内容正文:
光的折射
了解光的折射现象,知道折射的主要特征。(重、难点)
知道光在两种特殊介质,如空气(真空)与水或玻璃等物质之间,发生折射时的折射光线、法线、入射光线以及折射角、入射角之间的定性关系。
了解光的折射在日常生活中的一些应用。
学习目标
折断的铅笔
凸出的尺子
新知导入
一、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
α
γ
B
空气
水
N
N′
A
O
能够传播光的物质,例如空气、水、玻璃(透明物质)等,通常叫做光的介质。
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折射角∠γ:折射角折射光线与法线之间的夹角叫做折射角。
OB:折射光线
法线NN′:O为光的入射点,过入射点与水面(两种物质的分界面)垂直的直线NN′叫做法线;
一、光的折射 ——折射光线、法线、折射角
α
γ
B
空气
水
N
N′
A
O
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二、探究光的折射的特点
1.让一束光从空气斜向射入水中,观察光束在空气和水中的轨迹。
实验现象:光线向靠近法线的方向发生了偏折。
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二、探究光的折射的特点
2.改变入射光线的角度,使入射角不断增加,观察折射角的变化。
实验现象:光从空气中斜射入水中或其它介质中时,折射角小于入射角。入射角增大,折射角也增大。
A
水
空气
N
入射角
折射角
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二、探究光的折射的特点
3.让一束光从水中向空气中射入,观察光束在空气和水中的径迹。改变光束的方向再观察。
A
水
空气
N
M
O
折射角
入射角
B
实验现象:光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角。入射角增大,折射角也增大。
新知学习
二、探究光的折射的特点
4.让一束光从空气垂直射入水中,观察光束在空气和水中的轨迹。
实验现象:光垂直水面射入水中时,光的传播方向不变。
空气
水面
N
N′
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空气
水
二、探究光的折射的特点
5. 光的折射现象中光路是否可逆?
实验现象:沿着折射光线照射,光会逆着入射光线的方向射出。
实验结论:在光的折射现象中,光路是可逆的。
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二、探究光的折射的特点
6.把一块玻璃砖放在白纸上,在纸上描出它覆盖在纸上的轮廓。将一束光斜射向玻璃砖,在纸上描出光在空气和玻璃砖中传播的径迹。仔细观察入射光线和最后的出射光线,它们在空间位置上会存在怎样的关系呢?
空气
玻璃
通过数学证明,可以发现入射光线和最后的出射光线是平行的。
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二、探究光的折射的特点——实验总结
(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)光从空气斜向射入水或玻璃中时,折射光线偏向法线方向;
(4)光从水或玻璃射入空气中时,折射光线偏离法线方向;
(5)光从空气中垂直射入水中或玻璃中,光的传播方向不改变;
(6)在折射现象中,光路是可逆的。
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小贴士
折射和反射现象同时存在
光从一种介质进入另一种介质时,不仅有折射现象 ,而且还有反射现象存在。例如,光从空气射向玻璃砖时 ,一部分光进入玻璃 ,还有一部分光被界面反射,在空气中传播。
新知学习
三、折射现象的应用
o
o
水中的筷子像是折断了。
新知学习
三、折射现象的应用
岸上看到的鱼比实际的鱼要浅一些。
鱼
像
鱼
像
新知学习
三、折射现象的应用
从水中看岸上物体,看到的物体比实际物体高。
物
像
像
物
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1. 一束光从空气斜射入水中时,入射角增大时,有( )
A.反射角和折射角都增大,折射角大于入射角
B.反射角和折射角都增大,折射角小于入射角
C.反射角不变,折射角增大,折射角小于入射角
D.反射角不变,折射角增大,折射角大于入射角
B
解析:(1)在光的反射现象和折射现象中,反射角和折射角都随着入射角的增大而增大。
(2)在光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故选B。
随堂练习
2. 如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的______侧,折射角的大小是______,此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是_______ 。
30°
55°
界面
解析:在入射点处垂直于界面作法线,可知入射角为60° ,折射角为35°;即入射角大于折射角,因此空气在界面的左侧;在光的反射中,反射角等于入射角,故反射角为60° 。
左
35°
60°
随堂练习
3. 一束光线斜射入容器中,并在容器底A处形成一个光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将( )
慢慢向右移动
慢慢向左移动
仍在原位不动
慢慢向水面移动
解析:当向容器中加水时,光从空气斜射入水中,由光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以光进入水中后靠近法线,因此光在容器底形成的光斑会向左移动。
B
随堂练习
4. 去年暑假,小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷,总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中,能正确说明叉不到鱼的原因的是( )
A
B
C
D
D
随堂练习
随堂练习
谢谢!
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