初中人教版第4节 光的折射课前预习ppt课件
展开(1)知道折射光线、折射角的含义,了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。(2)了解光在发生折射时,光路的可逆性。(3)了解生活中的光的折射现象,并能用光的折射规律进行解释。
体验由折射引起的错觉,基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和批判。
经历“光的折射规律”的探究过程,学习描绘光路、记录实验数据的方法。
初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。
欣赏视频—《神奇的硬币》
加水后为什么能看到硬币?
学习了光的折射后,你就会知道其中的道理了。
这是2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”
一般情况下,一种介质为空气,另一种介质为水或玻璃。注意要斜射入。
光在同种均匀介质中沿直线传播,如果从一种介质进入另一种介质,会怎么传播呢?
让一束光线从空气斜射入水中,观察到进入水中的光线传播方向发生了改变。
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。
描述折射现象的几个名词
(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。
光在折射时遵循什么规律?
① 折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内?
② 折射光线、入射光线还分居法线的两侧吗?
③ 折射角等于于入射角?
④ 发生折射时,光路是否可逆?
光束从空气进入水中后可能向法线偏折(或远离法线);
发生折射时,光路可逆; … …
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘(标有角度)。
①如图所示,让激光笔发出的一束光从空气斜射入玻璃中,多次改变入射角的大小。观察光的传播路径,比较折射角和入射角的大小;观察折射光线、入射光线与法线的位置关系。
②让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中,重复上述实验。
③让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中(或从玻璃垂直射到空气中),观察光的传播路线。
1.光从空气斜射入玻璃中
①如图所示,让激光笔发出的一束光斜射入玻璃中,观察光的整个传播路径, 比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。②改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。
实验现象:入射光线靠近(或远离)法线,折射光线也靠近(或远离)法线,且折射角总是小于入射角。
④实验结论:光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角
2.光从玻璃斜射入空气中
①如图所示,让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中,观察光的整个传播路径, 比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。②改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。
实验现象:入射光线靠近(或远离)法线,折射光线也靠近(远离)法线,且折射角大于入射角。
④实验结论:光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角
3.光从空气垂直射入玻璃中
①如图所示,让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃(或直角三棱镜),观察光的整个传播路径。
光由玻璃垂直射入空气时,传播方向也不发生改变。
光由空气垂直射入玻璃时,传播方向不改变
4.折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
①把圆形光盘的左上半部分向后折转,观察在面板上是否还能看到折射光线?
折射光线、入射光线和法线在同一平面内(三线共面)
5.折射光线和入射光线是否位于法线两侧
①使入射光线分别从法线的左右两侧斜射入玻璃中,观察折射光线与入射光线是否位于法线两侧?
折射光线、入射光线和法线位于法线两侧.(二线分居)
6.发生光的折射时,光路的可逆性
①如图:让光从空气斜射入半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察光在空气中的传播途径。
发生光的折射时,光路可逆。
如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
①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居在法线两侧。
②光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也增大。 当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。
③在折射现象中,光路可逆。
视频演示——《光的折射规律》
【例题1】一束光沿AO方向从空气斜射入水中,请在图中画出折射光线的大致方向。
过入射点O作垂直于界面的法线,根据折射角小于入射角即可画出折射光线OC。
【例题2】如图所示,一束光从水斜射入空气中,请在图中画出折射光线的大致方向,并标出折射角θ 。
过入射点O'作垂直于界面的法线,根据折射角大于入射角即可画出折射光线,折射角为 θ。
①池底为什么看起来比实际浅呢?
S点发出(反射)的光从水斜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,感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像,这点的位置比实际位置升高了。
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。
我们已经知道,光在同种均匀的介质中沿直线传播。如果介质疏密不均,光就不会沿直接传播,而会发生折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上、沙漠或戈壁等地方。
海市蜃楼是怎样发生的呢?
夏天空气较热,但是海水比较凉,海面附近空气的温度比上面的低。空气热胀冷缩,上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光,本来不能到达我们的眼中,但有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去,就看见了远处的物体。
光的折射与反射同时发生现象
①光从空气斜射入水中时,在界面处既会发生折射,又会发生发射。
②光从空气斜射入水中时,在界面处发生折射时遵守折射规律,发生反射时,遵守反射定律。
③区别光的反射与折射现象
大漠孤烟直,长河落日圆
【例题3】光从空气斜射到水面时,一部分光射进水中,另一部分光返回到空气中,其光路如图甲所示。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面,请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。
【例题4】一束光从空气射入某种透明液体,已知入射光线与界面的夹角为40°,反射光线与折射光线的夹角为105°,则反射角的大小是_______,折射角的大小是_____.
入射光线与界面的夹角为40°,则入射角为50°,所以反射角的大小是50° 。 折射角为∠ MOC=180 ° -105 ° -50 ° =35 °
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。
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生______,这种现象叫做光的_________ 。当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线________ 。
光从水斜射入空气中,折射角大于入射角
3.一束光线从空气射入玻璃时,界面 MN 上的反射光线如左图所示,请画出对应的入射光线和大致的折射光线。
光线从空气射入玻璃时,折射角小于入射角(折射光线靠拢法线)。
4.在岸上看到水中有一条鱼在游泳,看到的鱼是光的折射现象所产生的 像(选填“虚”或“实”)。如图所示是眼睛看到鱼的示意图,此时折射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
在岸上看到水中的鱼是光的折射现象所产生的虚像。如图所示鱼发出的光从水中斜射到空气中进入人的眼睛,此时折射角大于入射角。
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_______。
入射角为60°,反射角为60°,折射角的大小为180°- 60°- 83°=37 °。
6.如图所示,OB为反射光线,O为入射点,请画出该光线的入射光线及其折射光线。
AO为入射光线,光从水斜射入空气中,折射光线偏离法线,OC为折射光线。
7.如图所示,画中人出现了错误的判断。下列四幅光路图中,能正确说明产生这一现象原因的是( )
人看到池底变浅,是因为当光从水斜射到空气中时,折射光线偏离法线方向,折射角大于入射角。 故D图正确。
8.向碗中加水,如图所示,眼睛在A处看到硬币的像在B点,这是光的折射现象。在图中画出过A点的折射光线和对应的入射光线,并标出入射角α。
9.潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因( )
人在水中看岸上的物体时,岸上的物体发出的光从空气斜射入水中折射后进入人眼,逆着折射光线看去,感觉到物体的位置比实际位置要高一些。C图符号题意。
10.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。
太阳光经过不均匀的大气层要发生折射,人观察到的落日是太阳的虚像,以地平线为界,实际太阳在地平线一下。
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