内容正文:
第4节 光的折射
学习目标:1.了解光的折射现象.
2.探究光的折射规律.
3.光的折射光路是可逆的.
授课提示:对应学生用书第56页
知识点1 光的折射
1.光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫作光的折射.
2.根据现象画出光的折射的光路图,明确图中的几个概念.
NN′是法线;MM′是界面;O点是入射点;AO是入射光线;OB是反射光线;OC是折射光线;∠α是入射角;∠β是反射角;∠γ是折射角.
3.光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角.当入射角增大时,折射角也增大.当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变.
4.在折射现象中,光路是可逆的.
折射、反射常相伴
(1)发生光的折射现象时,往往同时发生光的反射现象.
(2)当光从一种介质射入另一种介质时,发生的是折射现象;没有射入另一种介质,而在介质表面上返回原介质中的是反射现象.
知识点2 生活中的折射现象
1.由图可以看出,水中的物体看起来比它的实际位置要浅.
2.渔民在叉鱼的时候,他看到水中的鱼是由于光的折射而成的虚像.像的位置比鱼的实际位置偏高.所以,只有将鱼叉对着他看到的鱼的下方叉去,才能叉到鱼.
3.在海上或沙漠上,有时会看到高楼大厦,实际大海、沙漠上并没有这些楼市,这种现象叫“海市蜃楼”.出现“海市蜃楼”的原因是光在密度不均匀的空气中传播时会发生折射现象.
从水中看空气中的物体
若从水中观察空气中的物体,正好出现与上述现象相反的现象,水面上的P点位置将会升高(如图所示).
跳水运动员在水下观察10 m跳台,会感觉其高度超过10 m.
授课提示:对应学生用书第57页
1.实验探究:探究光的折射规律
(1)提出问题:光发生折射时遵循什么规律?
(2)设计实验与实验过程.
①如图所示,让光从空气进入水中,观察现象,比较折射角与入射角的大小关系.
②改变入射角的大小,观察折射角的变化情况.
③让光束垂直射入水中,观察实验现象.
④让光束逆着折射光的方向从水中射入空气中,观察实验现象.
(3)分析归纳结论:
①折射光线与入射光线、法线____________.
②折射光线与入射光线分别位于法线的______.
③光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向________偏折,折射角______入射角.当入射角增大时,折射角也______,入射角减小时,折射角也______.
④当光从空气________水中或其他介质中时,____________.
⑤在折射现象中,________.
答案:(3)在同一平面内 两侧 法线方向 小于 增大 减小 垂直射入 传播方向不变 光路可逆
2.议一议:在图中,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币.想一想,这是为什么?尝试着在家里表演这个小魔术,并向其他人解释.
答案:当水倒到一定高度后,看到了硬币,产生这种现象的原因是由于从硬币反射的光经水面发生了折射;当光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,折射角大于入射角,进入空气中的折射光线向水面偏折,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的硬币位置在折射光线的反向延长线上,看到的是硬币的虚像,比硬币的实际位置偏高,如图所示.
[例题1] 夏季,当你在河岸边漫步时,有时会看到“鱼在云中游”的美景.你看到的鱼是由于光的________形成的像,水中的云是由于光的________形成的像.
解析:鱼反射的光线由水中进入空气中时,在水面处发生折射,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去,就会看到变浅的鱼的虚像,故此现象是光的折射现象;当光射到水面上时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,水中的云就是天空中的云通过水面成的虚像,故此现象是光的反射现象.
答案:折射 反射
方法技巧
巧辨光的反射与折射
一般地,若观察者与被观察的物体位于界面的同侧,则看到的是光的反射现象;若观察者与被观察的物体位于界面的两侧,看到的是光的折射现象.
[例题2] (1)如图甲所示,入射光线AO从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致传播方向.
甲 乙
(2)如图乙所示,湖底A点发出一束光斜射向水面.请画出该束光进入空气后的大致光路图.
解析:(1)光由空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角.(2)光由水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角.
[来源:学科网]
答案:见解析
方法技巧
(1)要注意区分实线和虚线,画光线时要用箭头标明光的传播方向.若告诉了入射角和折射角的大小,还要标出它们的大小.
(2)比较折射角与入射角的大小.为防止作错折射角或入射角的大小,可以采用如下规律来简记:光速大,则角大.
[来源:学*科*网]
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