北師大八年級(jí)物理上冊(cè) （光的折射）光現(xiàn)象教育課件

第五章光現(xiàn)象光的折射

水中的筷子發(fā)生彎折透過玻璃出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象這些都是光線從一種介質(zhì)射人另一種介質(zhì)時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象的結(jié)果，那么光的折射現(xiàn)象有哪些規(guī)律呢？新課引入折射現(xiàn)象觀察光線進(jìn)入玻璃或水中后傳播方向是否改變?新課講解光的折射觀察與思考

光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射．（1）一部分光返回空氣中,發(fā)生反射.（2）另一部分光進(jìn)入玻璃或水中,且其傳播方向發(fā)生了改變，發(fā)生折射.發(fā)現(xiàn)折射角入射光線折射光線法線空氣水入射角反射角基本概念折射角：折射光線與法線的夾角.用激光器射出一束光線，光從空氣斜射入玻璃或水中，觀察光線進(jìn)入玻璃或水中后傳播方向是否改變.如果傳播方向改變，用什么方法描述這種改變呢？實(shí)驗(yàn)探究光的折射規(guī)律

實(shí)驗(yàn)步驟1．觀察先從空氣中斜射入水中時(shí)，折射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系，比較折射角與入射角的大小.改變?nèi)肷浣堑拇笮?，觀察折射角的大小怎樣變化.設(shè)計(jì)表格，記錄入射角和折射角.實(shí)驗(yàn)與探究

（1）演示實(shí)驗(yàn):觀察折射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系（2）演示實(shí)驗(yàn):光從空氣斜射入水中

入射角θ1

折射角θ2300220450320500350600400700450800480

（3）觀察記錄的一組數(shù)據(jù)：光由空氣射入水中時(shí)入射角與折射角的大小.從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？

折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入水中，入射角大于折射角，入射角增大（或減?。r(shí)，折射角增大（或減?。划?dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變.歸納與小結(jié)

實(shí)驗(yàn)步驟2．觀察光從水斜射入空氣中時(shí)，折射角、入射角的大小如何，改變?nèi)肷浣谴笮?，再觀察折射角怎樣變化.設(shè)計(jì)表格，記錄入射角和折射角.

（1）演示實(shí)驗(yàn):光從水射入空氣中

入射角θ1

折射角θ2200270220300300410350490400590420610

（2）光從水斜入空氣中時(shí)，入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：從觀察到的實(shí)驗(yàn)及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？光從水斜射入空氣中時(shí)，入射角小于折射角，入射角增大（或減?。r(shí)，折射角增大（或減?。?；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變歸納與小結(jié)

（1）演示實(shí)驗(yàn)：光從空氣射入玻璃中以及從玻璃射入空氣中時(shí)入射角與折射角的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)步驟3，把水換成玻璃磚，重做上述l、2兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn).

入射角θ1

折射角θ230019.6040025.2050030.7060035.1070038.6080040.60（2）光由空氣射入玻璃時(shí)入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：

（3）光由玻璃射入空氣時(shí)入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：

入射角θ1

折射角θ2200310250390300490350590380680400750

折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大.當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)入射角小于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大.當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變.歸納與小結(jié)空氣水S/ S

為什么池水看起來比實(shí)際的淺?生活中的折射現(xiàn)象

設(shè)在水面下有—個(gè)發(fā)光物體S，它從水面下發(fā)出的光線SD和SO在進(jìn)入空氣時(shí)傳播方向發(fā)生改變，它們的折射光線分別為DB和OC.當(dāng)這兩條光線射入眼睛時(shí)，觀察者會(huì)認(rèn)為光線是從S/處射來的.這樣觀察者所看到的物體位置比它實(shí)際的位置升高了.DOBCP/水空氣分析：自P點(diǎn)射向空氣中的光線PA和PB在水面處發(fā)生了折射，折射光線是AQ與BQ/眼睛對(duì)著折射光線看去，覺得光好像是從水中P/點(diǎn)射出來的.P/點(diǎn)在P點(diǎn)的上方.PABQQ/

