34探究光的折射規(guī)律(滬粵版)

1、3.4 3.4 探究光的折射規(guī)律探究光的折射規(guī)律小熊的困惑小熊的困惑你能幫助小熊解決這個(gè)問題嗎？ 要解決這個(gè)問題就要學(xué)習(xí)光的折射，那么什么是光的折射呢？本節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)。 我們是怎樣看到我們是怎樣看到水中的這些物體的？水中的這些物體的？ 有光從水中傳有光從水中傳到我們的到我們的眼睛眼睛。 光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)傳播介質(zhì)傳播 加水加水無水無水 觀察思考觀察思考：插入水中的筷子看上去是彎折插入水中的筷子看上去是彎折的，這是不是因?yàn)閬碜钥曜拥墓庠谕ㄟ^水和空氣的，這是不是因?yàn)閬碜钥曜拥墓庠谕ㄟ^水和空氣的過程中發(fā)生了某種變化？請(qǐng)仔細(xì)觀察演示實(shí)驗(yàn)。的過程中發(fā)生了某種變化？請(qǐng)仔

2、細(xì)觀察演示實(shí)驗(yàn)。一、光的折射一、光的折射 光從一種介質(zhì)光從一種介質(zhì)斜射斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，入另一種介質(zhì)時(shí)，傳傳播方向播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射光的折射。o空氣水空氣水. 注意：注意：折射現(xiàn)象的產(chǎn)生是光從一種透明物質(zhì)折射現(xiàn)象的產(chǎn)生是光從一種透明物質(zhì)斜射入另一種透明的物質(zhì)時(shí)，在交界面處發(fā)生的斜射入另一種透明的物質(zhì)時(shí)，在交界面處發(fā)生的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（同時(shí)也會(huì)發(fā)生反射）（同時(shí)也會(huì)發(fā)生反射） 關(guān)鍵看光是在同種介質(zhì)中傳播還是在關(guān)鍵看光是在同種介質(zhì)中傳播還是在不同介質(zhì)中傳播不同介質(zhì)中傳播. .發(fā)生發(fā)生光的反射光的反射時(shí)時(shí), ,反射光線反射光線與入射光線在與入射光線在同一種介質(zhì)同

3、一種介質(zhì)中中; ;發(fā)生發(fā)生光的折射光的折射時(shí)時(shí), ,折射光線與入射光線在折射光線與入射光線在不同種介質(zhì)不同種介質(zhì)中中. . 思考：思考：如何區(qū)分或識(shí)別如何區(qū)分或識(shí)別光的折射現(xiàn)光的折射現(xiàn)象象和和光的反射現(xiàn)象光的反射現(xiàn)象呢呢? ?界面界面法線法線入射光線入射光線入射點(diǎn)入射點(diǎn)O O入射角入射角反射角反射角 反射光線反射光線折射光線折射光線折射角折射角空氣空氣水水光折射的幾個(gè)基本概念：光折射的幾個(gè)基本概念：空空氣氣水水A AB BN NN Nr rC C想一想想一想 光反射時(shí)，反射光線、入射光線和法光反射時(shí)，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；線在同一平面內(nèi)； 反射光線和入射光線分別位于法線反射光線

4、和入射光線分別位于法線兩側(cè)；兩側(cè)； 反射角等于入射角。反射角等于入射角。反射規(guī)律是什么呢？反射規(guī)律是什么呢？折射規(guī)律和反射規(guī)律一樣嗎？折射規(guī)律和反射規(guī)律一樣嗎？活動(dòng)活動(dòng)2：探究光的折射規(guī)律：探究光的折射規(guī)律 （1）、提出問題：）、提出問題：光在發(fā)生折射時(shí)遵守什么樣的規(guī)光在發(fā)生折射時(shí)遵守什么樣的規(guī)律？律？ （ 2）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 現(xiàn)有以下器材：玻璃水槽、水、蚊香、牛奶、現(xiàn)有以下器材：玻璃水槽、水、蚊香、牛奶、激光燈、火柴、量角器等，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的激光燈、火柴、量角器等，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的折射規(guī)律。折射規(guī)律。思考思考：1 1、怎樣才能發(fā)生折射？、怎樣才能發(fā)生折射？2 2、怎樣才能讓

5、光線清晰的顯示？、怎樣才能讓光線清晰的顯示？二、光的折射規(guī)律二、光的折射規(guī)律（3）、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：）、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 1 1、向盛有水的水槽中滴加牛奶，并在水槽上、向盛有水的水槽中滴加牛奶，并在水槽上面點(diǎn)燃蚊香。面點(diǎn)燃蚊香。 2 2、用激光燈斜照向水槽，找出折射光線，觀、用激光燈斜照向水槽，找出折射光線，觀看三線關(guān)系?？慈€關(guān)系。 3 3、用量角器多次量出入射角和折射角并記錄、用量角器多次量出入射角和折射角并記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 4 4、觀察光線沿折射光線入射時(shí)的路徑。、觀察光線沿折射光線入射時(shí)的路徑。 1 1入射光線、法線、折射光線的位置關(guān)系入射光線、法線、折射光線的位置關(guān)系 2 2比較折射角與入射角的

