内容正文:
第4节 光的折射
八上 物理
人教版
神奇的硬币
新课引入
《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。”
为什么会出现这种现象呢?你能否用前面学过的知识来解释?
光在同种均匀介质中沿直线传播。
空气
水
猜想:光由水到空气的过程中可能发生了偏折,光线的传播可能情况如图,硬币才能进入人眼。
我们的猜想对不对呢?
1.了解光的折射现象
2.通过实验,认识光从空气斜射入水或其他介质,从水或其他介质斜射
入空气时的折射规律
3.道在光的折射现象中,光路是可逆的
4.能够利用所学知识解释生活中的一些折射现象
学习目标
重点
难点
光由水到空气的过程中是否真的发生了偏折呢?
新知学习
有偏折
无偏折
有偏折
由水斜射入空气
由空气斜射入水
由空气垂直射入水
空气到玻璃
偏折
偏折
玻璃到空气
变换介质,让光从空气斜射入玻璃砖中:
有偏折
无偏折
有偏折
不偏折
不偏折
由玻璃斜射入空气
由空气斜射入玻璃
由空气垂直射入玻璃
将方形玻璃砖换成半圆形:
一、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。
生活中的折射现象
水中的腿看起来“变短”了
铅笔“折断”了
身体和头“错位”
现在,我们能否来解释硬币再现的原理了呢?
空气
水
需要像前面学习平面镜成像一样,根据光的传播路径来具体分析。
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。
光的反射定律:
“三线共面”
“两角相等”
“两线分立”
i
r
空气
水
折射角
r
M
M΄
入射光线
A
法线
N
N΄
折射光线
B
i
入射角
O
二、探究光的折射规律
(一)折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内?
(二)折射光线与入射光线是否分立于法线两侧?
(三)折射角与入射角的关系?
对比反射定律,我们要探究折射规律以下几个方面:
(一)折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内?
猜想?
设计实验?
仿照光的反射定律中三线共面的探究!
(一)折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内?
实验结论1:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内
操作:将折射光线所在一侧的纸板向后翻折,观察现象.
(二)折射光线与入射光线是否分立于法线两侧?
实验结论2:折射光线和入射光线分别位于法线的两侧
(三)折射角与入射角的关系?
实验器材:
i
r
空气
玻璃
M
M’
o
1.光从空气斜射入玻璃
入射角/度
折射角/度
20
15
30
20
40
28
50
32
60
38
70
40
入射角/度
折射角/度
20
15
30
20
40
28
50
32
60
38
70
40
观察和分析表格中的数据,你能总结出什么规律呢?
实验结论:
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。
2.光从玻璃斜射入空气
入射角/度
折射角/度
15
22
20
30
25
40
30
50
35
59
40
70
观察和分析表格中的数据,你能总结出什么规律呢?
实验结论:
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。
入射角/度
折射角/度
15
22
20
30
25
40
30
50
35
59
40
70
(三)折射角与入射角的关系?
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。
实验结论:
(三)折射角与入射角的关系?
光从空气斜射入水中,或者从水斜射入空气中遵循类似的折射角与入射角大小规律吗?
1.光从空气斜射入水
2.光从水斜射入空气
入射角/度
折射角/度
30
40
60
40
入射角/度
折射角/度
40
30
40
60
(三)折射角与入射角的关系?
实验结论3:
(1)当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角。
(3)折射角随入射角的增大而增大。
(2)当光从水或玻璃斜射入空气中时, 折射角大于入射角。
继续观察这两组数据,大家还有什么发现吗?
1.光从空气斜射入水
2.光从水斜射入空气
入射角/度
折射角/度
30
40
60
40
入射角/度
折射角/度
40
30
40
60
1.光从空气斜射入玻璃
入射角/度
折射角/度
20
15
30
20
40
28
50
32
60
38
70
40
2.光从玻璃斜射入空气
入射角/度