光的折射
㈠教学目的:
⒈知道光的折射现象;知道光的折射规律;知道在折射中光路是可逆的;知道日常生活中由于光的折射而产生的一些现象。
⒉培养学生的观察能力和分析数据得出结论的综合能力。
⒊对学生进行安全教育。
㈡教学重点和难点:
重点:光的折射现象。观察、分析实验,归纳出光的折射规律。
难点:观察、分析实验,归纳出光的折射规律及在折射中光路中可逆的。
㈢教学仪器:
玻璃水缸、水、激光发射器、光具盘、玻璃砖、几根钢针、多媒体电脑及投影仪等。
㈣教学过程:
一、课题引入:
我们都知道渔民捕鱼有很多方法,如:用网网鱼、用鱼叉叉鱼等。现在,我们也来体验一下渔民的生活,(出示塑料泡沫上画有鱼和玻璃水缸)进行叉鱼比赛。当学生在比赛时,发现钢针都叉在鱼的上方后,惊奇之余,告诉学生,要知道为什么,等我们学完光的折射后,就明白其中的道理了。从而引入课题。(电脑显示标题)
二、新课进行:
1、光的折射:
平时我们看到装水的玻璃杯中的吸管会在水面处弯折,也是这个道理(电脑显示图片)。让我们再来观察另一个实验,在玻璃水缸中插入一块木板,用激光沿着木板,从空气斜射到水面,问:可以看到什么现象?(可以看到光不再沿直线传播而是在水面处改变方向进入水中)再观察光从空气中斜射到玻璃中,问:要以看到什么现象?(同样也可以看到光不再沿直线传播而是在玻璃面处改变方向进入玻璃中)
从实验中,我们看到光从空气中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面处改变传播方向,而且实践也证明其他介质中也会发生同样的现象。因此,我们把“光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。”的这种现象叫做光的折射。(板书用电脑显示)
2、光的折射规律:
通过刚才的实验教师把刚才光的折射现象用电脑显示出光的折射光路图。
从图中介绍,什么是折射光线和折射角。为了防止学生把折射光线与界面夹角误认为折射角。所以,要特别指出:折射角是折射光线与法线的夹角。(并用电脑显示)
下面我们来做个实验研究光从空气射入玻璃有什么规律。要求学生要注意观察,并用电脑显示观察目的:①光从哪一种介质中射入哪一种介质中的?是怎样入射的?②折射光线、入射光线与法线在位置上有什么关系?③入射角和折射角的大小关系?d、当入射角变化时,折射角是如何变化的?先让学生观察一下整个实验的动态过程,然后让学生回答出部分问题后,教师:为更好地研究光的折射规律,我们来认真分析整个实验。并出示以下表格:
边实验边让学生填写表格,表格完成后分析表格和利用电脑动画来总结规律。得出:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(用电脑显示出)
从表格中我们也可以看出,在折射中,光路也中可逆的。(用电脑显示出,并加以动画显示。)
3、用光的折射来解释眼睛受骗的问题
现在,我们来解释刚才在叉鱼比赛中,为什么我们同学会叉在鱼的上方。原来鱼从水中发出的光线,由水进入空气时,会在水面发年折射,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去,觉得这些光线好像是从它们的反向延长线的交点鱼像发出来的,鱼像是鱼的虚像,鱼像比鱼位置高。所以刚才比赛的同学会叉在鱼的上方。(利用电脑演示加以解释)
利用电脑播放视频材料:放在杯底刚好看不见的硬币,加上水后又会看得见。要求学生利所学的知识加以回答,最后强调看见的硬币是硬币的虚像。
4、课堂练习
(1)光从空气行政村射入水中时,折射角(
)入射角。
(2)池水看起来比实际的浅,这是由于光从水中射入空气时发生(
)造成的。
(3)画出图中折射光线的大致方向。
三、小结
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:
内容:光从空气斜射入水或其它介质中,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;在折射中光路也是可逆的。
注意:弄清一点、二角、三线的涵义。(共28张PPT)
空气
水
入射光
反射光
折射光
光的反射定律
(1)三线共面
——反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
(2)两线分居
——反射光线和入射光线分居在法线的两侧
(3)两角相等
——反射角等于入射角
空气
水
1
2
法线
光的折射
——光从一种介质斜射入另一种介质时发射了偏折的
现象,叫做光的折射
折射定律
——折射光线跟入射光线和法线在同
一平面内
(1)三线共面
(2)两线分居
——折射光线和入射光线分居在法线
的两侧
(3)两角关系?
空气
水
1
2
斯涅耳
荷兰数学家和物理学家,最早发现了光的折射定律,从而使几何光学的精确计算成为了可能。
入射角度
折射角度
10
6.7
1.50
1.49
20
13.3
1.50
1.49
30
19.6
1.53
1.49
40
25.2
1.59
1.51
50
30.7
1.63
1.50
60
35.1
1.71
1.51
70
38.6
1.81
1.50
80
40.6
1.97
1.51
2
1
q
q
光的折射
——光从一种介质斜射入另一种介质时发射了偏折的
现象,叫做光的折射
折射定律
—折射光线跟入射光线和法线在同一平面内
(1)三线共面
(2)两线分居
—折射光线和入射光线分居在法线的两侧
空气
水
1
2
(3)两角关系
—入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即
折射率
1、定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射
角θ1的正弦与折射角
θ2的正弦之比,叫做这种介
质的折射率。
2、定义式:
3、发生折射的原因
——光在不同介质中的速度不同
4、某种介质的折射率,在数值上等于光在真空中的传播速度
跟光在这种介质的传播速度之比,即
5、注意:
(1)、折射率没有单位
(2)、任何介质的折射率都大于1,空气约等于1
(3)、光从真空斜射入介质时折射角小于入射角
绝对折射率和相对折射率
1、相对折射率
——光由介质1进入介质2是的折射率,叫做介质2对
介质1的相对折射率通常用
来表示,
介质1
1
2
介质2
计算式:
2、绝对折射率
——光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种
介质的绝对折射率,简称为某种介质的折射率,通常用
表示。
3、规律:
——折射现象中光路可逆
——同一种光在不同介质中传播时,介质
的折射率大则速度小介质折射率小则速度
大
如何测定玻璃的折射率
巩固练习
练习1、在折射现象中,下列说法中正确的是:
(
)
A、
折射角一定比入射角小
B、光从真空射入不同介质,入射角一定时,折射角大,
表示该介质的折射率小
C、介质的折射率大,光在其中的的传播速度小
D、折射率和入射角的关系是:入射角增大多少倍,折射
角也同样增大多少倍
BC
空气
水
S/
S
练习2、如图所示在装满水杯底有一枚硬币。假如你在图
示位置可以看到这枚硬币,问:
(1)、你看到的硬币是否是真实的硬币?如果不是真实
的那么真实的硬币应在它的上方还是下方?
眼睛受骗
(2)、由此你可以想到什么?
巩固练习
(3)、如果你在岸上用步枪射击
鱼,该如何瞄准?
(4)、如果你在岸上用激光枪射击鱼,该如何瞄准?
(5)、如果你在水中用枪射击鱼,该注意什么?如何瞄准?
练习3、课本第50页第5题:图13.1-7是射水鱼在水中准确
射中水面上约1米小昆虫的照片。
请你利用光的折射的知识,分析一下水中的鱼看到小昆
虫的位置是在实际昆虫位置的上方还是下方?
S
S`
课后练习:
两人一组,自己设计方案,自己取材,测定水的折射率!
谢
谢