人看到筷子沒入水中的部分上翹.你能解釋這種現(xiàn)象嗎？典例與精析科學(xué)窗海市蜃樓現(xiàn)象遠(yuǎn)處景物的像呈現(xiàn)在空中或地面上的奇妙景現(xiàn)叫做海市蜃樓，海市蜃樓是光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，它多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠中.夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，從而造成海面上空氣密度的不均勻.這樣密度分布變化較大的空氣相當(dāng)于一層層密度不同的物質(zhì)，光線從密度較大的空氣層射到密度較小的空氣層時(shí)，光的傳播方向發(fā)生偏折遠(yuǎn)方景物發(fā)出的光經(jīng)過多次折射，從整體上看光就逐漸向地面彎曲進(jìn)入觀察者眼中，逆著光線望去，好像是從海面上空的物體射來的一樣，如圖所示，我們就看見“天上仙境”．海市蜃樓原理全反射與光導(dǎo)纖維當(dāng)光從空氣斜射入玻璃（或水）中時(shí)，在交界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射．入射角增大，反射角和折射角也增大，但折射角總小于入射角.當(dāng)光從玻璃（或水）斜射入空氣中時(shí)，在交界面上也同時(shí)發(fā)生反射和折射，但折射角總大于入射角．這樣，當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí)，折射角會(huì)達(dá)到900．入射角繼續(xù)增大時(shí)，便沒有折射而只有反射了．這種反射叫做全反射，當(dāng)光由其他介質(zhì)射向空氣中時(shí)也會(huì)發(fā)生金反射現(xiàn)象.

如果把某種介質(zhì)做成細(xì)絲，使光以合適的角度由一端射入，光就可以在里面連續(xù)不斷地發(fā)生全反射，最后由另一端射出．光導(dǎo)纖維就是利用了這一原理．1966年，33歲的華裔博士高錕首次提出，直徑僅幾微米的透明玻璃纖維有可能作為光波導(dǎo)和傳輸光信號(hào)的有效手段．1970年，美國(guó)康寧公司首次拉制出了這種玻璃纖維，這就是光導(dǎo)纖維.高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．現(xiàn)代技術(shù)中的光導(dǎo)纖維，是一種比頭發(fā)還要細(xì)的玻璃絲，玻璃絲外包一層折射本領(lǐng)較小的材料，如圖所示.把許多光導(dǎo)纖維并成一束，且使這一束中各條光導(dǎo)纖維相互的位置保持不變，這樣的光導(dǎo)纖束就可以用來傳遞圖像了.醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制造了用來觀察人體內(nèi)臟的內(nèi)窺鏡，如胃鏡．光導(dǎo)纖維更廣泛的用途是用來傳遞信息，進(jìn)行通信.許多有線電視網(wǎng)和通信線路都是用光導(dǎo)纖維傳輸信息的.光導(dǎo)纖維傳輸影像

光導(dǎo)纖維可做成直徑只有0.5cm的胃鏡光導(dǎo)纖維傳輸光信號(hào)夏日，當(dāng)你沿一條很熟的黑色柏油馬路向路的前方望去時(shí)，會(huì)看到在遠(yuǎn)方的路面上仿佛有一片水塘，而當(dāng)你走近時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)原以為是水塘的地方其實(shí)是干燥的.你能解釋此現(xiàn)象嗎？典例與精析答案:酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上地面附近層的空氣溫度比上層高，密度比上層小，折射率比上層小，光照射到地面時(shí)發(fā)生全反射，人在遠(yuǎn)處觀察仿佛是一片水面，但此“水面”不存在.

