1、第四章第四章 光的折射光的折射 透镜透镜第一节第一节 光的折射光的折射课时导入课时导入光的折射现象光的折射现象感悟新知感悟新知1.光的折射光的折射 光光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方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向发生偏折的现象.知识点知识点光的折射现象光的折射现象1感悟新知感悟新知2.光的折射现象光的折射现象实验设计:如图实验设计:如图1 所示,在水槽所示,在水槽底部标注底部标注O 点,将激光射至点,将激光射至O 点形成点形成光斑光斑.渐渐注水的过程中,水槽底部渐渐注水的过程中,水槽底部的光斑渐渐向左移动的光斑渐渐向左移动.感悟新知感悟新知实验改进:在水槽中注入热
2、水并滴几滴牛奶,用激光实验改进:在水槽中注入热水并滴几滴牛奶,用激光照射时,光在空气和水中传播的路径如图照射时,光在空气和水中传播的路径如图2 所示所示.感悟新知感悟新知关联思考关联思考 在水槽中注入热水并滴几滴牛奶就能观察到在水槽中注入热水并滴几滴牛奶就能观察到光在空气和水中传播的路径光在空气和水中传播的路径.其中的奥秘是什么?其中的奥秘是什么?关联结果关联结果转换法:转换法:水中激光束遇到牛奶的小颗粒,发生漫反射,水中激光束遇到牛奶的小颗粒,发生漫反射,而呈现出光的传播路径;空气中,激光束遇到热水在液面而呈现出光的传播路径;空气中,激光束遇到热水在液面形成的小水珠,发生漫反射,而呈现出光的
3、传播路径形成的小水珠,发生漫反射,而呈现出光的传播路径.感悟新知感悟新知实验结论:光从空气斜射到水面时,一部分光反射实验结论:光从空气斜射到水面时,一部分光反射回空气,一部分光进入水中,传播方向发生偏折回空气,一部分光进入水中,传播方向发生偏折.感悟新知感悟新知深度思考深度思考 光从空气垂直照射到水面时,是如何传播的?光从空气垂直照射到水面时,是如何传播的?深度理解深度理解光垂直射到水面时,一部分光经水面反射,沿原路返光垂直射到水面时,一部分光经水面反射,沿原路返回,另一部分光进入水中,传播方向不变回,另一部分光进入水中,传播方向不变.感悟新知感悟新知中考中考常州常州 鸟儿白天会将玻璃幕墙看成
4、蓝天白云,鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤然飞往撞击受伤.鸟儿在如图鸟儿在如图3 所示位置所见情景,所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生是因为在玻璃与空气分界面处分别发生()A.光的反射,光的折射光的反射,光的折射 B.光的折射,光的反射光的折射,光的反射C.光的反射,光的直线传播光的反射,光的直线传播 D.光的直线传播,光的折射光的直线传播,光的折射例1感悟新知感悟新知解题秘方:解题秘方:光在同一种均匀介质中沿直线传播,隔着透明光在同一种均匀介质中沿直线传播,隔着透明体
5、看物体时,物体反射的光经过透明体时发生了折射,而体看物体时,物体反射的光经过透明体时发生了折射,而偏离原来的路线偏离原来的路线,不再是直线传播不再是直线传播.感悟新知感悟新知解析:解析:鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,这是因为远鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,这是因为远处的蓝天白云反射的光在玻璃与空气分界处发生了反射进处的蓝天白云反射的光在玻璃与空气分界处发生了反射进入了鸟的眼睛,是光的反射现象;鸟儿在黄昏时会透过玻入了鸟的眼睛,是光的反射现象;鸟儿在黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,这是室内绿色植物反射的光璃看到明亮室内的绿色植物,这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了
6、折射进入了鸟的眼睛,是光通过玻璃与空气分界处发生了折射进入了鸟的眼睛,是光的折射现象的折射现象.答案:答案:A感悟新知感悟新知1中考中考连云港连云港 如图如图4 所示,一支固定好的激光笔向空所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点水槽底部固定点O 打出一束激光打出一束激光.向水槽内加水使水面向水槽内加水使水面上升至上升至A 点,此时光斑在点,此时光斑在O 点点_侧,这是因为发生了侧,这是因为发生了_现象现象.打开水槽底部水龙头打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向斑向_移动移动.左左光的折射光的折射右右感悟新知感悟新知1.探究光的折射特点探究光的折
