2024秋新人教版物理八年級(jí)上冊(cè)課件 4.4 光的折射

第四章光現(xiàn)象八年級(jí)上冊(cè)?人教版

雨過(guò)天晴，一道彩虹掛在天空，它的美麗和神奇曾引起人們無(wú)限的遐想。是誰(shuí)在天空架起了這樣色彩繽紛的橋梁?在我國(guó)神話中，女?huà)z煉五色石補(bǔ)天，彩虹即五色石發(fā)出的彩光。當(dāng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)在陽(yáng)光中找到這些色彩時(shí)，人們才逐漸揭開(kāi)了彩虹的神秘面紗?，F(xiàn)在我們也一起來(lái)探索絢麗多彩的光背后的奧秘吧！第4節(jié)

光的折射第4節(jié)

光的折射導(dǎo)入新課在一個(gè)空碗中放一枚硬幣。請(qǐng)你慢慢蹲下，當(dāng)?shù)椭聊骋粋€(gè)觀察位置時(shí)，就無(wú)法看到硬幣了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一個(gè)觀察位置就又能看到碗中的硬幣了。這是為什么呢?讓硬幣出現(xiàn)01了解光的折射現(xiàn)象。02知道光在發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的。03能夠利用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的折射現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)第4節(jié)

光的折射光的折射一第4節(jié)

光的折射1.光的折射概念光的折射一（1）光的折射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)情景：如圖所示，是讓一束光從空氣斜射入水中的情景。在水中滴幾滴牛奶來(lái)顯示光路。情景描述：這束光在分界面上分成兩部分，一部分光被界面反射回空氣，還有一部分光射入水中，并且發(fā)生了偏折。（2）光的折射概念光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫作光的折射。一般情況下，一種介質(zhì)為空氣，另一種介質(zhì)為水或玻璃。注意要斜射入。光的折射一（3）描述折射現(xiàn)象的幾個(gè)概念①入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO.②折射光線：進(jìn)入另一種介質(zhì)的光線OB.③法線：過(guò)入射點(diǎn)且垂直于兩介質(zhì)分界面的直線NN′.④入射角：入射光線與法線的夾角α.⑤折射角：折射光線與法線的夾角β.αβB空氣水（玻璃）NN′AOMM′光的折射一（4）理解光的折射現(xiàn)象①當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時(shí)，在兩種介質(zhì)的分界面上，光線的傳播方向一般要發(fā)生改變。其中一部分光線發(fā)生反射，同時(shí)還有一部分光線進(jìn)人另一種介質(zhì)中而發(fā)生折射。②光的折射是在兩種介質(zhì)的分界面處發(fā)生的。因?yàn)楣馐窃趦煞N介質(zhì)中傳播的，所以傳播的速度各不相同。③當(dāng)同種介質(zhì)不均勻時(shí)，光的傳播方向也會(huì)發(fā)生改變，也就是說(shuō)會(huì)發(fā)生折射。光在大氣中的傳播路徑2.探究光折射時(shí)的特點(diǎn)光的折射一【提出問(wèn)題】清澈見(jiàn)底、看起來(lái)不過(guò)齊腰深的池水，不會(huì)游泳的人千萬(wàn)不要貿(mào)然下去，因?yàn)樗膶?shí)際深度會(huì)超過(guò)你看到的深度。這是因?yàn)楣鈴乃鄙淙肟諝庵邪l(fā)生折射的緣故。那么當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)，光的傳播方向如何偏折？折射光線、入射光線的位置有什么關(guān)系？折射角跟入射角大小是什么關(guān)系?光的折射一【猜想與假設(shè)】請(qǐng)跟小組同學(xué)討論，說(shuō)說(shuō)你們的猜想。你的猜想是：①當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)，可能會(huì)_________________。②折射光線、入射光線位于法線________________。③折射角可能_____________________入射角。向法線偏折（或遠(yuǎn)離法線）等于（或大于/小于）兩側(cè)（同側(cè)）【實(shí)驗(yàn)器材】激光筆、半圓形玻璃磚、圓形刻度光盤(pán)（標(biāo)有角度）。光的折射一①如圖所示，讓一束光從空氣以不同的角度射入玻璃磚中，觀察光束在空氣和玻璃磚中的徑跡，并比較折射角和入射角的大小，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。②讓激光筆發(fā)出的一束光從玻璃斜射入空氣中，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。③讓激光筆發(fā)出的一束光從空氣垂直射入玻璃中（或從玻璃垂直射到空氣中），觀察光的傳播路線?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】折射角入射角折射角入射角光的折射一④如圖所示，讓光從空氣斜射入半圓形玻璃磚，同時(shí)逆著折射光射入另一束光，觀察兩束光在空氣中的傳播途徑。折射角入射角光的折射一【收集證據(jù)】