將一枚硬幣粘在搪瓷杯底部.將你的頭部向后移一點(diǎn)，使硬幣剛好被杯口邊緣遮住而看不見.請(qǐng)另外一位同學(xué)把水徐徐加入杯中（不要使硬幣改變位置），雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變，但硬幣又可以重新映入眼簾.做做看，并且畫圖解釋其原因.做一做觀察與思考當(dāng)水升到一定高度后，看到了硬幣．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于硬幣發(fā)出的漫反射光經(jīng)水面折射，折射光線遠(yuǎn)離法線向下偏折，當(dāng)光線射入人眼，人憑光直線所以又能看見硬幣，其實(shí)人看到的是變淺的硬幣的虛像．如圖所示：傳播的感覺，認(rèn)為硬幣在折射光線的反向延長(zhǎng)線上.1.光的折射光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射.2.光的折射規(guī)律①折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè).③折射角隨著入射角的增大減小而增大減小.課堂小結(jié)④當(dāng)光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，入射角小于折射角.⑤當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變.⑥在折射時(shí)光路是可逆的.3.折射現(xiàn)象①池水變淺.②筷子上翹.1．李華元旦節(jié)在我市森林公園游玩時(shí)，他在湖水中邊看平靜的湖水中的“魚”和“云”，則他看到的是（

）A．“魚”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像B．“魚”是光的折射形成的虛像，“云”是光的反射形成的虛像C．“魚”和“云”都是光的反射形成的虛像D．“魚”和“云”都是光的折射形成的虛像B課堂訓(xùn)練2.下例現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A.池塘中的水看起來比實(shí)際的淺B.夜晚池塘中有一個(gè)月亮的影子C.有經(jīng)驗(yàn)的漁民叉魚要對(duì)著稍低于魚的位置叉去D.插入水中的筷子向上偏折ACD3.一束光線從空氣中斜射入水中，在水面上（）

A.只發(fā)生反射，不發(fā)生折射.

B.只發(fā)生折射，不發(fā)生反射.

C.既發(fā)生反射，又發(fā)生折射.

D.無論折射與反射都不發(fā)生.CA4.光從空氣斜射入水中，當(dāng)入射角變化時(shí)，則（）

A．反射角和折射角都發(fā)生變化

B．反射角和折射角都不變

C．反射角發(fā)生變化，折射角不變

D．折射角變化，反射角始終不變A5.插入水中的筷子，從水面斜著看起來

()

A.向上曲折B.向下曲折

C.沒有變化D.與水對(duì)光線的反射有關(guān)難以確定

6.有一光線斜射入水中，下圖中折射光線正確的是（）ABCDB北師大版初中物理八年級(jí)上冊(cè)課件光的折射

實(shí)驗(yàn)結(jié)論新知導(dǎo)入CONTENTS

目錄01030204拓展練習(xí)實(shí)驗(yàn)探究新知導(dǎo)入01情境引入水中的筷子發(fā)生彎折透過玻璃磚看字出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象這些都是光線從一種介質(zhì)射人另一種介質(zhì)時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象的結(jié)果，那么光的折射現(xiàn)象有哪些規(guī)律呢？實(shí)驗(yàn)探究021、折射現(xiàn)象一、光的折射觀察光線進(jìn)入玻璃或水中后傳播方向是否改變?2、光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射．（1）一部分光返回空氣中,發(fā)生反射.（2）另一部分光進(jìn)入玻璃或水中,且其傳播方向發(fā)生了改變，發(fā)生折射。發(fā)現(xiàn)折射角入射光線折射光線法線空氣水入射角反射角3.基本概念折射角：折射光線與法線的夾角.用激光器射出一束光線，光從空氣斜射入玻璃或水中，觀察光線進(jìn)入玻璃或水中后傳播方向是否改變。如果傳播方向改變，用什么方法描述這種改變呢？實(shí)驗(yàn)探究二、光的折射規(guī)律實(shí)驗(yàn)步驟1．觀察先從空氣中斜射入水中時(shí)，折射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系，比較折射角與入射角的大小。改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的大小怎樣變化。設(shè)計(jì)表格，記錄入射角和折射角。