7、射特点实验设计:如图实验设计:如图5 所示,玻璃砖水平放置在白纸板所示,玻璃砖水平放置在白纸板上,光沿着白纸板斜射入玻璃砖后上,光沿着白纸板斜射入玻璃砖后,在,在白纸白纸板上描出光束进入玻璃砖板上描出光束进入玻璃砖前和离开前和离开玻璃砖玻璃砖的传播路径,以及的传播路径,以及玻璃砖玻璃砖的轮廓的轮廓,改变改变光的射入角度光的射入角度进行进行实验实验.知识点知识点光的折射特点光的折射特点2感悟新知感悟新知光束进入玻璃砖和离开玻璃砖的传播路径如图光束进入玻璃砖和离开玻璃砖的传播路径如图6 所示所示.实验要点实验要点激光束沿着纸板射入玻璃砖,利用光在纸板上的漫反激光束沿着纸板射入玻璃砖,利用光在纸板上
8、的漫反射,显示光在空气和玻璃砖中传播的路径射,显示光在空气和玻璃砖中传播的路径.感悟新知感悟新知分析论证:在图分析论证:在图6 中画出光在分界面折射时的法中画出光在分界面折射时的法线线(图中的虚线图中的虚线).折射角和入射角有什么关系?折射角和入射角有什么关系?分析结果分析结果光从空气斜射入玻璃砖时,折射角小于光从空气斜射入玻璃砖时,折射角小于入射角;光从玻璃砖斜射入空气时,折射角入射角;光从玻璃砖斜射入空气时,折射角大于入射角大于入射角.折射角随入射角的增大而增大折射角随入射角的增大而增大.感悟新知感悟新知2.光的折射特点光的折射特点当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、当光从一种介质
9、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;入射角增大别位于法线两侧;入射角增大(或减小或减小)时时,折射角也随之折射角也随之增大增大(或减小或减小).光垂直于介质表面入射时光垂直于介质表面入射时,折射角等于零折射角等于零.感悟新知感悟新知中考中考扬州扬州 在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O 点点.一束一束光线从空气射入水球的光路如图光线从空气射入水球的光路如图7 所示,其中球心所示,其中球
10、心O 与入射点与入射点O1的连线为法线的连线为法线.则进入气则进入气泡球的折射光线可能为泡球的折射光线可能为()A.B.C.D.例2感悟新知感悟新知解析:解析:根据光的折射特点,画出光从水中斜射入空气根据光的折射特点,画出光从水中斜射入空气的折射光线,根据折射光的情况判断答案的折射光线,根据折射光的情况判断答案.答案:答案:A解析:解析:根据题干的信息,对于球体而言,入射点与球心所根据题干的信息,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,即光从水进入空气的法线如图在的直线即法线,即光从水进入空气的法线如图8 中中 O2O 的连线所示的连线所示.结合光从水中斜射入结合光从水中斜射入空气中,折射
11、角大于入射角,以及折射空气中,折射角大于入射角,以及折射光线和入射光线分别位于法线两侧,光线和入射光线分别位于法线两侧,只有光线符合光的折射规律只有光线符合光的折射规律.感悟新知感悟新知2-1.中考中考无锡无锡 如图如图9 所示,一束光斜射向水面,请画出所示,一束光斜射向水面,请画出它的反射光线及折射光线的大致位置它的反射光线及折射光线的大致位置.解:如图所示解:如图所示感悟新知感悟新知2-2.中考中考苏州苏州 在图在图10 中画出垂直于玻璃砖的光线中画出垂直于玻璃砖的光线OP 经经过玻璃砖射出的光路图过玻璃砖射出的光路图.解:如图所示解:如图所示感悟新知感悟新知1.两种典型的折射成像现象两种
12、典型的折射成像现象现象现象鸟看鱼浅鸟看鱼浅鱼看鸟高鱼看鸟高光路光路结论结论水中景物变高的虚像水中景物变高的虚像 空中景物变高的虚像空中景物变高的虚像知识点知识点生活中的折射现象生活中的折射现象3感悟新知感悟新知2看透明体中景物或隔着透明体看景物,看到的不是物看透明体中景物或隔着透明体看景物,看到的不是物体本身,而是光折射形成的虚像体本身,而是光折射形成的虚像.感悟新知感悟新知关联思考关联思考 水面的折射成像和水面的反射成像有水面的折射成像和水面的反射成像有哪些异同点?哪些异同点?关联结果关联结果相同点相同点:虚像,都是光线反射延长线的交点虚像,都是光线反射延长线的交点.不同点:一个是折射光线反
