(共22张PPT)
从岸上看,为什么水的深度要比实际的要浅的多呢?
3.1 光的折射(1)
教学目标
1.知道光的折射概念;
2.通过实验探究,知道光的折射特点;
3.会利用光的折射特点简单作图。
一、光的折射概念
1.活动: 观察光的折射现象
(1)将一束激光沿光屏射出,观察现象。
(2)将光屏插入水中,使光束沿光屏由空气垂直于水面射入,观察光的传播方向;改变光的入射方向,观察光的传播方向怎样变化。
原理:光在 沿直线传播。
现象:光由空气垂直入射水中时,传播方向 ,光由空气斜射入水中时,传播方向 。(两空均选填:“改变”或“不变”)
器材:激光笔、光屏、水槽、水
均匀介质中
不变
改变
一、光的折射概念
2.折射概念
光从___________斜射入____________中时,光的传播方向会__________,这种现象叫做光的折射。
3.光折射现象中的名词(以右图为例)
(1)入射点:O;
(2)入射光线:AO;
(3)折射光线:OB;
(4)法线:NN';
(5)入射角:入射光线与法线的夹角α.
(6)折射角:折射光线与法线的夹角γ.
一种介质
另一种介质
发生改变
二、光的折射特点
1.提出问题
光在反射时满足反射定律,那光在光在折射时遵循什么规律?
2.猜想与假设
(1)折射光线和入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
(3)入射角增大(或减小),折射角也随之增大(或减小)。
二、光的折射特点
3.实验过程
(1)如图安装器材,注意水面要与光屏上标注界面齐平。
(2)将一束光沿光屏一侧从空气经圆心 O 射入水中, 前后转动光屏另一侧寻找折射光线。改变入射光方向,再做几次实验。
结论:当光从一种介质斜射入另一种介质时(光从空气斜射入水中),折射光线和入射光线和法线 (“在”或“不在”)同一平面内;折射光线和入射光线位于法线 (“同侧”或“异侧”)。
在
异侧
二、光的折射特点
3.实验过程
(3)从垂直入射开始,逐次增大入射角,多次测量折射角和对应的入射角,将数据记录在下表中。
结论:当光从一种介质斜射入另一种介质时(光从空气斜射入水中),折射角随入射角增大而 (增大或减小),;折射角 (大于或小于)入射角。
实验序号 1 2 3 4
入射角α/°
折射角γ/°
增大
小于
二、光的折射特点
3.实验过程
(4)再探光由空气射入玻璃时,入射角和对应的折射角的关系。
实验序号 1 2 3 4
入射角α/°
折射角γ/°
结论:当光从一种介质斜射入另一种介质时(光从空气斜射入玻璃),折射角随入射角增大而 (增大或减小),;折射角 (大于或小于)入射角。
增大
小于
二、光的折射特点
3.实验过程
(5)再探光由玻璃射入空气时,折射角和对应入射角的的关系。
实验序号 1 2 3 4
入射角α/°
折射角γ/°
结论:当光从一种介质斜射入另一种介质时(光从玻璃斜射入空气),折射角随入射角增大而 (增大或减小),;折射角 (大于或小于)入射角。
增大
大于
二、光的折射特点
思考:如图所示,假设一束光从空气射入玻璃砖,再从它的另一侧射出。光在经过两个界面时分别向哪个方向偏折?试画出光的传播路径。
实验证明:射入的光线与射出的光线 (在或不在)同一直线上,但两条光线 (平行或不平行)。
不在
平行
光在折射时满足前面得到的规律吗?
二、光的折射特点
4.分析归纳
(1)光由一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在 ;折射光线、入射光线位于法线 ;折射角随入射角增大而 ,减小而 ;
(2)光从空气斜射入其它透明介质中 ,折射角 入射角;
(3)光从其它透明介质斜射入空气中 ,折射角 入射角;
(4)当光垂直两种透明介质入射时,传播方向 。
同一平面内
两侧
增大
减小
小于
大于
不变
二、光的折射特点
5.光折射时的可逆性
光反射时的光路是可逆的,光的折射时光路也是可逆的吗?
现象:如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么折射光线方向与原来的入射光线的方向 。
结论:在光的折射现象中,光路也是 的。
观察实验
相反
可逆
二、光的折射特点
5.总结光的折射特点
(1)光由一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线、入射光线位于法线两侧;折射角随入射角增大而增大,减小而减小;
(2)光从空气斜射入其它透明介质中 ,折射角小于入射角;
(3)光从其它透明介质斜射入空气中 ,折射角大于入射角;
(4)当光垂直两种透明介质入射时,传播方向不变。
(5)光在折射时光路是可逆的。
例题
1. 看起来清澈见底不过齐腰深的池水,不会游泳的小静跳下去水就没过脖子出现了危险,幸好有同学及时相救才幸免于难。在岸上看池水比实际浅的原因是( C )
A. 从池底射出的光在水面处发生反射
B. 眼睛产生了错觉
C. 从池底射出的光在水面处发生折射
D. 从空气射入水中的光在水面处发生反射
C
例题
2.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”:
(1)使用光屏,是为了使光发生__________显示光路,用可折转的光屏,便于观察折射光线和入射光线是否________________;
漫反射
在同一平面内
例题
2.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”:
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出对应的折射角,将结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而______,且折射角______(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
增大
小于
例题
2.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”:
(3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与_____(选填“1”、“2”、“3”或“4”)重合,说明折射时光路是_____ 的。
3
可逆
例题
3. 小明在水中练习潜水,能正确反映岸上教练看到水下小明的光路图是( D )
A B C D
D
例题
4. 如图所示,有一块横截面为直角三角形的玻璃砖,一束红光从空气中垂直射向它的一个直角边,然后从斜边折射出来。请画出这束光进入和射出这块玻璃砖的大致光路。
例题
5. 一束光由空气斜射入水中,入射角为30°,在水面上同时发生反射和折射,则折射光线和反射光线之间的夹角一定( D )
A. 小于30°
B. 大于30°小于60°
C. 大于60°小于120°
D. 大于120°小于150°
D
一、光的折射概念
光从一种介质斜射入另一种介质中,光的传播方向会发生改变,这种现象叫做光的折射。
二、光的折射特点
(1)光由一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线、入射光线位于法线两侧;折射角随入射角增大而增大,减小而减小;
(2)光从空气斜射入其它透明介质中 ,折射角小于入射角;
(3)光从其它透明介质斜射入空气中 ,折射角大于入射角;
(4)当光垂直两种透明介质入射时,传播方向不变。
(5)光在折射时光路是可逆的。
笔记要点