6、大小關(guān)系比較折射角與入射角的大小關(guān)系 改變?nèi)肷浣谴笮?，觀察折射角大小變化改變?nèi)肷浣谴笮?，觀察折射角大小變化情況情況 當(dāng)讓光線垂直射向水面時(shí)，進(jìn)入水當(dāng)讓光線垂直射向水面時(shí)，進(jìn)入水中的光線方向怎樣呢？中的光線方向怎樣呢？NN/PQ水水空氣空氣 光垂直射到水光垂直射到水的表面時(shí)，在水中的表面時(shí)，在水中的傳播方向的傳播方向不變不變 一束光線逆著折射光線從玻璃中斜射向一束光線逆著折射光線從玻璃中斜射向空氣中時(shí)，空氣中時(shí)，此時(shí)的折射光線方向是向法線偏折此時(shí)的折射光線方向是向法線偏折還是向界面偏折？還是向界面偏折？光的折射規(guī)律光的折射規(guī)律 3. 3.光從空氣斜射入水中（或其他透明介質(zhì)光從空氣斜射入水中（或其

7、他透明介質(zhì)中），折射角小于入射角；當(dāng)光從水中），折射角小于入射角；當(dāng)光從水( (或其他透明或其他透明介質(zhì)介質(zhì)) )射向空氣時(shí)，折射角大于入射角；射向空氣時(shí)，折射角大于入射角；2.2.入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大； 1. 1.光折射時(shí)，折射光線與入射光線、法線光折射時(shí)，折射光線與入射光線、法線在同一平面上；且折射光線和入射光線分居在法在同一平面上；且折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)；線兩側(cè)； 4. 4.垂直射入時(shí)，傳播方向不變。垂直射入時(shí)，傳播方向不變。根據(jù)光速根據(jù)光速空氣空氣水水ANOCAONC折射規(guī)律怎么記憶？折射規(guī)律怎么記憶？i irir快快慢慢 折射的原

8、因：是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度折射的原因：是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同。也就是說，光在透明介質(zhì)中傳播時(shí)，若因介質(zhì)的變不同。也就是說，光在透明介質(zhì)中傳播時(shí)，若因介質(zhì)的變化而導(dǎo)致光速變化時(shí)，便會(huì)發(fā)生折射?；鴮?dǎo)致光速變化時(shí)，便會(huì)發(fā)生折射。注意：注意： A A、當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，、當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變傳播方向不改變 B B、折射角隨入射角的改變而改變。、折射角隨入射角的改變而改變。入射角變大，折射角變大；入射角變小，入射角變大，折射角變大；入射角變小，折射角變小折射角變小 C C、在光的折射中光路是可逆的、在光的折射中光路是可逆的 例例: OB: OB是一束光線

9、由空氣射到水面后的是一束光線由空氣射到水面后的反射光線，在圖中標(biāo)出入射光線，標(biāo)出入射反射光線，在圖中標(biāo)出入射光線，標(biāo)出入射角的度數(shù)，并畫出折射光線的大致方向。角的度數(shù)，并畫出折射光線的大致方向。OB40OB4050 注：在光的折射作圖時(shí)，抓住法線是關(guān)鍵，法注：在光的折射作圖時(shí)，抓住法線是關(guān)鍵，法線是過入射點(diǎn)垂直于界面的一條重要的輔助線，線是過入射點(diǎn)垂直于界面的一條重要的輔助線，有了法線才能確定入射角、折射角的大小，方便有了法線才能確定入射角、折射角的大小，方便地作出入射光線和折射光線。法線一般用虛線畫。地作出入射光線和折射光線。法線一般用虛線畫。光在反射和折射時(shí)有何異同點(diǎn)：光在反射和折射時(shí)有何

10、異同點(diǎn)： 相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：當(dāng)光傳播到兩種介質(zhì)的交當(dāng)光傳播到兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，一般要同時(shí)發(fā)生反射和折射。界面時(shí)，一般要同時(shí)發(fā)生反射和折射。 反射光線和折射光線都與對(duì)應(yīng)的入反射光線和折射光線都與對(duì)應(yīng)的入射光線、法線在同一平面上。射光線、法線在同一平面上。 反射光線、折射光線都和對(duì)應(yīng)的入反射光線、折射光線都和對(duì)應(yīng)的入射光線分居法線兩側(cè)，即反射光線與折射射光線分居法線兩側(cè)，即反射光線與折射光線位于法線的同側(cè)光線位于法線的同側(cè)。 反射角和折射角都隨對(duì)應(yīng)的入射角反射角和折射角都隨對(duì)應(yīng)的入射角的增大而增大，隨它的減小而減小。的增大而增大，隨它的減小而減小。 光在反射和折射時(shí)光路都是光在反射和折射時(shí)光路都是

