内容正文:
第4节 光的折射
第四章 光的世界
目录
01
新课导入与核心素养
02
新课讲解
03
课堂练习
04
课后小结
新课导入与核心素养
01
01.新课导入
学习了光的折射后,你就知道其中的道理了。
②晴朗的夜晚,天空中的星星好像在眨眼睛。
①斜插在水中的
铅笔好像折断了
③这是2022年5月25日河北
邢台拍摄到的“海市蜃楼”
认识光的折射现象,了解光的折射基本规律,知道光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生偏折,掌握折射光路的基本特点,能解释常见的折射生活现象。
【物理观念】
【科学思维】
【科学探究】
【科学态度与责任】
通过对比光的反射与折射规律,形成系统的光学思维,能根据入射光线判断折射光线的大致方向,利用折射规律分析池水变浅、筷子弯折等典型现象。
通过激光折射实验观察光路变化,探究光斜射、垂直入射、介质疏密不同时的折射规律,归纳折射光线、入射光线的位置关系,体会实验归纳的探究方法。
感受生活中随处可见的光学现象,体会物理规律对自然现象的科学解释,养成善于观察、理性分析自然现象的科学素养。
01.核心素养
1. 光的折射现象及光的折射基本规律
2.运用折射规律解释生活中的常见光学现象
教学重点
教学难点
1. 理解光的折射中光路可逆的特点
2.准确区分光的直线传播、反射、折射三种现象
01.教学重难点
新课讲解
02
02.新课讲解
光的折射
用激光器射出一束光,这束光从空气斜射入水中后,传播方向怎样改变?
现象:光从空气斜射入水中,传播方向在水面发生突变。一部分光在水面处发生反射,另一部分进入水中,发生了偏折。
02.新课讲解
当光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生偏折,这种现象叫作光的折射。
当光垂直射入另一种介质中时,传播方向不变
02.新课讲解
与光的折射有关的基本概念
水
空气
入射光线
折射光线
i
入射角
r
折射角
三线两角
N
O
法线
N'
02.新课讲解
光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射。
光从一种介质进入另一种介质时,传播速度会发生改变。
水
空气
光从空气进入水中
一部分在水中发生偏折
一部分被反射回空气中
光从一种介质斜射入另一种介质
两种现象是同时发生的
02.新课讲解
光的折射特点
实验探究
实验器材:激光笔 、纸板、水槽、水等。
探究入射角与折射角的大小关系。
1.在水槽中加入水,让光斜向射到空气和水的分界面,折射角______入射角;
2.将折射光线所在纸板向后折转,纸板上_____(选填“有”或“没有”)折射光线;
没有
小于
探究入射光线、折射光线和法线是否在同一平面内。
02.新课讲解
3.改变入射角的大小,观察折射角的变化情况,当入射角增大时,折射角将________;
5.让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中,观察折射情况。
增大
探究折射角随入射角的大小变化情况。
探究折射光路是否可逆。
4.让光垂直射向水面,则进入水中的光的传播方向___________。
保持不变
探究垂直入射时的光路。
02.新课讲解
当光由水中斜射入空气中,根据前面实验的结论,折射角与入射角的大小关系是?
当光从空气中斜射入水中时,水中的折射角小于空气中的入射角,由折射光路的可逆性可知,当光从水中斜射入空气中时,空气中的折射角大于水中的入射角。
处于空气中的角大
折射角大于入射角
02.新课讲解
实验结论:
两线异侧
三线共面
光路可逆
空气角大
a.折射光线与入射光线、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。
c.在光的折射现象中,光路是可逆的。
b.光从空气斜射入玻璃或其他介质中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。光从玻璃或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。空气中的角总是大角。入射角增大时,折射角也增大。
02.新课讲解
玻璃砖
如果我们将一束光由空气斜射入玻璃砖中,光路是怎样的?最后折射出的光线与原本入射的光线是否有什么位置关系?
阶段一:光从空气射入玻璃中,发生折射,折射角小于入射角。
阶段二:光从玻璃射入空气中,发生折射,折射角大于入射角。
拓展
最终光线与原光线平行。
02.新课讲解
A
讨论交流
小猫为什么叉不到鱼
从A射出的两条光线经折射后进入猫的眼睛,由于光沿直线传播的经验,猫逆着折射光看去,觉得光是从A′射出的,因此猫看到的是A升高的虚像A′。
A′
小猫要沿着鱼的下方才能叉到鱼
由折射形成的奇异现象
02.新课讲解
(2)水中的筷子“折断”了
C
C'
筷子看起来向____弯折
上
02.新课讲解
A
A1
在水中看岸上的物体,物体和实际相比是怎样的?
思考
02.新课讲解
在不透明杯子的杯底放一枚硬币,把杯子移动到眼睛刚好看不到硬币的地方。保持眼睛和杯子的位置不变,请另一位同学缓慢地向杯里倒水,你观察到了什么现象?
家庭实验室
硬币隐现之谜
【点击画面播放视频】
现象:保持眼睛和杯子的位置不变,向杯中倒水至一定深度时,又看到了硬币。
课堂练习
03
C
1.阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射,从太阳升起到落山的过程中,折射角( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
03.课堂练习
解析:当光从空气中斜射入水时,会发生折射,折射角随入射角的增大而增大.太阳从升起到落山的过程中,日出到正午:太阳高度逐渐增大,入射角由接近90°逐渐减小到最小,折射角随之逐渐减小.正午到日落:太阳高度逐渐减小,入射角由最小逐渐增大到接近90°,折射角随之逐渐增大.因此,折射角的变化为先减小后增大.故ABD不符合题意,C符合题意.故选C.
2.如图所示的四种情景中,属于光的折射现象的是( )
B
03.课堂练习
解析:A(×)树荫下的圆形光斑是小孔成像现象,小孔成像是由光的直线传播形成的.C(×)林中树的影子是由光的直线传播形成的.D(×)镜子中的猫是平面镜成像现象,是由光的反射形成的.
A.树荫下的圆形光斑 B.水中变“弯”的筷子
C.林中树的影子 D.镜子中的猫
课后小结
04
04.课后小结
三线共面、两线异侧
空气角大、光路可逆
光的折射规律
光的折射规律
一点、一面、三线、两角
光的折射现象
光的折射作图
折射引起的奇异现象
感谢观看
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