内容正文:
4.4 光的折射
让硬币出现
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。但如果你慢慢往碗中倒水,在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了。这是为什么呢?
学习目标
1.通过实验,了解光的折射现象,会画折射现象的光路图,能说出光路图中的角和线的名称。通过实验,了解光的折射特点,能够用光的折射特点解释生活中的折射现象。
2、迁移探究光的反射定律的实验研究方法,体会物理模型的思想,深化对光的传播规律的理解,发展科学思维能力。
3基于光的折射现象的观察,提出问题,形成对光折射特点的猜想和假设;基于问题,尝试制订简单的研究方案,并进行实验研究;对实验现象及数据进行交流与分析,归纳出光折射时的特点。
4、通过解释生活中光折射的现象,体会物理学的应用价值,增强学习的兴趣。通过经历光的折射的实验研究过程,体会收集证据的重要性,养成实事求是的科学态度,学会与人合作。
一束光从空气中斜射入水中时的传播情况:
1:一部分光返回空气中,发生反射。
2:另一部分光进入水中,且其传播方向发生偏折。
注意:在交界面处发生反射和折射
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射
光的折射现象
入射光线
明确几个基本概念
折射光线
入射角
折射角
法 线
入射点
0
界 面
水
空气
问题3:光从空气垂直射入水中,传播方向改变吗?
传播方向不变
空气
水
在折射现象中,光路也是可逆的。
问题4:折射光路可逆吗?
空气
水
(1)折射光线跟入射光线和法线在_____(三线共面)
(2)折射光线和入射光线分别位于法线的____;(两线异侧)
(3)光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射角___入射角;当光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角____入射角.(空气中的角大)
(4)入射角增大(或减小)时,折射角__________(同向性)
同一平面
两側
小于
也随着增大(或减小)
大于
(5)当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(垂直不变)
(6)光路可逆。
1.光的折射规律:
提出问题
猜想
光反射时的特点
折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
折射角与入射角的关系?
反射角等于入射角。
反射光线、入射光线分居在法线两侧。
折射光线、入射光线是否分居法线两侧?
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
光路是否可逆?
光路可逆。
类比
实验设计
实验器材:
玻璃砖、水、激光笔、量角器、光屏等。
实验步骤:
1、把激光斜照向水槽,找出入射光线、法线、折射光线,观看三线关系;
2、用量角器多次量出入射角和折射角并将数据记录在实验表格内;
3、观察光线沿折射光线入射时的路径。
(1)在水槽中加入水,让一束光从空气斜射入水中,观察比较折射角和入射角的大小;
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况;
(3)让一束光垂直于水面射入水中,观察折射情况;
(4)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。
光射入水中时的折射现象
水对光的折射现象
小明和爷爷划船去叉鱼
问题四:如果想用一束光照射到鱼身上应该怎样瞄准?
问题三:叉鱼时应该怎样瞄准?
鱼真实位置比看到的低,所以瞄准时要对着看到的位置下方
根据折射光路的可逆性,应该瞄准鱼
潜水的人在水里看到岸边的柱子是怎样的呢?
练习
看到的像比实际的高
危险
2.眼睛受骗
3.铅笔(筷子)变弯
a.无论是在岸上看水中,还是在水里看岸边,我们看到的都是升高了的虚像
空气
水
树变高了
生活中的折射现象
从岸上看到水中景物的虚像比物体实际位置高
叉鱼时怎样找准鱼的哪里呢?
思考
笔为什么看起来折断了呢?
思考
A`
A
新课教学
鱼的实际位置S
S′
鱼的虚像
②鱼在哪里?
有经验的渔民怎样才能叉到鱼?
所以,有经验的渔民在叉鱼时,要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
鱼从水中发出的光线,由水进入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看,觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点,即鱼像发出来的,像比鱼位置高。
新课教学
如图,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想,这是为什么?
分析:加水后,硬币的光从水中斜射入空气时,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硬币虚像。
硬币的
实际位置S
S′
硬币的
虚像
课堂练习
课堂练习
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