3.4 探究光的折射规律 课件 沪粤版物理八年级上册.ppt

1、3.4 3.4 探究光的折射规律探究光的折射规律课时导入课时导入从身边的问题出发：从身边的问题出发：漫画所示的情景你碰到过吗漫画所示的情景你碰到过吗?为什么在水池边看水的为什么在水池边看水的深度深度,总是比总是比实际的实际的水的深度浅些呢水的深度浅些呢?课时导入课时导入科学技巧科学技巧发现问题：发现问题：发现问题比发现问题比解决问题解决问题更重要。它是提更重要。它是提出问题出问题、解决问题、解决问题的前提，只有先的前提，只有先发现了发现了问题我们问题我们才能正确地分析才能正确地分析、解决问题、解决问题。知识点知识点光的折射光的折射知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1易错提醒易错提醒发生折射时，同时

2、有发生折射时，同时有反射现象反射现象。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1.光的折射光的折射 光由一种介质进入另一种介质时传播光由一种介质进入另一种介质时传播方向的现象，叫做光的折射。方向的现象，叫做光的折射。2.光的折射涉及的基本概念光的折射涉及的基本概念一点一点入射点入射点O：入射光线与界面的交点：入射光线与界面的交点三线三线入射光线入射光线AO；法线；法线ON；折射光线；折射光线OC两角两角入射角入射角：入射光线与法线的夹角；：入射光线与法线的夹角；折射角折射角：折射光线与法线的夹角：折射光线与法线的夹角入射光线和折射光线都有方向，入射光线和折射光线都有方向，表述时应顺着光线箭头的方向。表述

3、时应顺着光线箭头的方向。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知例 1中考中考安徽改编安徽改编 某实验小组在探究光的折射规律时，某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图 所示的现象。所示的现象。知知1 1练练感悟新知感悟新知(1)请在图中分别标出入射光线、折射光线、反射光线，请在图中分别标出入射光线、折射光线、反射光线，并标出光线的传播方向；再标出入射角并标出光线的传播方向；再标出入射角(用字母用字母i 表示表示)和折射角和折射角(用字母用字母 表示表示)。解：如图解：如图 所示。所示。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知(2

4、)若图中光从空气射入水中时，入射角为若图中光从空气射入水中时，入射角为60，则折射，则折射角可能为角可能为()A.0 B.45 C.60 D.90B知知1 1讲讲感悟新知感悟新知思路导引：思路导引：知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1.1.从概念出发，识别线和角从概念出发，识别线和角1.1.先找入射点；先找入射点；2.2.根据法线的定义，过入射点作出与分界面垂直的虚线根据法线的定义，过入射点作出与分界面垂直的虚线即为法线；即为法线；3.3.根据光的反射定律和折射规律确定反射光线、折射光根据光的反射定律和折射规律确定反射光线、折射光线和入射光线；线和入射光线；4.4.入射光线与法线的夹角为入射角入射

5、光线与法线的夹角为入射角i i，折射光线与法线，折射光线与法线的夹角为折射角的夹角为折射角。知知1 1练练感悟新知感悟新知1.中考中考镇江镇江光在空气和水的分界面处同时发生反射和折光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为射的光路如图所示，其中折射角为 _(填填“1”“2”或或“3”)，分界面为，分界面为_(填填“”或或“”)，分界面，分界面的的_方为水。当入射角减小时，方为水。当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将反射光线与折射光线的夹角将变变_。2上上大大知知1 1讲讲感悟新知感悟新知易错提醒易错提醒1.1.光线连续不能断开，并用箭头标注光线方向；光线连续不能

6、断开，并用箭头标注光线方向；2.2.法线需用虚线表示；法线需用虚线表示；3.3.法线与界面垂直，应标明垂足。法线与界面垂直，应标明垂足。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知知识点知识点光的折射规律光的折射规律21.探究光的折射规律探究光的折射规律(1)器材：一支激光笔、一个玻璃水槽、一块玻璃砖、一个器材：一支激光笔、一个玻璃水槽、一块玻璃砖、一个量角器、一块硬纸板。量角器、一块硬纸板。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(2)进行实验进行实验 让光线从空气斜射入水中让光线从空气斜射入水中(可以滴几滴牛奶更清楚看到光可以滴几滴牛奶更清楚看到光路路)。观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系。比。观察折射光