入射角θ1

折射角θ2300220450320500350600400700450800480觀察記錄的一組數(shù)據(jù)：光由空氣射入水中時(shí)入射角與折射角的大小。從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？根據(jù)以上現(xiàn)象及數(shù)據(jù)可得：折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入水中，入射角大于折射角，入射角增大（或減?。r(shí)，折射角增大（或減?。划?dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。2．觀察光從水斜射入空氣中時(shí)，折射角、入射角的大小如何，改變?nèi)肷浣谴笮。儆^察折射角怎樣變化。設(shè)計(jì)表格，記錄入射角和折射角。2、（1）演示實(shí)驗(yàn):光從水射入空氣中

入射角θ1

折射角θ2200270220300300410350490400590420610（2）光從水斜入空氣中時(shí)，入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？光從水斜射入空氣中時(shí)，入射角小于折射角，入射角增大（或減?。r(shí)，折射角增大（或減小）；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變（3）根據(jù)以上現(xiàn)象及數(shù)據(jù)可得：實(shí)驗(yàn)步驟3、把水換成玻璃磚，重做上述l、2兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。3、（1）演示實(shí)驗(yàn)：光從空氣射入玻璃中以及從玻璃射入空氣中時(shí)入射角與折射角的關(guān)系。

入射角θ1

折射角θ230019.6040025.2050030.7060035.1070038.6080040.60（2）光由空氣射入玻璃時(shí)入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：（3）光由玻璃射入空氣時(shí)入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：

入射角θ1

折射角θ2200310250390300490350590380680400750（4）從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？結(jié)論：折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大。當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)入射角小于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大。當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)論03綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：光在發(fā)生折射時(shí)，折射光線跟入射光線和法線在，折射光線和入射光線分別位于

；光從空氣中斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，入射角

時(shí)，折射角

；當(dāng)光線從水或玻璃中斜射入空氣中時(shí)，折射角

入射角。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論同一平面內(nèi)法線的兩側(cè)增大（或減小）增大（或減?。┐笥诳諝馑甋/

S1、為什么池水看起來比實(shí)際的淺?三、生活中的折射現(xiàn)象設(shè)在水面下有—個(gè)發(fā)光物體S，它從水面下發(fā)出的光線SD和SO在進(jìn)入空氣時(shí)傳播方向發(fā)生改變，它們的折射光線分別為DB和OC。當(dāng)這兩條光線射入眼睛時(shí)，觀察者會(huì)認(rèn)為光線是從S/處射來的。這樣觀察者所看到的物體位置比它實(shí)際的位置升高了.DOBCP/水空氣分析：自P點(diǎn)射向空氣中的光線PA和PB在水面處發(fā)生了折射，折射光線是AQ與BQ/眼睛對(duì)著折射光線看去，覺得光好像是從水中P/點(diǎn)射出來的。P/點(diǎn)在P點(diǎn)的上方.PABQQ/2.人看到筷子沒入水中的部分上翹。你能解釋這種現(xiàn)象嗎？用相同的方法分析鉛筆在水下部分的各點(diǎn)，最后得到的結(jié)果是水中的部分好象向上偏折了。科學(xué)窗海市蜃樓遠(yuǎn)處景物的像呈現(xiàn)在空中或地面上的奇妙景現(xiàn)叫做海市蜃樓，海市蜃樓是光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，它多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠中。夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，從而造成海面上空氣密度的不均勻。這樣密度分布變化較大的空氣相當(dāng)于一層層密度不同的物質(zhì)，光線從密度較大的空氣層射到密度較小的空氣層時(shí)，光的傳播方向發(fā)生偏折遠(yuǎn)方景物發(fā)出的光經(jīng)過多次折射，從整體上看光就逐漸向地面彎曲進(jìn)入觀察者眼中，逆著光線望去，好像是從海面上空的物體射來的一樣，如圖所示，我們就看見“天上仙境”．海市蜃樓夏日，當(dāng)你沿一條很熟的黑色柏油馬路向路的前方望去時(shí)，會(huì)看到在遠(yuǎn)方的路面上仿佛有一片水塘，而當(dāng)你走近時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)原以為是水塘的地方其實(shí)是干燥的。你能解釋此現(xiàn)象嗎？答案:酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上地面附近層的空氣溫度比上層高，密度比上層小，折射率比上層小，光照射到地面時(shí)發(fā)生全反射，人在遠(yuǎn)處觀察仿佛是一片水面，但此“水面”不存在。全反射與光導(dǎo)纖維當(dāng)光從空氣斜射入玻璃（或水）中時(shí)，在交界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射．入射角增大，反射角和折射角也增大，但折射角總小于入射角.閱讀材料當(dāng)光從玻璃（或水）斜射入空氣中時(shí)，在交界面上也同時(shí)發(fā)生反射和折射，但折射角總大于入射角．這樣，當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí)，折射角會(huì)達(dá)到900．入1966年，33歲的華裔博士高錕首次提出，直徑僅幾微米的透明玻璃纖維有可能作為光波導(dǎo)和傳輸光信號(hào)的有效手段．1970年，美國(guó)康寧公司首次拉制出了這種玻璃纖維，這就是光導(dǎo)纖維。高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．現(xiàn)代技術(shù)中的光導(dǎo)纖維，是一種比頭發(fā)還要細(xì)的玻璃絲，玻璃絲外包一層折射本領(lǐng)較小的材料，如圖射角繼續(xù)增大時(shí)，便沒有折射而只有反射了．這種反射叫做全反射，當(dāng)光由其他介質(zhì)射向空氣中時(shí)也會(huì)發(fā)生金反射現(xiàn)象。

