3.4 光的折射规律课件 2024-2025学年沪粤版八年级上册物理

第三章 光和眼睛 第4节 光的折射规律 24999 24999 　　先在空的碗里放一枚5角硬币，使硬币刚好被碗口边缘挡住而看不见。再向杯中徐徐倒入水，你能观察到什么现象？ 把一支笔斜插入杯内水中，你观察到什么现象？ 新知导入 24999 24999 1.通过学习了解光的折射现象，知道光从空气斜射入水中或其它介质时的折射规律。 2.知道在光的折射现象中，光路可逆。 3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 学习目标 24999 24999 知识点一：光的折射 　　光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 观察光从空气斜射入水中时的情况。 光在水面的反射和折射 新知学习 24999 24999 (1)一点：点O为入射点(又为反射点、折射点) (2)二辅助线 法线NN′ 分界面MM′ 相互垂直 (3)三光线 AO叫入射光线 OB叫反射光线 OC叫折射光线 光的折射的几个基本概念： “一点”“一面”“三线”“两角” （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。 新知学习 24999 24999 知识点二：光的折射规律 当光从一种介质进入另一种介质中时， 光的传播方向如何偏折？ 折射光线、入射光线的位置有什么关系？ 折射角跟入射角大小是什么关系? 【提出问题】 新知学习 24999 24999 【探究1】折射光线与入射光线、法线是否在同一平面内？ 参照光的反射定律中的三线共面方法来探究。 结论：折射光线与反射光线、法线在同一平面内。 新知学习 24999 24999 【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。 新知学习 24999 24999 【探究3】折射角与入射角的关系？ M M’ 空气 玻璃 o 法线 r i 新知学习 24999 24999 入射角/° 折射角/° 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】折射角与入射角的关系？ 新知学习 24999 24999 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。 入射角/° 折射角/° 15 22 20 25 30 35 30 40 50 59 【探究3】折射角与入射角的关系？ 新知学习 24999 24999 入射角/° 折射角/° 15 22 20 25 30 35 30 40 50 59 入射角/° 折射角/° 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 结论：在光的折射过程中光路是可逆的。 分析对比两组实验数据，你会发现什么呢？ 新知学习 24999 24999 结论：当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。 【探究4】光线垂直入射时会怎样折射？ 新知学习 24999 24999 总结出光的折射规律如下： （1）三线共面：反射光线与折射光线、法线在同一平面内。 （2）两线分居：折射光线与入射光线分居在法线的两侧。 （3）空气中的角大：当光线从空气斜射入其它介质时，折射光线靠近法线；当光从其它介质斜射入空气中时折射光线远离法线。 （4）伴随增大：当入射角增大时，折射角也增大。 （5）垂直不变：当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 （6）光路可逆：在光的折射现象中，光路是可逆的。 新知学习 24999 24999 空气 界面 水（或玻璃） 入射光线 折射光线 入射光原方向 法线 O 入射角α 反射角β 折射角γ 反射光线 光从空气斜射入水中时，在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。 新知学习 24999 24999 反 射 折 射 三线关系 两角关系 特殊情况 光的折射和反射的比较 三线共面 三线共面 法线居中 法线居中 两角相等 空气中角大 同增同减 同增同减 垂直入射原路返回 垂直入射方向不变 新知学习 24999 24999 知识点三：生活中的折射现象 生活中，光的折射现象随处可见。在池塘边上看水的深度（称为“视深度”），总是比实际的水要浅些，好像池底升高了。在水面上观察到的鱼的位置，总要比鱼的实际位置高些，因而渔民使用钢叉捕鱼时，总是将钢叉向看到的鱼的下方投掷。 法线 空气 水 α β 新知学习 24999 24999 S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。 人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，这点的位置比实际位置升高了。 1.池底“变浅”的奥秘 池底实际位置S 虚像S′ 池清疑水浅示意图 新知学习 24999 24999 水中鱼群近在眼前 法线 下方 我们看到的是鱼的虚像,真正的鱼在像的下方。 2.鱼的位置 新知学习 24999 24999 如图所示 ，假设从岸上的树上A点发出的两条光线经折射后射入人眼（光由空气斜射入水中，折射角小于入射角），折射光线的反向延长线将相交于A′点， 人有光沿直线传播的经验，逆着折射光看去，会觉得光好像是从A′点发出的，所以人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置偏高。 3.树木“变高”的奥秘 新知学习 24999 24999 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。 4.筷子弯折 法线 A A1 新知学习 24999 24999 海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。 通常空气的密度随高度的增加而减小，又由于水的比热容较大，在同样受热的情况下，海水温度较低，那么靠近海面的空气温度也较低。再由于 空气是热的不良导体，因而会出现空 气层的下面温度低、上面温度高的现 象，而且温度差别很大，导致空气密 度下面大、上面小而且差异显著。 5. 海市蜃楼的奥秘 新知学习 24999 24999 1．关于光的折射，下列说法中错误的是(　 　) A．折射光线与入射光线和法线在同一平面内 B．在入射角不断增大的过程中，折射角随之不断减小 C．在光的折射现象中，光路是可逆的 D．折射光线与入射光线分别位于法线两侧 B 当堂检测 24999 24999 2. 如图所示，是两束光在玻璃和空气中传播的光路，①和②是入射光线，③和④是折射光线。其中入射光线②与折射光线______是同一束光，界面的上方是______（选填“玻璃”或“空气”）。 空气 ③ 当堂检测 24999 24999 玻璃 空气 ∟ ∟ 3．当光从空气斜穿过一块玻璃时，光传播的路线将会怎样呢？ 射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。 当堂检测 24999 24999 $$