7、线、法线与入射光线之间的位置关系。比较折射角较折射角 和入射角和入射角的大小：折射角的大小：折射角 _(填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)入射角入射角。小于小于知知2 2讲讲感悟新知感悟新知改变入射角改变入射角 的大小，观察折射角的大小，观察折射角 的变化情况。的变化情况。当入射角当入射角 增大时，折射角增大时，折射角 将将_；当入射角当入射角 减小时，折射角减小时，折射角 将将_。让光线垂直射向水面，观察进入水中的光线方向。让光线垂直射向水面，观察进入水中的光线方向。将水槽换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察现象。将水槽换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察现象。让光从水或玻璃中斜射入

8、空气中，重复上面实验，观察现象。让光从水或玻璃中斜射入空气中，重复上面实验，观察现象。增大增大减小减小知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(3)归纳得出光的折射规律归纳得出光的折射规律光折射时，折射光线、入射光线、法线三者在同一平光折射时，折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内。折射光线和入射光线分别位于法线两侧。面内。折射光线和入射光线分别位于法线两侧。折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射角也增大，入射角减小时，折射角也减小。角也增大，入射角减小时，折射角也减小。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光从空气斜向

9、射到水或玻璃表面时，折射光线向靠近法线的方向偏折。折射角小于入光线向靠近法线的方向偏折。折射角小于入射角。射角。(如图如图4 甲所示，以空气和水为例甲所示，以空气和水为例)光从水或玻璃斜向射到空气中时，折射光光从水或玻璃斜向射到空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折。线向远离法线的方向偏折。折射角大于入射角。折射角大于入射角。(如图如图4 乙所示，乙所示，以空气和水为例以空气和水为例)光垂直射到水或玻璃的表面时，光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不改变。在水或玻璃中的传播方向不改变。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知【温馨提示温馨提示】在折射现象中，光路也是可逆的。在折射现象中，光

10、路也是可逆的。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知2.光的折射与光的反射比较光的折射与光的反射比较光的折射光的折射光的反射光的反射不不同同点点折射光线和入射光线在不同介质折射光线和入射光线在不同介质中；折射角与对应的入射角一般中；折射角与对应的入射角一般不等，只有光垂直入射时不等，只有光垂直入射时=0反射光线和入射光线在同一反射光线和入射光线在同一介质中；反射角始终与入射介质中；反射角始终与入射角相等角相等相相同同点点光传播到透明介质表面时，一般会同时发生反射和折射；光传播到透明介质表面时，一般会同时发生反射和折射；折射光线、反射光线都与法线和对应的入射光线在同一平面；折射光线、反射光线都与法线和对

11、应的入射光线在同一平面；折射光线、反射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧；折折射光线、反射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧；折射角和反射角都随入射角的增大而增大；反射和折射现象中，光射角和反射角都随入射角的增大而增大；反射和折射现象中，光路都是可逆的路都是可逆的知知2 2讲讲感悟新知感悟新知思想方法思想方法知识迁移法：知识迁移法：利用新旧知识间的联系，进行新旧知利用新旧知识间的联系，进行新旧知识对照，由旧知识去思考、领会新知识，或者用研究旧识对照，由旧知识去思考、领会新知识，或者用研究旧知识的方法去研究新知识，从而学会学习的方法。例如：知识的方法去研究新知识，从而学会学习的方法。例如

