4.4 光的折射 ----2024-2025学年人教版物理八年级上学期

这是一支激光笔，这是半圆形玻璃砖，这是左上角可以转动的纸板。光束由激光笔发出后，沿着纸板传播，先由空气射入玻璃，再在玻璃和空气的界面上从半圆圆心处一部分反射回玻璃，另一部分摄入空气，在玻璃和空气的界面处发生折射。如图，界面下方是玻璃，界面上方是空气，AO是入射光线，O是入射点，NOM是过入射点垂直于界面的法线，OB是折射光线。角爱是入射光线与法线的夹角，称为入射角。角R是折射光线与法线的夹角，称为折射角。探究光的折射规律，也就是确定折射光线、入射光线、法线的位置关系和折射角与入射角的大小关系。折射光线、入射光线、法线的位置关系是怎样的呢？请注意观察光由玻璃射入空气时的情况。转动左上角的纸板，当它与入射光线所在处的纸板不在同一平面时，我们在纸板上观察不到折射光线。转动左上角的纸板，使它与入射光线所在处纸板共面时，折射光线又重新出现在纸板上。这说明折射光线、入射光线、法线三线共面，且折射光线、入射光线总是位于法线两侧。折射角与入射角这两角的大小又有怎样的关系呢？我们用这一套实验装置来完成探究。这是激光笔。这是光具盘。这是半圆形的玻璃砖。我们先来观察光由空气斜射入玻璃时的情况。我们观察到当光由空气斜射入玻璃时。入射角增大，折射角也增大。入射角减小，折射角也减小，但折射角总是小于入射角。光由玻璃斜射到玻璃与空气的界面时，又是怎样折射的呢？我们观察到，当光由玻璃斜射入空气时，也是入射角增大，折射角也增大。入射角减小，折射角也减小。但折射角总是大于入射角。光不论是从空气斜射入玻璃中，还是从玻璃斜射入空气中，在空气中的角总是较大。好，学习了光的折射规律，你能用它解释筷子插入水中弯折的现象吗？ 币放在碗里移动，碗到视线恰好看不到硬币的地方，保持眼睛和碗的位置不动。此时缓慢的向碗内倒入清水，同学们仔细看碗内硬币又出现。 昨天下午4点50分，在山东长山列岛上空出现了海市蜃楼奇观。海面上几座错落有致的高楼平地而起，在碧波间清晰可辨，并随着时间的变化时高时低，不停变换。两个多小时后，这一奇观在海风中慢慢飘失。据介绍，这是近年来持续时间最长、最为清晰的一次海市蜃楼。 nullnullnull让一束光线从空气中斜射入水面O点，可以看到光的传播方向发生了偏折，这种现象叫做光的折射。经过入射点O垂直于水面做一条直线叫做法线，入射光线与法线的夹角I叫做入射角，折射光线与法线的夹角R叫做折射角。 这是什么原因呢？ 这些现象背后有什么规律呢？ 问题 在一个空碗中放一枚硬币，请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了，但如果你慢慢的往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图，这是为什么呢？ 点击画面 ？ 第四章 光现象 第4节 光的折射 观察与思考 光由一种介质斜射入另一种介质时,传播方向________________ 的现象叫光的折射 通常会发生改变 光从空气斜射入水中,传播方向怎样偏折? 一、光的折射现象 3.swf 一部分光被反射 3 α γ A O N N/ 空气 水 入射光线 与光的折射有关的几个术语 AO 折射光线 OB 法 线 NN/ 入射角 折射角 ∠α ∠γ 观察与思考 B 点击画面 4 二.探究：光的折射规律 （一）.提出问题：光在折射时遵循什么规律？ （三）.设计实验： 使光分别50°,30°,15° 的入射角射向O点，观察“三线”的位置关系，并记录每次的折射角大小。 （二）.猜 想： 探究与实验 可能三线共面 可能法线居中 空气中角度大 i r 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 （四） .进行实验： 探究与实验 演示 让一束光从空气斜射入水中，观察光束在空气中和水中的径迹。光束进入水中以后，传播方向是否会发生偏折？向哪个方向偏折？ 改变光束从空气射入水中的角度，多做几次（寻规避偶），观察光束在空气中和水中的径迹。 三线共面；分居两侧。 点击画面 i r 1 50° 2 30° 3 15° 分析和论证 光的折射.swf 演示角和光路可逆 如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．在折射现象中，光路是可逆的． 300 220 110 i r 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 i r i=00 时， ↓ ↓ ↑ ↑ r=00 传播方向不变 光的折射规律 （2）折射光线，入射光线 分居在法线两侧（分居两侧）． （3）空气中的角度（光线与法线的夹角）大. 归纳与总结 光在折射现象中，光路具有可逆性. （1）折射光线、入射光线、法线在同一平面（三线共面）. 情境图 光路图 根据光在不同介质中的传播速度不同。（V空气> V其他介质） 空气 水 玻璃 空气 空气 玻璃 “空气远” “其它近” 折射规律怎样记？ 空气中的角最大！！ 1.怎样才能叉到鱼？ 三、生活中的折射现象 水变浅了；低一些位置叉鱼等都是光的折射的缘故。 生活中光的折射现象 为什么水会变浅？ 从水面上斜看水中的游鱼，看到的是鱼的 像，这是因为发生了光的 ，虚像的位置比实际位置 一些。 虚 折射 高 课堂练习 潜水员在水中看岸上的树会怎样变化? 比实际位置要高 课堂练习 水中的鲨鱼看到空中的大雁比实际位置是 了一些。（填“升高”或“降低”） 升高 课堂练习 光的折射 折射现象：当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折 折射规律 三线共面；法线居中；空气中的角大 在折射现象中，光路可逆 课堂小结 生活中的折射现象 海市蜃楼 大气密度小（折射率小） 大气密度大（折射率大） O A B A B 大气温差大 科学世界 点击画面 科学世界 i r 空气 玻璃 N N' A O B 答：丙，因为光从空气斜射入玻璃中时，入射光线和反射光线分居在法线的两侧，折射角小于入射角。 练习与应用 单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字，以便观者准确的理解您传达的思想。 2.一束光射向一块玻璃砖(如图)，并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线（注意标出法线）。 练习与应用 19 云在水中飘：水中的云，是由于光的反射云在水中所成的虚像。 鱼在云上游：云中的鱼，是由于光的折射所成的虚像，鱼的虚像在云的虚像中（光的反射）。 3.在平静的湖边常可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的现象，请你说一说这个有趣的现象是怎么形成的？ 练习与应用 练习与应用 4.一束光射入杯中，在杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？ 答：光从空气入射到水中，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变，根据作图判断，光斑向右移动。 ● ● 练习与应用 5.两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的石子。同学甲往他看到的石子的下方照射；乙同学往他看到的石子方向照射。他们谁能照亮石子？请你做出说明。 由于光的折射，A1是A的虚像 甲对看到石子偏下（即A）照射，射到A2点。 乙对看到石子（即A1）照射，射到A点。 A1 A ● ● ● ● ● ● ● A1 A1 A A A2 答：同学乙能照亮石子 22 练习与应用 6.我们能看到斜射入水中的筷子在水面处发生弯折。动手做一做，你看到水中的筷子向上弯折还是向下弯折？为什么？ 答：向上偏折了； 由于光的折射，光从水中斜射入空气其折射光线远离法线，按着光的直线传播经验，认为光是从Q点发出的，此时，逆着折射光线看去筷子的位置比实际位置高些，所以，看起来是向上偏折的。 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $$