一、光的折射（培优教学课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第三章 光的折射 透镜 在古代，人们就渴望认识神秘的宇宙。 他们崇拜眼睛，想象把自己的眼睛延长…… 透镜使人们的夙愿成为现实。 眼镜，矫正人的视力； 显微镜、望远镜，延展人类的视觉空间； 照相机，捕捉美好瞬间。 ………… 这些形形色色的仪器，乃至我们的眼睛，都与透镜成像有关。 透镜为什么能成像？ 透镜成像有什么特点？ 一、光的折射 八年级上册•苏科版（2024） 一、折射现象 二、折射的特点 三、光的折射现象 四、 课堂总结 五、实践与练习 六、 提升训练 学习内容 学习目标 培养学生科学精神，激发学习兴趣。让学生认识物理知识重要性，提高应用意识。 情感态度与价值观 学生能理解光的折射现象，掌握光的折射规律，还能用此规律解释生活中常见的光折射现象。 知识与技能 探究光的折射规律，培养观察、分析、归纳和操作能力。用数学工具处理物理问题，提高数学应用能力。 过程与方法 1.光的折射规律的探究与理解。 2.运用光的折射规律解释生活中的相关现象。 教学重点 1.光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角与入射角大小关系的理解及应用。 2.用光的折射知识解释自然现象，如“筷子弯折”、“池水变浅”等。 教学难点 重难点 4 导入新课 从岸上看，为何会感觉水的深度比实际浅呢？ 视频：潭清疑水浅 知识点1：折射现象 光的折射 一、折射现象 1. 观察光的折射现象 1. 如图所示，将一束光斜射到容器底面点O 处；向容器中注水，观察底面上光斑的位置是否发生变化。 观察光的折射现象 2. 空气和水是无色透明，思考，如何才能使光束在空气和水中的传播路径显示出来呢？ 视频：光的折射 3. 使光束垂直于水面射入，观察光的传播方向；改变光的入射方向，观察光的传播方向怎样变化。 提示：在空气中喷烟雾，在水中滴入几滴牛奶 一、折射现象 通过上述活动发现，当光垂直射入水中时，传播方向不变；当光斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射（refraction）。 2. 光的折射现象概念 一、折射现象 3. 基本概念：一点、二角、三线 ①入射点：入射光线与界面的交点O. ②入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO. ③折射光线：进入另一种介质的光线OB. ④法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN'. ⑤入射角：入射光线与法线的夹角α. ⑥折射角：折射光线与法线的夹角γ. 一、折射现象 4. 关于折射的四点说明 (1)光发生折射的条件是光从一种介质斜射入另一种介质，光垂直射到两种介质表面时，光的传播方向不变，属于折射的特殊情况。 (2)发生光的折射时，在界面上也同时发生光的反射现象。 (3)发生光的折射时，光在两种不同介质中传播，所以传播速度不相同。 (4)折射时光路是可逆的。 知识点2：折射的特点 光的折射 二、折射的特点 1. 活动：探究光的折射特点 探究光的折射特点 【实验器材】 光源、水槽、水、一个可折叠的背景屏和一块玻璃砖。 【实验步骤】 （1）实验装置如图所示。向水槽中注水，使水面恰好通过背景屏的圆心O. （2）将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。从垂直于水面入射开始，逐次增大入射角，观察折射角变化并比较折射角与入射角的大小关系。 提示：折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧） 实验1：探究光的折射特点 二、折射的特点 1. 活动：探究光的折射特点 （3）使一束光从水经圆心O射入空气中，逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。 （4）换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 （5）如果让光逆着折射光线的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到，进入空气中的折射光线就逆着原入射光线的方向射出。 提示：折射角大于入射角 提示：光路是可逆的 实验2：探究光的折射特点 二、折射的特点 假设一束光从空气射入玻璃砖，再从它的另一侧射出。光在经过两个界面时分别向哪个方向偏折？试一试。 光射入玻璃砖中 视频：光射入平行板玻璃砖中 光经过第一个界面时，折射光线向法线方向偏折；光经过第二个界面时，折射光线偏离法线方向。最终射出的光线将与入射光线平行。 二、折射的特点 视频演示——《探究光的折射时的特点》 1. 活动：探究光的折射特点 二、折射的特点 【实验结论】 （1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 （2）光垂直介质表面入射时，折射角等于零。 巧记：光的折射特点 三线一面、法线居中、变化一致、空气角大、光路可逆。 （3）当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 2. 从三点理解光的折射特点 二、折射的特点 (1)明确入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线、法线的含义，特别是法线，它是过入射点且垂直于分界面的直线，它是作图时画入射角和折射角的参照标准。 (2)折射角随入射角的增大而增大，但不成正比，叙述时应先说折射角后说入射角。 (3)当光垂直射到界面时，如图所示，光的传播方向不发生改变，此时折射光线、入射光线、法线重合，折射角、入折射光线时角都为0°. 入射光线 折射光线 空气 水 【典例1】有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移 二、折射的特点 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向左平移，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故B不符合题意； CD．