12、：探究光的折射规律时会迁移联想到运用探究反射规律的探究光的折射规律时会迁移联想到运用探究反射规律的一些研究思路和实验器材；由反射时光路是可逆的迁移一些研究思路和实验器材；由反射时光路是可逆的迁移联想到折射时光路也是可逆的。联想到折射时光路也是可逆的。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知思想方法思想方法实验中，为什么要多次实验中，为什么要多次改变改变入射角进行实验？入射角进行实验？答：多次实验，获取答：多次实验，获取更多的更多的实验数据，使总结归纳实验数据，使总结归纳得出的得出的规律更具一般性。规律更具一般性。归纳法：归纳法：根据一类事物根据一类事物的部分的部分对象具有某种性质，对象具有某种性质，推出

13、这推出这类事物的所有对象都具有类事物的所有对象都具有这种这种性质的推理方法性质的推理方法。光。光的折射规律的折射规律就是对就是对实验结果实验结果进行分析和归纳得出的。进行分析和归纳得出的。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知思想方法思想方法列表比较：光的折射列表比较：光的折射与反射与反射当我们想寻找两个当我们想寻找两个事物的事物的相同和不同之处时，就相同和不同之处时，就需要需要用到用到比较法。对光的比较法。对光的折射和折射和反射现象进行比较，反射现象进行比较，我们主要我们主要从中寻找从中寻找它们的它们的不同点和不同点和相同点，从而进一步相同点，从而进一步揭示其揭示其本质特点。本质特点。知知2 2讲讲

14、感悟新知感悟新知例2小杰同学探究光从空气斜射入不同介质发生折射小杰同学探究光从空气斜射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：折射的实验数据记录于下表：实验序号实验序号12345入射角入射角1020304050折射角折射角7.915.421.526.333.5知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(1)分析实验序号分析实验序号1(或或2 或或3 或或4 或或5)中折射角与入射角的大小关中折射角与入射角的大小关系，得出初步结论是：光从空气斜射向水中，折射角系，得出初步结论是：光从空气斜射向水中，折射角_入射角。入射角

15、。(2)分析实验序号分析实验序号1、2、3、4、5 中折射角与入射角的变化关系，中折射角与入射角的变化关系，得出初步结论是：折射角随入射角的增大而得出初步结论是：折射角随入射角的增大而_。小于小于增大增大知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(3)该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图甲是光在这几种介质中发生折射质中的传播速度，如图甲是光在这几种介质中发生折射的光路：的光路：知知2 2讲讲感悟新知感悟新知介质介质水水玻璃玻璃冰冰空

16、气空气酒精酒精光速光速(m/s)2.251082.01082.301083.01082.2108知知2 2讲讲感悟新知感悟新知 综合分析表中的数据和图甲中的光路图可以得出的结论是：综合分析表中的数据和图甲中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折折射角射角_(填填“大于大于”或或“小于小于”或或“等于等于”)入射角。入射角。如图乙所示，根据上述结论，光从玻璃如图乙所示，根据上述结论，光从玻璃斜射向酒精后经过了点斜射向酒精后经过了点A，那么激光光源，那么激光光源的入射点应在的入射点应在_(填填“O 点左侧点左

17、侧”“O 点处点处”或或“O 点右侧点右侧”)。小于小于O 点左侧点左侧知知2 2讲讲感悟新知感悟新知2.折射角与入射角的大小关系折射角与入射角的大小关系光在空气与水、空气与玻璃之间传播时光在空气与水、空气与玻璃之间传播时(斜射斜射)，根据，根据折射规律我们可以概括出折射角和入射角之间折射规律我们可以概括出折射角和入射角之间“空气中角空气中角恒大恒大”的规律。的规律。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知3.抓数据分析总结折射规律抓数据分析总结折射规律确定光线的传播方向，纵向比较各组数据中折射角与确定光线的传播方向，纵向比较各组数据中折射角与入射角的大小，得出一般性结论；入射角的大小，得出一般性结论；

18、分别横向比较入射角与折射角的大小，总结出两角变分别横向比较入射角与折射角的大小，总结出两角变化的规律。化的规律。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知识点知识点生活中和自然中的折射现象生活中和自然中的折射现象31.从岸上看水中的物体从岸上看水中的物体(1)现象现象：水中物体看起来要比实际的物体位置浅。：水中物体看起来要比实际的物体位置浅。(2)原因原因解释及光路解释及光路图如图如图图5 所示，自所示，自A 点射向空气中的光线在点射向空气中的光线在水面处发生了水面处发生了折射折射(空气中的空气中的折射角大于折射角大于水中水中的入射角的入射角)，眼睛沿着折射光线看去，眼睛沿着折射光线看去，觉得觉得光光好

