(共25张PPT)
第三章 光的世界
第3节 光的折射
欣赏视频—《神奇的硬币》
想一想:加水后为什么能看到硬币?
新知导入
1.能通过实验,知道光的折射规律,能运用其解释自然与生活中的光折射现象;
2.能根据光路的可逆性分析问题;
3.能领悟折射现象的奇妙,具有探索自然的好奇心。
学习目标
光的反射遵循光的反射定律,光发生折射时,有怎样的规律呢?
光遇到不同物质的分界面时,光反射回原介质中的同时还有部分进入其他介质中继续传播。
一、光的折射规律
新知学习
光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
光斜射到半圆形玻璃砖直径面上时发生的光的反射和折射现象。
观察到入射光斜射到入射点后,分成两部分:一部分射入玻璃中,一部分反射回空气。
1. 光的折射现象
2. 光的折射概念
3. 描述光折射现象的六要素:一点、两角、三线
①入射点:入射光线与界面的交点.
②入射光线:照射到两种介质分界面的光线.
③折射光线:进入另一种介质的光线.
④法线:过入射点且垂直于两介质分界面的直线.
⑤入射角:入射光线与法线的夹角.
⑥折射角:折射光线与法线的夹角.
4. 探究光的折射规律
【提出问题】
清澈见底、 看起来不过齐腰深的池水, 不会游泳的人千万不要贸然下去, 因为它的实际深度会超过你看到的深度。 这是因为光从水斜射入空气中发生折射的缘故。
那么当光从一种介质进入另一种介质中时, 光的传播方向如何偏折? 折射光线、入射光线的位置有什么关系? 折射角跟入射角大小是什么关系
【猜想与假设】
请跟小组同学讨论, 说说你们的猜想。你的猜想是:
①当光从一种介质进入另一种介质中时,可能会_________________________。
②折射光线、入射光线位于法线________________。
③折射角可能_____________________入射角。
向法线偏折(或远离法线)
等于(或大于/小于)
两侧(同侧)
【实验器材】
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘(标有角度)。
(1)如图所示, 让一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中, 观察光束在空气和玻璃砖中的径迹,并比较折射角和入射角的大小,将实验数据记入表格中。
(2)让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中,重复上述实验。
【设计并进行实验】
折射角
入射角
折射角
入射角
(4)如图所示,让光从空气斜射入半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察两束光在空气中的传播途径。
折射角
入射角
(3)让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中(或从玻璃垂直射到空气中),观察光的传播路线。
【收集证据】
实验数据记录表格:
介质 入射角 折射角
光从空气斜射入玻璃
光从空气斜射入玻璃
光从空气斜射入玻璃
光从空气垂直入玻璃
【分析论证】
(1)光从空气斜射入玻璃中
当光从空气斜射入玻璃中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。
(2)当光从空气垂直射入玻璃中时,传播方向不变。
(3)光从玻璃斜射入空气中时,可以看到, 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出,就是说,在折射中光路也是可逆的。 这时的折射角大于入射角。
折射角
入射角
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
【实验结论】光的折射规律
视频演示——《探究光折射时的规律》
1.斜插入水中的铅笔被“折断”
C
C'
铅笔看起来向____弯折
上
二、生活中的折射现象
2.在岸上看水中的物体,物体的位置“变浅”
潭清疑水浅
实际潭水深度
人眼“看到”的潭水深度
3. 在水中看岸上的物体,物体的位置“变高”
4.海市蜃楼
海市蜃楼的成因
点击画面播放
迷你实验室
取一个不透明的杯子,在杯底中央放一枚硬币。你先站在能看见杯底硬币的位置,再向后退,直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又能看见了。请解释这是什么原因。
加水前
加水后
当杯中没有水时,光线沿直线传播,当眼睛在物体与杯的边缘连线的延长线外侧时,看不到硬币。
当向杯中加水时,来自杯中硬币的光从水中射向空气中,在分界面处发生折射,折射光线向远离法线的方向偏折,这样光线就能进入人眼,所以就看到了硬币。
【分析】
光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;
折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
①从空气看水中物体:池底变浅、筷子“折断”等。
②从水中看岸上物体会升高。
③海市蜃楼:是光在不均匀的空气中传播时,传播方向
发生改变,产生的折射现象。
光的折射
折射现象
折射规律
光的折射
课堂小结
1.下图四种情景中,不属于光的折射现象的是( )
A
A.湖中倒影
B.水“断”筷子
C.潭清水浅
D.沙漠有时会出现海市蜃楼
随堂练习
2.光从空气斜射入水中会发生折射现象,下列各图能正确表示这种
现象的是( )
A
A. B. C. D.
3.如图所示,是人眼在 处透过水面看见的河底的一块白色鹅卵石
所成的虚像.若在处用激光灯对准虚像 照射,则激光灯发出的光
____(填“能”或“不能”)照射到河底的那块鹅卵石上,这个现象说明
光折射时光路是________.
能
可逆的