内容正文:
第四章 光现象
第4节 光的折射
2005 年 10 月 19 日下午 2 时至 5 时 30 分,江苏省连云港市海州湾惊现极为罕见的 “海市蜃楼” 奇观,天际突兀地耸立起一座座绵延数十公里的 “山峰”,隐约可见山峰下的房屋和高耸的烟囱等建筑。
学习目标
1、了解光的折射现象。
2、知道光从空气斜射入水中或其它介质时的折射
规律。(重难点)
3、知道在光的折射现象中,光路可逆。
一、光的折射
1、定义:光由一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。
入射光线
入射角
法 线
空气
界 面
入射点
O
折射角
折射光线
水
A
B
N
N`
2、光的折射中的基本概念
实验:探究光折射时的特点
提问:1、光的反射定律
2、折射规律和反射定律一样吗?
1.折射光线、入射光线、法线在同一平面内?
2.折射光线、入射光线分居法线的两侧?
3.折射角小于入射角?
4.光路可逆?
猜想:
操作:将折射光线所在一侧的纸板向后翻折,观察现象。
结论:折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
实验1:探究折射光线和入射光线是否在同一平面内
实验2:探究入射光线和反射光线是否分居法线两侧
操作:多次改变入射光线的位置,观察折射光线的位置。
结论:折射光线、入射光线分居法线两侧。
实验3:探究折射角和入射角的大小
空气—玻璃 ∠i ∠r 玻璃—空气 ∠i ∠r
1 30° 20° 1 20° 30°
2 45° 30° 2 30° 45°
3 60° 35° 3 35° 60°
结论:光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。
光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角。
实验4:探究光咱是否可逆
操作:记录一组入射光线和折射光线的位置,让光逆着折射光的方向射向界面,观察折射光线的方向。
结论:在光的折射现象中
光路可逆。
①折射光线与入射光线,法线在同一平面内
②折射光线与入射光线分居在法线两侧
③当光线从空气斜射入水中或玻璃中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
④当入射角增大时,折射角也增大
⑤当光从空气垂直射入水中或玻璃
中时,传播方向不变
⑥在折射现象中,光路可逆
结论:光的折射规律
M M′
M M′
O
O
B
B
A
A
N
N′
N
N′
i
i
r
r
空气
空气
玻璃
玻璃
练习:光的折射画图
有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。
鱼的实际位置S
S′
鱼的虚像
二:光的折射现象 岸上看鱼
虚像 M′
从水中看岸上物体变高
岸上物体发出的光从空气斜射向入水时发生折射,折射角小于于入射角。
人眼在水中逆着折射光的方向看去,感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像,这像的位置比实际位置升高了。
二:光的折射现象 水中看树
光在同种均匀的介质中沿直线传播。如果介质疏密不均,光就不会沿直线传播,而会发生折射。
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上,夏天空气较热,但是海水比较凉,海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩,上层的空气比底层的空气稀疏,来自地平线以下远处物体的光,本来不能到达我们的眼中,但有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观祭者的眼睛观察者逆着光望去,就看见了远处的物体。
二:光的折射现象 海市蜃楼
二:光的折射现象 碗中硬币重现
二:光的折射现象 筷子弯折
S
S′
太阳光经过大气层到达地球,光线发生了弯折。
二:光的折射现象 看到地平线下的太阳
课堂小结
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。
空气到水靠近法线(折射角小于入射角)
水到空气远离法线(折射角大于入射角)
折射角随入射角增大而增大
光垂直入射时,传播方向不变,角度为0
水到空气可能发生全反射
折射现象中,光路可逆。
①水中物体变浅、筷子在水中“折断”,看水中的鱼
②海市蜃楼:潭清疑水浅
折射现象
折射规律
光的折射
课上练习
玻璃
空气
1、当一束光线斜穿过一块玻璃时,画出光路图
1. 下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.手影 B.筷子错位
C.水中倒影 D.小孔成像
课上练习
B
课上练习
2. 在图中,哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路( )
C
课上练习
3.[古代文化]在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记载。下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是 ( )A.潭清疑水浅 B.镜子正衣冠C.池水映明月 D.形影紧相依
A
课上练习
4.空气中有一束光垂直射向直角形玻璃砖,如图所示,请作出这束光线射入玻璃砖后并从斜边射出的大致方向。
课上练习
5、小明站在池水旁观赏游鱼,恰好看见一架飞机飞过,如图12 所示,分别用A代表小明的眼睛、B 代表看到的鱼、C 代表看到的飞机,请画出小明看见鱼和飞机的光路图,并用“D”大致标出鱼在池水里的实际位置。(保留必要的作图痕迹)
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