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。 D 二、折射的特点 【典例2】如图一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面。那么下列说法正确的是（    ） A．入射角为35°，MN左侧是玻璃 B．入射角为25°，MN右侧是玻璃 C．折射角为65°，MN左侧是空气 D．折射角为55°，MN右侧是空气 D 【详解】由于这是一束光线从空气进入玻璃的情形，MN是两种介质的分界面，可知光线的入射角大于折射角，如下图所示，则入射角为65°，折射角未55°，MN右侧是空气，故ABC错误，D正确。 二、折射的特点 【典例3】如图所示，一束光在空气和水的分界面AB上同时发生了反射和折射现象，画出反射光线、折射光线的大致位置。 知识点3：光的折射现象 光的折射 三、光的折射现象 1. 现象探究：折射引起的光学现象 （1）从岸上看水中的物体 池底实际位置S 虚像S′ 我们能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里。 假设水中A点射出的两条光线经折射后射入人眼，眼睛会自动沿着折射光线的反向延长线去寻找物体的虚像S'，所以我们会觉得光好像是从虚像S'射入我们眼睛里的，因此我们会觉得水中的物体变浅了。 三、光的折射现象 （2）从水中看岸上的物体 若从水中观察岸上的物体，假设物体M射出的两条光线经折射后射入人眼，眼睛会自动沿着折射光线的反向延长线去寻找物体的虚像M'，所以我们会觉得光好像是从虚像M'射入我们眼睛里的，因此我们会觉得岸上的物体变高了. 虚像 M′ 2. 常见的折射现象 三、光的折射现象 杯中的筷子“断了” 杯中的筷子错位 池清水浅 海市蜃楼 空中彩虹 三棱镜色散 【典例4】图中，小明的眼睛在C处，图示是小明刚好看到水中杯底硬币的A端的光路，在图中用箭头标明光的传播方向；向杯中缓慢注水，在图中画出小明刚看到硬币B端时水面的位置。 三、光的折射现象 【详解】小明刚好看到水中杯底硬币的A端，说明A点射向水面的光线折射后进入了人的眼睛，通过B点做A的入射光线的平行线，该平行线为入射光线，与之前折射光线的交点为刚看到硬币B端时水面的位置，如图所示： 1.太阳变形的奥秘 三、光的折射现象 我们知道，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。其实，即使在同一种介质中，如果介质的疏密分布不均匀，光也会发生折射。 例如，夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空气的疏密分布不均匀。当光在疏密分布不均匀的空气中传播时，就会发生折射。下图所示是我们看到的由于光的折射而变形的太阳。 原来，高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象。 幻日 三、光的折射现象 2. 罕见的“三日同辉”——幻日 如图所示，在太阳的左右两侧各有一个特别明亮的地方，看上去像天空中同时有三个大小不同的太阳，这种现象称为幻日。 产生这种奇特现象的原因是什么？ 四、课堂总结 光的折射 课堂总结 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（减小）时，折射角也随之增大（减小）。 ①从空气看水中物体：池底变浅、筷子“折断”等。 ②从水中看岸上物体会升高。 ③海市蜃楼：是光在不均匀的空气中传播时，传播方向 发生改变，产生的折射现象。 折射现象 折射规律 光的折射 光的折射 五、实践与练习 光的折射 1．下图是同学们探究光的折射特点时猜想的光路图，哪些是错误的？ 错误的是图（a）（d）。 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 实践与练习 2．光从空气斜射到玻璃表面，除了发生折射，还会发生反射。试在图中标明入射光线、折射光线和反射光线，并用箭头标出光的传播方向。 过入射点作出法线；然后根据入射光线、反射光线都位于法线两侧，反射角等于入射角作出反射光线；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角作出折射光线。 实践与练习 3. 把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，如图所示，由上向下观察，比较你看到的杯外和杯内的文字。描述你看到的现象，并解释产生这一现象的原因。 看到的杯内的文字升高了。这是因为光从水中射到空气中时，发生偏折，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的文字的虚像。 实践与练习 4. 如图所示，将筷子插入圆柱形的透明玻璃杯中。请用多种方式试一试：改变筷子在水杯中的位置和角度，从不同的方向观察，并分别拍摄照片与同学分享。 从水面上方斜着看，水中部分向上弯；垂直向下看，筷子变短；透过玻璃杯看筷子在水面处错位、水中部分变粗。这些现象都是由 光的折射形成的。 实践与练习 六、提升训练 光的折射 提升训练 1．中国古诗词不仅文字优美、意境高远，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“溪边照影行，天在清溪底”涉及的光现象相同的是（    ） C A．日晷计时     B．楼台倒影 C．筷子弯折 D．林间光斑 提升训练 2．人在水面下看到岸边景物的正确光路是（    ） C 3．光从空气斜射入盐水中，折射角为30°，则入射角可能为（　　） A. 0° B．30° C．45° D．90° C 提升训练 4．如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是（   ） 提示：光从空气射入玻璃中，折射角变小，光在界面发生反射，则反射角等于入射角。 D 提升训练 5. 如图所示，插入水中的筷子发生了“弯折”，这是光的__ 现象，“弯折”部分是筷子在水中的 像（选填“实”或“虚”）。 折射 虚 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$