进入另一种介质时,传播方向不改变,折射角为0°
(3)光逆着原来的光路射出
在折射时,光路是可逆的
共面 居中 不等 空气 0° 可逆
3.相似之处:
(1)三线的位置关系都是三线共面,法线居中
(2)当光垂直照射,即入射角为0°时,反射角和折射角都为0°
(3)光路都可逆
不同之处:
(1)光在同一种介质中传播;反射角等于入射角
(2)光在两种不同介质中传播,两角不等,折射角随入射角改变而改变
4.*(1)①光在发生反射时,反射角等于入射角
②光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角(或填发生折射时,折射角随入射角的增大而增大等)
(2)入射角相同时,玻璃中的折射角更小;不同介质对光的偏折能力不同等
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