11、可逆可逆的。的。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：反射光線與對(duì)反射光線與對(duì)應(yīng)應(yīng)的入射光的入射光線在同種介質(zhì)中，線在同種介質(zhì)中，折射光線與對(duì)應(yīng)的入折射光線與對(duì)應(yīng)的入射光線在不同介質(zhì)中。射光線在不同介質(zhì)中。 反射角始終等于對(duì)應(yīng)的入射角，反射角始終等于對(duì)應(yīng)的入射角，而而折射角與對(duì)應(yīng)的入射角一般不相等，折射角與對(duì)應(yīng)的入射角一般不相等，其大小關(guān)系跟光從空氣射入其他介質(zhì)，其大小關(guān)系跟光從空氣射入其他介質(zhì)，還是從其他介質(zhì)射入空氣有關(guān)，只有當(dāng)還是從其他介質(zhì)射入空氣有關(guān)，只有當(dāng)光垂直界面入射時(shí)，折射角和入射角才光垂直界面入射時(shí)，折射角和入射角才相等，都等于相等，都等于0度。度。 1. 放入水中放入水中的鉛筆看上去為的鉛筆看上去

12、為什么向上偏折？什么向上偏折？PP三、生活中和自然中的折射現(xiàn)象三、生活中和自然中的折射現(xiàn)象 2.為什么水中的魚看上去比實(shí)際的位置要淺為什么水中的魚看上去比實(shí)際的位置要淺？怎樣才能叉到魚？怎樣才能叉到魚？P,P 3.為什么潛水運(yùn)動(dòng)員在水中看為什么潛水運(yùn)動(dòng)員在水中看到岸上的景物到岸上的景物 要比實(shí)際的景要比實(shí)際的景 物高些？物高些？池水變淺池水變淺 人從岸上看水中的物體或人從岸上看水中的物體或從水中看岸上的物體時(shí)，由于從水中看岸上的物體時(shí)，由于光的折射光的折射，人看到的都是位置，人看到的都是位置比實(shí)際位置要高的比實(shí)際位置要高的虛像虛像 在行駛的車輛的前面，我們看到的蜃景是一片濕地，其實(shí)是遠(yuǎn)方地貌景

13、色的視倒影，或者是天空的視倒影。一旦我們向前逼近，那片濕地就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)退去。這也就是沙漠中的旅行者看到前面有水，但卻怎么也追逐不到的原因。海市蜃樓海市蜃樓 海市蜃樓是由于空氣分布不均勻，導(dǎo)致光的海市蜃樓是由于空氣分布不均勻，導(dǎo)致光的折射而引起的虛像折射而引起的虛像課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：1、辨別下列光路圖是否正確： （要求學(xué)生說出答案的同時(shí)，指出錯(cuò)誤的圖違背了哪些折射規(guī)律）空氣空氣水水C.C.45450 0 ？法線空氣空氣 入射光線入射光線反射光線反射光線折射光線折射光線 3 3、當(dāng)一束光從玻璃斜射到空氣中，試根據(jù)當(dāng)一束光從玻璃斜射到空氣中，試根據(jù)光的反射光的反射定律定律和折射規(guī)律判斷法線、界面、和折

14、射規(guī)律判斷法線、界面、入入射光線、射光線、反射光線、折射光線及反射光線、折射光線及介質(zhì)分布介質(zhì)分布 。界面界面玻璃玻璃 4 4、用光的折射解釋光通過棱鏡后為什么、用光的折射解釋光通過棱鏡后為什么發(fā)生偏折？發(fā)生偏折？ 5 5、“九寨溝九寨溝”的鏡海中有著的鏡海中有著“魚在天上飛，魚在天上飛，鳥在水中游鳥在水中游”的美景奇觀，這水中的的美景奇觀，這水中的“魚魚”是由于光是由于光的的_形成的形成的_像，像，“鳥鳥”是由于光的是由于光的_形成的形成的_像。像。折射折射反射反射虛虛虛虛 6 6、每天早上、每天早上, ,我們看到太陽從東方升起我們看到太陽從東方升起, ,陽光也要穿過密度分布不均勻的大氣層而發(fā)生陽光也要穿過密度分布不均勻的大氣層而發(fā)生折射折射. .試想試想: :地球表面如果沒有大氣層我們看到地球表面如果沒有大氣層我們看到太陽升起的時(shí)間和有大氣層相比應(yīng)該太陽升起的時(shí)間和有大氣層相比應(yīng)該( )( )A.A.偏早些偏早些 B.B.偏晚些偏晚些 C.C.不變不變 D.D.無法確無法確定定B B 7、當(dāng)光從