13、向延长线交点;另一个是不同点:一个是折射光线反向延长线交点;另一个是反射光线反向延长线交点反射光线反向延长线交点.感悟新知感悟新知如图如图11 所示,豆豆在空水槽底部安装了一微型光源所示,豆豆在空水槽底部安装了一微型光源S,S 发出一束光发出一束光.在水槽右侧壁上形成一光斑,豆豆在光在水槽右侧壁上形成一光斑,豆豆在光斑处固定了一小块橡皮泥斑处固定了一小块橡皮泥P,接着他往水槽内缓慢加,接着他往水槽内缓慢加水至水面上升到水至水面上升到a位置,期间冰冰一直位置,期间冰冰一直在左上方观察,她看到右壁上一直有在左上方观察,她看到右壁上一直有光斑,在豆豆加水过程中关于光斑位光斑,在豆豆加水过程中关于光斑
14、位置的变化情况,置的变化情况,例3感悟新知感悟新知下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A冰冰观察到光斑从冰冰观察到光斑从P 迅速下移到某一位置后再缓慢上移,迅速下移到某一位置后再缓慢上移,最终静止在橡皮泥最终静止在橡皮泥P 上方某处上方某处B冰冰观察到光斑从冰冰观察到光斑从P 迅速下移到某一位置后再缓慢上移,迅速下移到某一位置后再缓慢上移,最终光斑和橡皮泥最终光斑和橡皮泥P 重合重合C缓慢加水至水面上升到缓慢加水至水面上升到P 点以下的位置期间,光斑从点以下的位置期间,光斑从P处处缓慢下移再缓慢上移缓慢下移再缓慢上移D.当水面升至当水面升至a 时,冰冰看到的光斑静止在橡皮泥下方某处时,冰冰
15、看到的光斑静止在橡皮泥下方某处感悟新知感悟新知解析:解析:往池内注水,水面升至往池内注水,水面升至P 点以下的点以下的b 位置时,发生折位置时,发生折射,根据折射定律,光斑位置在射,根据折射定律,光斑位置在S,如图,如图12 所示所示.感悟新知感悟新知水面上升至水面上升至P 点以上的点以上的a 位置时,光线先在水池壁反射,位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据光的反射定律和折射特点,光斑位置再折射出水面,根据光的反射定律和折射特点,光斑位置在在S,如图,如图13 所示所示.感悟新知感悟新知通过画图可知:在加水过程中,由于开始的水很少,光斑通过画图可知:在加水过程中,由于开始的水很少,光
16、斑会迅速下移到会迅速下移到P 点以下的某一位置,然后随着水的增多光点以下的某一位置,然后随着水的增多光斑再缓慢上移,由于人眼看水中的橡皮泥也是虚像,虚像斑再缓慢上移,由于人眼看水中的橡皮泥也是虚像,虚像的位置也在的位置也在S处,所以当水面升到橡皮泥处后,光斑在橡处,所以当水面升到橡皮泥处后,光斑在橡皮泥上方,综上所述,只有皮泥上方,综上所述,只有A 正确正确.答案:答案:A感悟新知感悟新知3.如图如图14 所示,所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O 点,红点,红光与水面夹角是
17、光与水面夹角是45,反射光射到右壁上的,反射光射到右壁上的A点,折射点,折射光射到右壁上的光射到右壁上的B 点,则点,则A 点到水面的距离点到水面的距离_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)B 点到水面的距离;点到水面的距离;小于小于感悟新知感悟新知往水槽内注水,水面上升往水槽内注水,水面上升2 cm,此时反射光射到右壁上此时反射光射到右壁上的的C 点,点,C 点在点在A点点_(填填“上上”或或“下下”)方,则方,则A、C 之间的距离之间的距离_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等等于于”)2 cm.(点点A、B、C 未在图中标出未在图中标出)上上大于大于课堂小结课堂小结结构导图结构导图光的光的折射折射光的折射现象光的折射现象光的折射特点光的折射特点三线位置关系三线位置关系两角大小关系两角大小关系光路可逆光路可逆课后作业课后作业必做必做:请完成教材课后请完成教材课后练习练习补充补充:请完成请完成本课时本课时习题习题作业作业1 1作业作业2 2
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