内容正文:
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4.4光的折射
教学目标
一
01
了解光的折射现象,通过实验探究了解光折射时的特点。
02
知道光在发生折射时,光路是可逆的。
能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
03
课堂引入
二
将一根筷子放入一个空杯中,当往杯中加入水之后,观察下筷子有很么变化?为什么?
向空杯中加水
光的折射
三
壮观震撼的“海市蜃楼”
一闪一闪亮晶晶
思考一下
你知道这些美丽的景象是怎样来的吗?
光的折射
三
由空气斜射入水
由空气垂直射入水
无偏折
有偏折
光的折射
三
空气射入玻璃
玻璃射入空气
发生偏折
发生偏折
思考一下
为什么会发生这些现象,其中是否有某种规律呢?
光的折射
三
光的折射
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。
光的折射
三
光的反射定律
知识回顾
1.反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
2.反射光线、入射光线分别位于法线两侧;
3.反射角等于入射角。
三线共面
两线分立
两角相等
光的折射
三
2.描述折射现象的几个概念
①入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO.
②折射光线:进入另一种介质的光线OB.
③法线:过入射点且垂直于两介质分界面
的直线MM′.
④ 入射角:入射光线与法线的夹角 i.
⑤折射角:折射光线与法线的夹角 r.
M
M’
N
o
折射光线
入射光线
法线
入射角
i
折射角
r
光的折射
三
探究光折射时的特点
设计实验:
参照光的反射定律中的三线共面方法来探究。
【探究1】折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内?
结论:折射光线与反射光线、法线在同一平面内。
光的折射
三
【探究2】折射光线与入射光线是否分立于法线两侧?
结论:折射光线与反射光线分立于法线两侧。
光的折射
三
【探究3】折射角与入射角的关系?
M
M’
空气
玻璃
o
法线
r
i
光的折射
三
入射角/°
入射角/°
20
15
30
40
50
60
20
28
32
38
结论:当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。
入射角增大,折射角也增大。
折射角小于入射角。
【探究3】当光从空气斜射入玻璃
光的折射
三
结论:当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。
当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。
【探究3】当光从玻璃斜射入空气
入射角/°
入射角/°
15
22
20
25
30
35
30
40
50
59
光的折射
三
入射角/°
入射角/°
15
22
20
25
30
35
30
40
50
59
入射角/°
入射角/°
20
15
30
40
50
60
20
28
32
38
光从空气斜射入玻璃
光从玻璃斜射入空气
分析对比两组实验数据,你会发现什么呢?
思考一下
结论:在光的折射过程中光路是可逆的。
光的折射
三
光的折射定律
折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
折射光线、入射光线分别位于法线两侧。
光从空气斜射入水、玻璃(或其他介质)中时,折射角小于入射角。
光从水、玻璃(或其他介质)斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当入射角增大时,折射角也增大。
在折射现象中,光路可逆。
生活中的折射现象
四
《康熙几暇格物编·蒙气》中记载:“正如置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”
o
o
虚像
生活中的折射现象
四
1.池底变浅
池底实际位置S
虚像S′
清澈见底的池水
池清疑水浅示意图
生活中的折射现象
四
水中鱼群近在眼前
2.鱼的位置
法线
方
我们看到的是鱼的虚像,真正的鱼在像的下放。
生活中的折射现象
四
有经验的渔民都知道,只有瞄准看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
生活中的折射现象
四
由于人眼的“视觉直进”的功能,觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的,但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点,A1点是A点的虚像点。
3.筷子弯折
法线
A
A1
生活中的折射现象
四
起初看起来是空的茶碗,随着往其中慢慢加入水后,会发现原来有一枚硬币在其中。
4.神奇的“硬币”
硬币的实际位置S
硬币的虚像S′
生活中的折射现象
四
5.河旁暖树却参天
o
o
A’
生活中的折射现象
四
【视频欣赏】
动物的神奇本领
生活中的折射现象
四
6.海市蜃楼
宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载过他在蓬莱看到的景象:“登州海中,时有云气,如宫室、观台、城堞、人物、车马、冠盖,历历可见。”
光经过不均匀的大气时发生折射,形成的虚像。
生活中的折射现象
四
7.马路“积水”
在炎热的夏天,马路表面远远望去似