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：介質(zhì)入射角折射角光從空氣斜射入玻璃光從空氣斜射入玻璃光從空氣斜射入玻璃光從空氣垂直入玻璃光的折射一【分析論證】（1）光從空氣斜射入玻璃中當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角。當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大；當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角也減小。光的折射一（2）當(dāng)光從空氣垂直射入玻璃中時(shí)，傳播方向不變。（3）光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，可以看到，進(jìn)入空氣中的折射光線就逆著原來(lái)入射光線的方向射出，就是說(shuō)，在折射中光路也是可逆的。這時(shí)的折射角大于入射角。折射角入射角光的折射一【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】光的折射特點(diǎn)

光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大。當(dāng)光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不變。在折射現(xiàn)象中，光路可逆。光的折射一視頻演示——《探究光的折射規(guī)律》光的折射一

一束光沿AO方向從空氣斜射入水中，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出折射光線的大致方向。過(guò)入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角小于入射角即可畫(huà)出折射光線OC，靠攏法線，如圖所示。

例題1光的折射一

如圖，一束光線從水中斜射到水面，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出此光線的反射光線和大致的折射光線。反射光線和入射光線位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角，據(jù)此在水中作出反射光線；光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射光線和入射光線位于法線兩側(cè)，折射角大于入射角，據(jù)此在空氣中作出折射光線，如圖所示。

例題2光的折射一（1）實(shí)驗(yàn)中，光具盤(pán)除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有___________的作用；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論（寫(xiě)出一條即可）：______；（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷：當(dāng)光以35°的入射角從空氣射入玻璃中時(shí)，其折射角______30°（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（4）當(dāng)光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時(shí)，其折射角是______。

如圖是某同學(xué)利用光具盤(pán)探究光從空氣斜射入玻璃中時(shí)的光路，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)并記錄了如下數(shù)據(jù)：45顯示光路小于光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角入射角

10°30°45°60°折射角

7.1°20.7°30°37.8°

例題3光的折射一（1）利用光具盤(pán)探究光從空氣斜射入玻璃中時(shí)的光路實(shí)驗(yàn)中，光具盤(pán)除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有顯示光路的作用。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，光從空氣斜射入玻璃中，折射角總小于入射角，故能得出結(jié)論：光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角。（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光線以45°的入射角從空氣射向玻璃時(shí)，其折射角是30°；當(dāng)入射角為35°時(shí)，入射角變小，折射角隨之變小，所以折射角會(huì)小于30°。（4）當(dāng)光線以45°的入射角從空氣射向玻璃時(shí)，折射角是30°。根據(jù)光路的可逆，當(dāng)光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時(shí)，其折射角是45°。生活中的折射現(xiàn)象二第4節(jié)

