内容正文:
第4节 光的反射和折射
(第3课时)
第1章 对环境的察觉
科学浙教版(2024) 八年级上册
光的折射
01
知识目标
了解光的折射现象,知道折射光线和折射角;了解光的折射规律;了解光折射中光路的可逆性。
体验探究过程和方法,形成科学探究意识,领会科学探究之路艰辛,养成尊重知识的意识和态度。
通过演示实验,分析、归纳和概括出光的折射规律;能用光的折射规律解释生活中的一些简单的折射现象。
科学观念:
科学思维:
态度责任:
素养目标
新课导入
将一根筷子斜放在装有水的杯子里,从上面往下看,筷子发生了什么变化?这是为什么?
加水
PART 01
光的折射
01
光的折射
1.让一束光从空气斜射到水中,观察这束光的路径。光进入水中后,其传播方向会发生变化吗?向哪个方向偏折?
传播方向会发生变化,并且向法线偏折。
光射入水中时的折射现象
01
光的折射
2.让光垂直射向水面,进入水中的光的路径又是
怎样的?
3.把水换成玻璃砖,重复上面的步骤,观察现象。
光仍然沿直线传播,没有发生偏折。
①光从空气斜射到玻璃中,传播方向也会发生偏折,且偏折方向和斜射到水中一致。
②光垂直射向玻璃,传播方向不发生改变。
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光的折射
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、折射光路图
图中O点是光的入射点,AO是入射光线,NN′是经过入射点O并垂直于水面的直线,即法线,入射光线与法线的夹角α叫作入射角,OC是进人水中传播的折射光线,折射光线与法线的夹角γ叫作折射角。
A
C
α
γ
N′
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光的折射
让光以不同角度从空气斜射到水中,观察入射角和折射角的大小关系,能得出什么结论?
①折射角小于入射角
②折射角随入射角的增大而增大
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光的折射
如果有一束光从水中斜射入空气,那么折射光将怎样偏离?请比较折射角与入射角的大小。
①折射光线远离法线
②折射角大于入射角
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光的折射
3、光的折射规律
(1)光从空气斜射入水(或玻璃)中
①折射光线向法线方向偏折(偏向法线);
②折射角小于入射角;
③当入射角增大时,折射角也增大。
(2)光从垂直射入水(或玻璃)中
当光从空气垂直射入水或其他介质中时,折射光的方向不变。
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光的折射
(3)光从水(或玻璃)中斜射入空气
①折射光线远离法线;
②折射角大于入射角;
③当入射角增大时,折射角也增大。
折射与反射往往同时发生。如图,一束光斜射到水面上,请画出它的反射光线以及折射光线的大致方向。
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光的折射
让光逆着折射光的方向从水中斜射入空气,此时的折射光会怎样?动手做一做并分析为什么。
折射光逆着原来入射光的方向射出。
因为在折射现象中,光路也是可逆的。
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光的折射
4、人在水面上看水中的物体
从上方看水、玻璃等透明介质中的物体,我们感到物体的位置要比实际的位置高一些,这是光的折射引起的。
【特别提醒】人在水面上看水中的物体,看到的其实是物体的虚像。
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光的折射
(1)折断的筷子
将一根筷子斜放在装有水的杯子里,从上面往下看,筷子会发生弯折,这是因为光的折射。
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光的折射
(2)捕鱼的技巧
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚。然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到。有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的 才能叉到鱼。
下方
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光的折射
(3)潭清疑水浅
在清澈的潭水中,光的折射让我们误以为水很浅。这是因为光线从空气进入水中时发生偏折,导致我们看到的水底位置比实际位置更高。
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光的折射
陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币,往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。
①因为光沿直线传播,硬币反射的
光线被杯壁挡住,所以看不见硬币;
②倒水后,光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的硬币的像。
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光的折射
利用水流模拟演示光纤原理
一、目标
会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。
二、器材
矿泉水瓶,吸管,激光笔等。
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光的折射
三、过程
1.在矿泉水瓶侧壁打一小孔,插入一小段吸管,接口处用热熔胶或橡皮泥密封;然后,在瓶内装满水,盖上瓶盖,放置于浅水槽内。
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光的折射
2.在较暗的环境中,让激光笔照射到吸管对侧位置,使光恰能穿过吸管,在吸管一侧的光屏处形成光斑。
3.在较暗的环境中,打开矿泉水瓶的瓶盖,让水从吸管流出,水弯曲地流到地面,观察激光笔发出光的传播路径,以及红色光斑的位置变化。
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光的折射
四、问题讨论
1.哪些方法可以使实验现象更明显?
①采用高亮度、单色性好的激光笔作为光源;
②在水中加入少量牛奶、荧光剂或其他散光物质。
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光的折射
2.当光通过弯曲的水流时,光为什么也会随之弯曲?
光在水流中发生了多次全反射。
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光的折射
海市蜃楼
海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象,多发生在夏季的海面上。在炎热的夏季,空气较热,海水较凉,海面附近的空气温度比它上面的空气温度低,海面附近的空气比它上面的空气密集来自地平线下远处物体的光,由于不同高度处的空气的疏密不同而发生弯曲,从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去,就看见了空中远处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。
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光的折射
酷热的夏天,当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时,突然看到远处的路面上有一片“水洼”,可是当我们靠近那里时,却发现“水洼”无影无踪了!这也是海市蜃楼现象,你能解释这个现象吗?
课堂小结
课堂练习
【典例1】余杭美景美不胜收:池塘正中长着十年古柏 水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游,下列相关“影”的形成原理中正确的是( )
A.岸边白鹭的“黑影”—— 光的直线传播
B.水中古柏的“倒影”—— 光的折射
C.学手机的“摄影”—— 光的反射
D.水下鱼儿的“鱼影”—— 光的直线传播
A
【解析】岸边白鹭的“黑影”,是由于光的直线传播形成的;水中古柏的“倒影”是由于光的反射而形成的虚像;同学手机的“摄影”是利用凸透镜成倒立缩小的实像;水下鱼儿的“鱼影”是由于光的折射形成的虚像,故A正确,而B、C、D错误。
课堂练习
【典例2】如图是在玻璃水池中戏水的人,若从水池侧面看去,则其水面上的头和水面下的身体似乎“分了家”( )
A.光的直线传播
B.光的反射
C.光的折射
D.光的色散
C
【解析】根据题意可知,水下部分反射的光线从水中斜射入空气时在水面发生折射,因此成像的位置与实际位置不同,于是其水面下的身体与水面上的头似乎分了家,故C符合题意,ABD不符合题意。
课堂练习
【典例3】如图所示,一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与M点相平时,水槽底部光斑移动到O点的哪侧( )
A.O点左侧 B.O点右侧
C.仍在O点 D.都有可能
A
【解析】根据题意可知,原来激光只在空气中传播,此时光斑在O点。继续沿水槽壁缓慢注水至M点时,根据光的折射规律,此时激光斜射入水中时折射光会向法线偏折,因此光斑会移动到O点左侧。
第4节 光的反射和折射
(第3课时)
科学浙教版(2024) 八年级上册
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