如果把某種介質(zhì)做成細(xì)絲，使光以合適的角度由一端射入，光就可以在里面連續(xù)不斷地發(fā)生全反射，最后由另一端射出．光導(dǎo)纖維就是利用了這一原理．圖所示。把許多光導(dǎo)纖維并成一束，且使這一束中各條光導(dǎo)纖維相互的位置保持不變，這樣的光導(dǎo)纖束就可以用來傳遞圖像了。醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制造了用來觀察人體內(nèi)臟的內(nèi)窺鏡，如胃鏡．光導(dǎo)纖維更廣泛的用途是用來傳遞信息，進(jìn)行通信。許多有線電視網(wǎng)和通信線路都是用光導(dǎo)纖維傳輸信息的。光導(dǎo)纖維傳輸影像光導(dǎo)纖維可做成直徑只有0.5cm的胃鏡光導(dǎo)纖維傳輸光信號(hào)

將一枚硬幣粘在搪瓷杯底部。將你的頭部向后移一點(diǎn)，使硬幣剛好被杯口邊緣遮住而看不見。請(qǐng)另外一位同學(xué)把水徐徐加入杯中（不要使硬幣改變位置），雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變，但硬幣又可以重新映入眼簾。做做看，并且畫圖解釋其原因。做一做當(dāng)水升到一定高度后，看到了硬幣．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于硬幣發(fā)出的漫反射光經(jīng)水面折射，折射光線遠(yuǎn)離法線向下偏折，當(dāng)光線射入人眼，人憑光直線所以又能看見硬幣，其實(shí)人看到的是變淺的硬幣的虛像．如圖所示：傳播的感覺，認(rèn)為硬幣在折射光線的反向延長(zhǎng)線上.1．李華元旦節(jié)在我市森林公園游玩時(shí)，他在湖水中邊看平靜的湖水中的“魚”和“云”，則他看到的是（）A．“魚”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像B．“魚”是光的折射形成的虛像，“云”是光的反射形成的虛像C．“魚”和“云”都是光的反射形成的虛像D．“魚”和“云”都是光的折射形成的虛像B試題分析：人在水中看到的像都是虛像，一類是反射形成的虛像，一類是折射形成的虛像；水面以外的物體在水中形成的是反射形成的虛像，水中的物體在水中形成的是折射形成的虛像．魚在水中，當(dāng)魚反射的光線從水中斜射入空氣中時(shí)，發(fā)生光的折射，人看到的是魚的虛像；水中的云是由于光的反射形成的，是把平靜的水面當(dāng)作平面鏡，天上的云通過水面形成的虛像?！棒~”是光的折射形成的虛像，“云”是光的反射形成的虛像，故選B。2、下例現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（