19、像是从好像是从水中水中A点射出来的，点射出来的，A点在点在A 点点的的上方。上方。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知(3)实例：从岸上看，池塘的底变浅了、渔夫用钢叉捕鱼时，实例：从岸上看，池塘的底变浅了、渔夫用钢叉捕鱼时，总是将钢叉向看到的鱼的下方投掷总是将钢叉向看到的鱼的下方投掷(图图6)。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知2.从水中看岸上的物体从水中看岸上的物体(1)现象现象：岸上的物体看起来比实际位置要高。：岸上的物体看起来比实际位置要高。(2)原因原因解释及光路解释及光路图如图如图图7 所示，自所示，自A 点射向水中的光线在水点射向水中的光线在水面处发生了面处发生了折射折射(水中水中的的折射角

20、折射角小于空气中的小于空气中的入射角入射角)，眼睛眼睛沿着折射光线看去，觉得光好像是从沿着折射光线看去，觉得光好像是从空气空气中中A点射出来的，点射出来的，A点在点在A 点的上方。点的上方。(3)实例实例：潜水员看岸上的大树变高了。：潜水员看岸上的大树变高了。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知3.水中的筷子水中的筷子“弯折弯折”(图图8)4.大气层不均匀，太阳光折射形成的现象：海市蜃楼、看大气层不均匀，太阳光折射形成的现象：海市蜃楼、看到的太阳位置跟实际位置有偏差。到的太阳位置跟实际位置有偏差。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知识拓展知识拓展全反射：如图全反射：如图9 所示，光从玻璃斜射入空气中，折

21、射角所示，光从玻璃斜射入空气中，折射角 大于入射角大于入射角；且着；且着逐渐增大，逐渐增大，也在逐渐增大。当入射角也在逐渐增大。当入射角 增大到某一数值时，折射角增大到某一数值时，折射角 将达到将达到90，再增大入射角，折，再增大入射角，折射光会完全消失，入射光全部反射回来，这种现象叫做全反射射光会完全消失，入射光全部反射回来，这种现象叫做全反射现象。现象。全反射在通信光缆中传播光信号时有重要应用。全反射在通信光缆中传播光信号时有重要应用。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知建构模型建构模型虚像：虚像：筷子和铅笔在水中变弯折及海市蜃楼这些筷子和铅笔在水中变弯折及海市蜃楼这些折射现象中，通过分析对应的

22、光路图，我们会发现折射现象中，通过分析对应的光路图，我们会发现这些像的形成都是折射光线的反向延长线会聚形成这些像的形成都是折射光线的反向延长线会聚形成的，所成的像都是虚像。平面镜成像时，反射光线的，所成的像都是虚像。平面镜成像时，反射光线的反向延长线形成的像也是虚像。的反向延长线形成的像也是虚像。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知例 3中考中考成都成都 如图如图14 所示，请画出激光束从三棱镜所示，请画出激光束从三棱镜折射入空气时，法线的位置和折射光线的大致位置。折射入空气时，法线的位置和折射光线的大致位置。解：如图解：如图15 所示。所示。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知思路导引：思路导引：激光束

23、从三棱镜折射入空气时，此时的折射激光束从三棱镜折射入空气时，此时的折射角要大于入射角，首先作出法线，根据折射角要大于入射角，首先作出法线，根据折射角和入射角的关系作出折射光线。角和入射角的关系作出折射光线。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知折射光路图的作图技巧作图步骤：折射光路图的作图技巧作图步骤：1.确定点确定点：就是确定入射点，即入射光线或折射光线与界面的交点，：就是确定入射点，即入射光线或折射光线与界面的交点，用用O 表示。表示。2.作法线作法线：法线与界面垂直，过入射点作界面的垂线，这就是法线，：法线与界面垂直，过入射点作界面的垂线，这就是法线，法线用虚线表示。法线用虚线表示。3.画光线画

