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苏科版八年级上册4.1 光的折射备课课件ppt
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这是一份苏科版八年级上册4.1 光的折射备课课件ppt,共43页。PPT课件主要包含了情景引入观察,★课堂引入,雨后彩虹,为什么潭清疑水浅,水中的人身手异处,情景引入思考,在同种均匀介质中,光垂直射入水中,光的折射现象,探究光折射时的特点等内容,欢迎下载使用。
学习了光的折射后,你就会知道其中的道理了。
③这是2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”
我们生活中经常看到这样的光现象
大家想想这是什么光现象?生活中类似的现象还有哪些?
复习:光的直线传播的条件?
问题:如果光从一种介质进入另一种介质中,会怎么传播呢?
观察:让一束光线从空气中斜射入水中,可观察到进入水中的光线在界面处改变了传播方向,这种现象叫光的折射。
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2.基本概念:“一点”、“一面”、“两角”、 “三线”。
光的折射的定义和相关概念
描述折射现象的相关概念
(1)入射点:入射光线与分界面的交点O;(2)分界面:两种介质的分界面,如图所示的MM′;(3)入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO;(4)折射光线:进入另一种介质的光线OB;(5)法线:过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′;(6)入射角:入射光线与法线的夹角∠i;(7)折射角:折射光线与法线的夹角∠r。
提出问题:光在折射时遵循什么规律?
猜想假设:光束从空气进入水中后可能向法线偏折(或远离法线)
实验器材∶激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘(标有角度)、玻璃水槽、水、量角器等。
探究问题:(1)折射光线、入射光线和法线三者之间位置关系?(2)折射角和入射角的大小关系?(3)随着入射角的变化,折射角如何变化?(4)当入射光线垂直于玻璃入射时,折射光线的方向如何?
二、实验探究光的折射规律
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘(标有角度)。
实验1:探究折射光线和入射光线是否在同一平面内。
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2:探究折射光线和入射光线是否在法线两侧?
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:探究折射角与入射角的大小关系。
操作:光线从空气斜射向玻璃砖中时,多次改变入射光线的位置,记录折射角和入射角的大小。
结论:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角。
操作:光线从玻璃砖斜射向空气中时,多次改变入射光线的位置,记录折射角和入射角的大小。
结论:光从空气斜射入玻璃时,折射角大于入射角。
操作:入射光线垂直射向界面,记录折射角的大小。
入射角0°,折射角0°
结论:当光线垂直入射时,传播方向不变。
实验4:探究光路是否可逆。
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:光在发生折射现象时,光路可逆。
视频演示——光的折射规律
实验结论:光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。(三线共面)
(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。(两线分居)
(3) ①光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;②光从水斜射向空气时,折射角大于入射角;③入射角增大时,折射角也随之增大;(空气中的角总是大角)④垂直射入时,传播方向不变。
(4)在光的折射中光路是可逆的。(光路可逆)
应用光的折射规律完成光路图:
例1.在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记载。有关海市蜃楼现象的形成原因,下列说法正确的是( )A.光沿直线传播B.光的反射C.光的折射D.平面镜成像
例2.如图所示,一束光从空气斜射入水中,此时入射角为 度,折射角 (填“大于”“等于”或“小于”)入射角,请在图中画出折射光线的大致方向. (2)当增大入射角时,折射角 (填“增大”“不变”或“减小”).
例3. 如图所示,一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出:①反射光线;②折射光线的大致方向。
解析: 图中法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线上侧的空气中作出反射光线。当光由空气斜射入玻璃中时,根据折射角小于入射角,在法线上侧的玻璃中作出折射光线。
例4. 如图所示,一束光射向玻璃三棱镜并穿过三棱镜,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线(画出法线)。
解析: 光由空气进入玻璃,折射角小于入射角,因此折射光线应向法线靠拢;再次折射时,光由玻璃进入空气,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线射出。
例5. 有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是( )A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移 B.保持激光射入角度不变,使水面上升 C.保持激光射入角度不变,使水面下降 D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大
池水为什么看起来比实际浅呢?
S点反射的光射向水面,射向空气时发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去,感觉光就是由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像,感觉这点的位置升高了。
在生活中,我们要注意池水看起来很浅,实则不浅,注意安全。
三、生活中光的折射现象
放入水中的筷子,看 上去为什么向上偏折?
如图:从筷子底端S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S′射来的,S′是S点的虚像,S′在S的上方,水中的筷子每个点的虚像都比实际偏高,所以看起来筷子变弯了。
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。
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。
由于人眼的“视觉直进”的功能,觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的,但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点,A1点是A点的虚像点。A1比A高,所以水中看到的树比实际位置要高。
海市蜃楼是一种光的折射现象,多发生在夏天海面上。
成因:远处物体发出的光本来到达不了我们的眼睛,在射向空气的的过程中,由于海面或沙漠附近的空气疏密不均匀,而发生折射,逐渐向地面弯曲,进入观察者的眼睛。观察者逆着光线看去,就看见了远处的“物体”形成美丽的海市蜃楼现象。
太阳光经过大气层到达地球,光线发生了弯折。
当一束光线斜穿过一块玻璃时,光线传播的路线将会怎样呢? 画出光路图并回答。
射入的光线与射出的光线不在同一直线上,但两条光线平行。
1. 以下描述中与光的折射现象有关的是( )A.形影相随,亲密无间 B.海市蜃楼,虚无缥缈 C.镜中生花,脱离实际 D.水中捞月,一无所得
2. 在星光灿烂的夜晚,仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,好像顽皮的孩子在不时地眨着眼睛,形成这种现象的原因是( )A.星光被其他星体瞬间遮挡的结果 B.星星发光是断断续续的C.星光被大气层反射的结果 D.星光被大气层折射的结果
3.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”,则( )A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的虚像B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
4. 如图所示,当光从水中斜射入空气中时,在分界面同时发生反射和折射,反射角______入射角,折射角_______入射角(以上两空填“大于”“等于”或“小于”),当入射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角,继续增大时,便没有了________(填“反射光线”或“折射光线”),光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失。
5.如图所示,一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,则反射光线与入射光线的夹角大小为_______;若反射光线与折射光线的夹角为83°,则折射角的大小为_______。
6.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了________所成的像,太阳实际在图中 _____(填“甲”或“乙”)的位置。
7. 在空杯子里放一枚硬币,使眼睛刚好看不见,如图所示,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯中注水( )
A.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置高B.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置低C.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置没有改变D.注水后仍看不见硬币
A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
8.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
9.某同学在做探究光的折射特点实验,如图所示是一束红光从空气射到水面时的光路图,通过实验得到如下表数据:
分析表一中数据,可得出结论:①光从空气斜射到水面时,将同时发生_______和________现象;②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是_____,且折射角_______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。③当光从空气垂直射到水面时,折射角等于____度。
折射角随入射角的增大而增大
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线与 入射光线分居在法线的两侧; ②当光线从空气射入其它介质时,折射角小于入射角; 当光从其它介质斜射入空气中时,折射角大于入射角; 当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不变。③在光的折射现象中,光路可逆。
①水中物体变浅、筷子在水中“折断”
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,叫做光的折射。
②海市蜃楼:是光在不均匀的空气中传播时,传播方向发生改变,产生的折射产生的现象。
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