第三节光的折射 教学课件 初中物理沪科版八年级全一册

(共25张PPT)
第三章 光的世界
第三节 光的折射
学习了光的折射后，你就会知道其中的道理了。
②晴朗的夜晚，天空中
的星星好像在眨眼睛。
①斜插在水中的
筷子好像折断了
③这是2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”
情景引入：观察
第三节
光的折射
情 境 导 入
复习：光的直线传播的条件？
在同种均匀介质中。
问题：如果光从一种介质进入另一种介质中，会怎么传播呢？
观察：让一束光线从空气中斜射入水中，可观察到进入水中的光线在界面处改变了传播方向。
光斜射入水中
光垂直射入水中
一、光的折射现象
第三节
光的折射
新 课 探 究
1．定义：光从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。
2．基本概念：“一点”“一面”“两角”“三线”。
光射入水中时的折射现象
光的折射的定义和相关概念
新课探究
情境导入
课堂小结
3.描述折射现象的相关概念
i
γ
B
空气
水（玻璃）
N
N′
A
O
M
M′
空气
水
（1）入射点：入射光线与分界面的交点O；
（2）分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
（3）入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
（4）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
（5）折射光线：进入另一种介质的光线OB；
（6）入射角：入射光线与法线的夹角∠i；
（7）折射角：折射光线与法线的夹角∠r。
新课探究
情境导入
课堂小结
提出问题：光在折射时遵循什么规律？
猜想假设：光束从空气进入水中后可能向法线偏折（或远离法线）
实验探究
探究光折射时的特点
实验器材∶激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）、
玻璃水槽、水、量角器等。
探究问题：（1）折射光线、入射光线和法线三者之间位置关系？
（2）折射角和入射角的大小关系？
（3）随着入射角的变化，折射角如何变化？
（4）当入射光线垂直于玻璃入射时，折射光线的方向如何？
二、实验：探究光的折射规律
新课探究
情境导入
课堂小结
探究1：光从空气斜射入水（玻璃）中时：
(1)如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水（玻璃）中，观察光的整个传播路径。 观察比较折射角和入射角的大小；
(2)改变入射角的大小，观察折射角的变化情况；
实验现象:(1)光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线靠近。
(2)入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（或远离）法线。比较折射角和入射角的大小，记录在表格中。
实验次数 入射角 折射角
1
2
3
新课探究
情境导入
课堂小结
探究2：光从水（玻璃）中斜射入空气时：
实验现象：(1)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。
(2)入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（或远离）法线。比较折射角和入射角的大小，记录在表格中。
实验次数 入射角 折射角
1
2
3
新课探究
情境导入
课堂小结
探究3：光从空气垂直射入玻璃中时：
如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，激光从水中垂直射入空气中，观察光的整个传播路径。
实验现象：光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不改变；光由水中垂直射入空气时，光的传播方向也不发生改变。
新课探究
情境导入
课堂小结
探究4：光的折射的可逆性：
光反射时的光路是可逆的，光的折射时光路也是可逆的吗？
想想议议
如图：让光从空气斜射半圆形玻璃砖，同时逆着折射光射入另一束光，观察光在空气中的传播途径。
现象：如果让光逆着折射光线的方向射到界面，那么，它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
结论：在光的折射现象中，光路也是可逆的。
新课探究
情境导入
课堂小结
实验结论：光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。（三线共面）
(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。（两线分居）
(3) ①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；
②光从水斜射向空气时，折射角大于入射角；
③入射角增大时，折射角也随之增大；（空气中的角总是大角）
④垂直射入时，传播方向不变。
(4)在光的折射中光路是可逆的。（光路可逆）
新课探究
情境导入
课堂小结
1.潭清疑水浅
池水为什么看起来比实际浅呢？
S 点反射的光射向水面，射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就是由 S′ 射出去的一样。 S′ 就是我们看到的 S 的像，感觉这点的位置升高了。
在生活中，我们要注意池水看起来很浅，实则不浅，注意安全。
三、生活中光的折射现象
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情境导入
课堂小结
2.筷子变弯
放入水中的筷子，看上去为什么向上偏折？
如图：从筷子底端 S 点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从 S′ 射来的，S′ 是 S 点的虚像，S′在 S 的上方，水中的筷子每个点的虚像都比实际偏高，所以看起来筷子变弯了。
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情境导入
课堂小结
3.鱼在哪里？
有经验的渔民怎样才能叉到鱼？
所以,有经验的渔民在叉鱼时,要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。
新课探究
情境导入
课堂小结
4.海市蜃楼
海市蜃楼是一种光的折射现象，多发生在夏天海面上。
成因：远处物体发出的光本来到达不了我们的眼睛，在射向空气的的过程中，由于海面或沙漠附近的空气疏密不均匀，而发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者的眼睛。观察者逆着光线看去，就看见了远处的“物体”形成美丽的海市蜃楼现象。
新课探究
情境导入
课堂小结
【例题1】如图所示，一束光从水斜射入空气中，请在图中画出折射光线的大致方向，并标出折射角θ 。
过入射点O'作垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角即可画出折射光线，折射角为 θ。
典型例题
新课探究
情境导入
课堂小结
【例题2】光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，其光路如图甲所示。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。
折射光线
反射光线
答案
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情境导入
课堂小结
A
B
C
O
空气
液体
40°
105°
N
M
【例题3】一束光从空气射入某种透明液体，已知入射光线与界面的夹角为 40°，反射光线与折射光线的夹角为 105°，则反射角的大小是_______，折射角的大小是_____。
50°
25 °
入射光线与界面的夹角为 40°，则入射角为 50° ，所以反射角的大小是 50° 。
折射角为∠ MOC =180 ° -105 ° -50 ° =25 °
新课探究
情境导入
课堂小结
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
新课探究
情境导入
课堂小结
1.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”， 则（ ）
A.“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的虚像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
B
课堂练习
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情境导入
课堂小结
2.一束光从一种均匀介质射入另一种均匀介质中，入射光线与法线的夹角叫 入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角。下列说法正确的是（ ）
A .折射角一定小于入射角
B .折射角一定大于入射角
C .折射角一定等于入射角
D .光可能沿直线传播
D
新课探究
情境导入
课堂小结
3. 如图，将一枚硬币放在碗底，眼睛在A处恰好看不到它，保持人眼、碗和硬币的位置不变，要使眼睛再次看到“硬币”以下方案可行的有______。
①沿碗壁缓缓向碗中加水；②在碗上方适当位置放一光屏；③用手电筒照亮硬币；④在碗上方适当位置放一平面镜。
①④
新课探究
情境导入
课堂小结
4．如图所示，一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成 30°角，则反射光线与入射光线的夹角大小为_______；若反射光线与折射光线的夹角为 83°，则折射角的大小为_______。
120°
37°
新课探究
情境导入
课堂小结
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线与
入射光线分居在法线的两侧；
②当光线从空气射入其它介质时，折射角小于入射角；
当光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。
③在光的折射现象中，光路可逆。
①水中物体变浅、筷子在水中“折断”
折射
规律
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。
光的折射
光的折射
生活中的
折射现象
②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，产生的折射产生的现象。
第三节
光的折射
课 堂 小 结
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