24、光线：光从空气斜射入其他透明介质中时，折射角小于入射角；：光从空气斜射入其他透明介质中时，折射角小于入射角；光从其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。根据角度光从其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。根据角度关系画出折射光线，折射光线用实线表示，最后再在光线上标上箭关系画出折射光线，折射光线用实线表示，最后再在光线上标上箭头，表示光的传播方向。画折射光路图时，铭记一条不变的原则：头，表示光的传播方向。画折射光路图时，铭记一条不变的原则：空气中的角度总是比较大。空气中的角度总是比较大。(定向思维法定向思维法)知知3 3讲讲感悟新知感悟新知下列光现象中属于光的折射的是下列光现象中属

25、于光的折射的是()C例4知知3 3讲讲感悟新知感悟新知思路导引：思路导引：手在墙上形成手在墙上形成“手影手影”，是光的直线传播形成，是光的直线传播形成的，的，A 错误；桥在水中形成错误；桥在水中形成“倒影倒影”，是水面，是水面成像，属于光的反射现象，成像，属于光的反射现象，B 错误；钢笔错误；钢笔“错错位位”，属于光的折射现象，属于光的折射现象，C 正确；景物在凸正确；景物在凸面镜中成像，可以扩大视野，是凸面镜成像，面镜中成像，可以扩大视野，是凸面镜成像，属于光的反射现象，属于光的反射现象，D错误。错误。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知5.观现象，知成因观现象，知成因对于生活中和自然现象中的光现

26、象，要多积累，多对比，对于生活中和自然现象中的光现象，要多积累，多对比，试着用所学的光学知识解释成因，从而准确判断所给的现象。试着用所学的光学知识解释成因，从而准确判断所给的现象。现象现象成因成因手影、小孔成像、日食、月食、激光准直、排队前后看手影、小孔成像、日食、月食、激光准直、排队前后看齐等齐等光的直线传播光的直线传播倒影、平面镜成像、水中月镜中花、汽车观后镜等倒影、平面镜成像、水中月镜中花、汽车观后镜等光的反射光的反射水中筷子向上弯折、水面折枝、海市蜃楼、池底变浅等水中筷子向上弯折、水面折枝、海市蜃楼、池底变浅等光的折射光的折射知知3 3练练感悟新知感悟新知1.中考中考南京南京 如图如图

27、18 所示，小刚将一枚硬币放在碗底，所示，小刚将一枚硬币放在碗底，眼睛在眼睛在A 处恰好看不到它，沿碗壁缓缓向碗中加水，小处恰好看不到它，沿碗壁缓缓向碗中加水，小刚又能看到刚又能看到“硬币硬币”。这是因为光从。这是因为光从_中斜射入中斜射入 _中发生了光的中发生了光的_现象。现象。水水空气空气折射折射课堂小结课堂小结探究光的折射规律探究光的折射规律光的折射光的折射光的折射现象光的折射现象三线位置关系三线位置关系光的折射光的折射规律规律看水池变浅、看水池变浅、看鱼变高等看鱼变高等折射角与入射角的大折射角与入射角的大小关系小关系垂直入射光的传播情况垂直入射光的传播情况课堂小结课堂小结探究光的折射规

28、律探究光的折射规律1.光的折射：光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传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。播方向发生偏折的现象。2.光的折射规律：光的折射规律：(1)在光的折射现象中，折射光线和入射光线、法线在在光的折射现象中，折射光线和入射光线、法线在 同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)当光线由空气斜射入水中时，折射角当光线由空气斜射入水中时，折射角小于小于入射角；入射角；入射角增大，折射角也增大。入射角增大，折射角也增大。(3)当光线垂直入射时，光的传播方向当光线垂直入射时，光的传播方向不变不变。(4)在光的折射现象中，光路是在光的折射现象中，光路是可逆可逆的。的。