内容正文:
第四章 光的折射 透镜
第1节 光的折射
目
录
CONTENTS
1 学习目标 2 新课导入
3 新课讲解 4 课堂小结
5 当堂小练 6 拓展与延伸
7 布置作业
1.知道光的折射现象。
2.知道光从空气射入水中或其他介质中时的偏折特点。
3.知道光在发生折射时,光路是可逆的。
4.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
学习目标
筷子为什么弯折,硬币为什么会变浅,今天我们学习光的折射。
观察现象:
点击画面
播放动画
新课导入
下面都是由于光的折射引起的现象
新课导入
小明吃饭时将筷子放入盛水的缸子中(如图所示),发现水中的筷子变“弯”了。小明百思不得其解,心想:筷子明明是直的,怎么在水中却变弯了?
你能为小明找出其中的原因吗?
新课导入
我们说光沿直线传播,是指光在同一种均匀介质中传播的情形。如果光从一种介质介入另一种介质,例如从空气进入水或玻璃时,情况又会怎样呢?
一、光的折射现象
思 考
新课讲解
点击画面
播放动画
新课讲解
实验
观察实验现象,光的传播方向是否发生了偏折,向哪个方向偏折?
点击画面
播放动画
新课讲解
现象:光从空气斜射入水中,在空气中发生反射,同时在水面处改变方向进入水中,并向法线偏折。
入射角:入射光线与法线的夹角i。
折射角:折射光线与法线的夹角r。
光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
新课讲解
二、光的折射规律
新课讲解
光的折射规律:
折射光线、入射光线、法线位于同一平面内。
折射光线、入射光线位于法线的两侧。
当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
在折射时光路是可逆的。
光从空气射入水中时,入射角大于折射角。
新课讲解
点击画面
播放动画
实验
光从空气射入玻璃中,以及光从玻璃射入空气中。
新课讲解
点击画面
播放动画
新课讲解
探究实验:折射现象中光路的可逆性
在折射现象中,光路是可逆的。
点击画面
播放动画
结论
新课讲解
点击画面
播放动画
新课讲解
如图所示,一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出:①反射光线;②折射光线的大致方向。
解析:图中法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线上侧的空气中作出反射光线。当光由空气斜射入玻璃中时,根据折射角小于入射角,在法线上侧的玻璃中作出折射光线。
例
典例分析
新课讲解
如图所示,一束光射向玻璃三棱镜并穿过三棱镜,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线(画出法线)。
解析:光由空气进入玻璃,折射角小于入射角,因此折射光线应向法线靠拢;再次折射时,光由玻璃进入空气,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线射出。
注意:光线向三棱镜的底端偏折。
例
典例分析
新课讲解
有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是( )
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变,使水面上升
C.保持激光射入角度不变,使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大
B
例
典例分析
新课讲解
A
A′
O
O′
B
C
水
空气
三、光的折射作图
新课讲解
池水的实际深度比看上去要深,用光的折射现象可以解释这个现象。
新课讲解
分析:如图所示,从水底A点发出的光线,由水进入空气时,在水面上会发生折射,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,觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点A1发出来的。A1就是A的虚像,A1比A离水面的距离近。所以,人看上去池水的深度变浅了。
新课讲解
点击画面
播放动画
新课讲解
法线
新课讲解
怎样才能叉到鱼。
四、折射规律的应用
讨论一下
新课讲解
瞄准鱼的下方才能叉到鱼
新课讲解
硬币上升
新课讲解
向碗中加水后,根据光的折射规律,光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以进入人眼睛的光线向下弯折,但人总感觉光是沿直线传播的,所以在进入人眼的折射光线的反向延长线上人会看到硬币的虚像,这个虚像的位置比硬币的实际位置高,因此向碗中加水后,能看到硬币的虚像。
新课讲解
水中的鱼看岸上的树是变高了,还是变矮了?
思 考
新课讲解
P
Q
A
B
A′
分析:从水中向岸上看
结论:从水中向岸上看,树变高了
新课讲解
海市蜃楼
新课讲解
海市蜃楼成因
新课讲解
新课讲解
诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了___________所成的像,太阳实际在图中________(