内容正文:
第四章 光现象
光的折射
第4节
为什么河水看起来比实际的浅呢?
观察与思考
新课导入
衔接:在夏天,天下非常热,很多同学们看中了哪些清澈的小河,二话不说,脱掉衣服就蹦跶进去了。游泳虽说是一个解暑的好方法,但是这样是有一定危险性的,让我们来看一段新闻。(播放,男子下水前暂停,让学生猜想水有多深)。……学完这节课我们就知道了。
一、光的折射
思考:光是沿直线传播的前提条件是什么?
实验:1.将一支笔放入水杯中,从侧面观察笔发什么了什么样的变化?2.在杯底放一枚硬币,移动视线,在刚好看不见的时候往杯中注水,看看会发生什么现象?
新课讲授
衔接:(使用激光笔照射水槽,显现出光路),光现在是怎样传播的?(沿直线)前提条件是什么?在同种不均匀的介质中,光会弯曲传播,那么光在不同的介质中如何传播呢?我们一起来动手做几个小实验。……这是因为光在传播过程中发生了折射,光折射时有什么规律呢?让我们通过实验来探究一下。
其他的实验建议:将一支激光笔固定住,往黑板上投射一个光斑,在激光笔前面斜着放一块玻璃砖,观察光斑位置的变化。
光从空气进入水(或其他介质)中,传播方向是否发生变化?如何变化?
提出问题:
猜想:
光从空气进入水中,光线会发生偏折。可能向上或者向下偏折。
探究光折射时的特点
新课讲授
衔接:进入水中的光线是沿什么传播的?光从空气射入水中,传播方向是否发生变化?会如何变化呢?
设计实验:
如何知道光路是否发生偏折,如何比较角度的大小?需要什么实验器材?
测量一次数据够吗?如何得到多组数据?
新课讲授
2.测量一次数据是不够的,因此要让学生从不同的角度照射,注意:照射的点不能改变。
进行实验:
使一束光从空气以不同的角度射入水中(或其他介质),观察光束在空气中和水中的径迹。从其他介质射入空气中呢?
新课讲授
记得让学生垂直界面射入。
实验记录:
入射光线
入射角
法线
空气
界面
O
折射角
折射光线
水(其他介质)
i
r
光的折射:光由一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折的现象。
新课讲授
衔接:请同学上台画出折射光路(观察的光路)。根据画出的光路图进行讲解名称。……
空气—水 ∠i ∠r 水—空气 ∠i ∠r
1 1
2 2
3 3
实验记录:
新课讲授
实验结论:
光的折射规律:
1.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(从其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角)。
空气角大,入大折大,垂射不变向。
2.当入射角增大时,折射角也增大。
3.当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。
新课讲授
思考:你还记得光的反射定律的内容吗?
三线共面,两线分居,两角相等。
光的折射也符合三线共面吗?你能根据之前的实验设计验证方法吗?
新课讲授
衔接:前面我们做过探究光的反射的特点的实验,(回顾),会不会折射中也存在类似或者部分类似的规律呢?引导学生回顾之前的实验并设计方法验证。(两线分居可以直接看出)
进行实验:
将纸板向前或者向后折,在纸板上还能看见反射光吗?什么时候才能看见反射光呢?
新课讲授
实验结论:
1.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
2.折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
三线共面,两线分居。
新课讲授
M M′
M M′
O
O
B
B
A
A
N
N′
N
N′
i
i
r
r
空气
空气
玻璃
玻璃
例题
应用光的折射规律完成光路图:
新课讲授
观察水边风景照片,总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些,这是由于( )
A. 冲洗照片质量有问题
B. 光线被反射掉一部分
C. 眼睛的一种习惯性感觉
D. 入射到水面的光线有一部分折射入水中
例题
D
新课讲授
二、光路的可逆性
思考:折射现象中,光路可逆吗?该如何验证呢?
演示实验:
在折射现象中,光路可逆。
新课讲授
衔接:前面我们有这样一个场景,老鼠冲镜子做鬼脸,猫是可以看见的,这说明在光的反射中,光路是可逆的,光的折射也会存在这样的规律吗?……
光的反射 光的折射
三线关系
两角关系
垂直照射
光路
光路可逆
空气角大
同增同减
两角相等同增同减
三线共面两线分居
三线共面两线分居
光路可逆
原路返回
不改变方向
新课讲授
三、生活中的折射现象
i
r
因为河底反射的光由____斜射入______时,在水面发生______,折射光线______法线,人眼逆着折射光线看过去,看到的是河底的____像,像在河底的____方,所以河底变浅了。
水
空气
折射
远离
虚
上
新课讲授
衔接