光的折射生活中的折射現(xiàn)象二1.池底變淺池底為什么看起來(lái)比實(shí)際淺呢？如圖所示，水中池底S點(diǎn)發(fā)出（反射）的光從水斜射向空氣時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角。人眼逆著折射光的方向看去，感覺(jué)光就好像由S′射出去的一樣。S′就是我們看到的S的像，這點(diǎn)的位置比實(shí)際位置升高了。池底實(shí)際位置S虛像S′生活中的折射現(xiàn)象二神奇的“硬幣”現(xiàn)在你能解釋課堂導(dǎo)入提出的問(wèn)題嗎？——神奇的“硬幣”。如圖，起初茶碗看起來(lái)是空的，但當(dāng)你慢慢往茶碗中倒水時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)碗中原來(lái)還藏著一枚硬幣。這是為什么？分析：加水后，硬幣的光從水中斜射入空氣時(shí)，折射光線偏離法線，折射光進(jìn)入了眼睛，眼睛看到的實(shí)際上是升高了的硬幣虛像。硬幣的實(shí)際位置SS′硬幣的虛像生活中的折射現(xiàn)象二2.魚(yú)在哪里？有經(jīng)驗(yàn)的漁民怎樣才能叉到魚(yú)？魚(yú)發(fā)出的光線，由水進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線的方向看，覺(jué)得光線好像是從它們的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S′，即魚(yú)的像發(fā)出來(lái)的，像比魚(yú)位置高。所以，有經(jīng)驗(yàn)的漁民在叉魚(yú)時(shí)，要向看到的魚(yú)的下方投叉才能叉到魚(yú)。魚(yú)的實(shí)際位置SS′魚(yú)的虛像生活中的折射現(xiàn)象二3.從水中看岸上物體游泳運(yùn)動(dòng)員在水中看岸上的物體時(shí)會(huì)怎樣呢？如圖所示，空氣中的發(fā)光點(diǎn)M發(fā)出的光從空氣斜射向入水時(shí)發(fā)生折射，折射角小于于入射角。人眼在水中逆著折射光的方向看去，感覺(jué)光就好像由M′射出去的一樣。M′就是人眼看到的M的虛像，這點(diǎn)的位置比實(shí)際位置升高了。虛像M′在我國(guó)的古書(shū)《史記》《夢(mèng)溪筆談》中都有關(guān)于海市蜃樓的記載，宋代大詩(shī)人蘇軾在《登州海市》的詩(shī)中也描述過(guò)海市蜃樓的奇觀?？梢?jiàn)，海市蜃樓是一種不算少見(jiàn)的自然現(xiàn)象。海市蜃樓是怎樣發(fā)生的？我們已經(jīng)知道，光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播。如果介質(zhì)疏密不均，光就不會(huì)沿直線傳播，而會(huì)發(fā)生折射。海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上。4.海市蜃樓生活中的折射現(xiàn)象二生活中的折射現(xiàn)象二夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比上面的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比上面的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比底層的空氣稀疏。來(lái)自地平線以下遠(yuǎn)處物體的光，本來(lái)不能到達(dá)我們的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空氣的疏密不同而發(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，進(jìn)入觀察者的眼睛。觀察者逆著光望去，就看見(jiàn)了遠(yuǎn)處的物體。5.區(qū)別光的反射與折射現(xiàn)象生活中的折射現(xiàn)象二光的反射光的折射水中倒影水中筷子折了海市蜃樓潛望鏡汽車后視鏡大漠孤煙直，長(zhǎng)河落日?qǐng)A潭清疑水淺池水映明月平面鏡成像繁星閃爍

例題4生活中的折射現(xiàn)象二

如圖是“池水清淺，擅入會(huì)溺”的班會(huì)主題，告誡學(xué)生不要擅自下水游泳。請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫(huà)出人眼看到池底A的大致光路圖（A′是人眼看到的池底A的像）。人眼看物體以為光是沿直線傳播的，連接BA′，得到折射光線，BA′與水面的交點(diǎn)O為入射點(diǎn)，連接AO得到入射光線，如圖所示.

例題5生活中的折射現(xiàn)象二人看到腿在水中“變短”是由于水中腿反射的光線由水中斜射進(jìn)入空氣時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去，看到的是變淺的虛像，就會(huì)覺(jué)得腿在水中“變短”了，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。ABCD

如圖是小華與父母到海邊洗海水澡的情形。小華驚奇的發(fā)現(xiàn)，爸媽的腿在水中看起來(lái)變短了，能解釋這種現(xiàn)象的光路圖是（）C三課堂總結(jié)第4節(jié)

光的折射課堂總結(jié)（1）

三光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象，叫作光的折射。①光