初中光的折射教学课件ppt

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第四章 光现象八年级上册•人教版2024第4节 光的折射 在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了。这是为什么呢?1. 光的折射2. 生活中的折射现象3. 课堂小结4. 练习与应用5. 提升训练 第4节 光的折射一、光的折射 光在同种均匀介质中沿直线传播。如果光从空气进入水中，情况又会怎样呢？ 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。一、光的折射法线：过入射点O 且垂直于分界面的直线 ON；入射角：入射光线与法线的夹角∠i；折射角：折射光线与法线的夹角∠r 。一、光的折射光从空气进入水（或其他介质）中，传播方向如何变化？猜想与假设（1）折射光线和入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧；（3）入射角增大（或减小），折射角也随之增大（或减小）。回忆光的反射定律，说出你的猜想一、光的折射进行实验 使一束光从玻璃砖斜射入空气中，观察光束在空气中和水中的径迹。 当光从玻璃砖斜射入空气中，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别位于法线两侧。一、光的折射进行实验 将一束光从空气经圆心垂直入射玻璃砖中开始，逐次增大入射角，折射角如何变化？折射角与入射角的大小关系如何？ 当光从空气斜射入玻璃砖中，入射角增大，折射角也随之增大。当光垂直入射水中时，传播方向不变。一、光的折射进行实验 使一束光从玻璃砖中经圆心 O 射入空气， 逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。光从玻璃砖中斜射入空气，入射角增大，折射角也随之增大。在折射现象中光路是可逆的。一、光的折射实验结论 当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，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玻璃中时，传播方向不变。 在折射现象中，光路可逆。 人们由大量实验归纳出光的折射特点： 当光从一种介质斜射入另一种介质时，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别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。【例题1】某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 。一、光的折射漫0验证三线是否共面增大【解析】 （1）[1]甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。（3）[3]图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。（4）[4]由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。一、光的折射【例题2】如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（　　）A．向右移动 B．向左移动 C．向上移动 D．原位不动A一、光的折射 第4节 光的折射二、生活中的折射现象从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度浅呢? 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。 如图（a）所示，眼睛从 A 处移到 B 处的过程中都能看到硬币，再稍向后移（如 C 处），碗壁挡住了来自硬币的光，因而看不到硬币。 如图（b）所示，加水后来自硬币P的光 PO 从水射向空气，由于折射角大于入射角，折射光 OC 得以进入眼睛，因而能再次看到硬币。二、生活中的折射现象二、生活中的折射现象鱼叉叉鱼有经验的渔民怎样才能叉到鱼？鱼的实际位置S鱼的虚像S′ 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。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二、生活中的折射现象筷子变弯你能解释铅笔为什么折断了吗？从筷子底端射向空气的光线，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，眼睛逆着折射光线看去，感觉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。二、生活中的折射现象水中看岸上的物体 如图所示，空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于入射角。 人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。虚像 M′【例题3】小明在岸上看到水中的鱼是由于光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 （选填“虚”或“实”）像，像在鱼实际位置的 （选填“上”或“下”）方。【解析】[1][2][3]水中的鱼身上反射的光线从水中经过空气折射入了人的眼睛，人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处传来的，所以我们看见的鱼是鱼的虚像，此时鱼的虚像在真实的鱼的上方。折射虚二、生活中的折射现象下二、生活中的折射现象海市蜃楼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。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。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。 第4节 光的折射三、课堂总结 四、练习与应用 第4节 光的折射1.在下图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路?【解析】由光的折射规律知，当光从空气斜射入其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，同时入射光线和折射光线应位于法线两侧，故应选图丙四、练习与应用2.一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。【解析】先过入射点画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。四、练习与应用3.在平静的湖边常可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”的现象。请你说一说这个有趣的现象是怎么形成的。【解析】(1)当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的；(2)鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中进入空气时在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像。四、练习与应用4. 如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动?【解析】光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变，根据作图可以知道光斑的移动方向。当杯中水增多时，液面升高，但入射光线的角度没有变，折射光线的角度也不变，由图可知光斑向右移动。四、练习与应用5. 两位同学想用激光笔去照亮水中漂亮的小石子。同学甲往他看到的小石子的下方照射；同学乙往他看到的小石子的方向照射。他们谁能照亮小石子？请你作图说明。【解析】同学甲能照亮小石子。假设看到的小石子在点A’处，即小石子的像，连接A’和眼睛，交水面于点O，根据光从斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，小石子在A’的下方，确定小石子的位置A处，然后根据光路可逆作图，如图所示，即真实的小石子在看到的小石子的下方，所以同学乙能照亮小石子。四、练习与应用6. 我们能看到斜放入水中的筷子在水面处发生弯折。动手做一做，你看到水中的筷子是向上弯折还是向下弯折？为什么？【解析】向上弯折；从筷子底端射向空气的光线，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，眼睛逆着折射光线看去，感觉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。四、练习与应用五、提升训练 第4节 光的折射 1．如图所示，来自地平线以下远处物体的光，由于光的 而发生弯曲，进入了观察者的眼睛，观察者看到的是建筑物的 （选填“实像”或“虚像”）。折射【解析】[1][2]由于不均匀的大气层的存在，当阳光从太空射入不均匀的大气层时，发生折射，使阳光向地面偏折，人们能看到地平线以下远处物体，这是光的折射现象，观察者看到的是建筑物的虚像。五、提升训练虚像2. 如图所示，一束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，这是光的 现象。五、提升训练【解析】[1][2]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。右折射3. 一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示，下列说法中正确的是（　　）A．BO是入射光，OA是反射光B．AO是入射光，OC是折射光C．∠AOM是入射角，∠NOC是折射角D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出五、提升训练B【解析】AB．光从空气斜射入水中时，在水面处发生反射和折射，反射光线、折射光线都与入射光线位于法线两侧，且反射角等于入射角。所以，AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，故A错误，B正确；C．∠AOM是入射光线与水面的夹角，不是入射角，∠NOC是折射光线与水面的夹角，不是折射角，故C错误；D．根据光路可逆原理可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，但是不会沿OB射出，故D错误。故选B。4. 将筷子斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察到水中筷子向上折的场景，如图所示，下列光路图能对此现象作出正确解释的是（    ）A． B． C． D．五、提升训练A【解析】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，图BD光的传播方向错误，而C折射角小于入射角，故BCD错误，A正确。故选A。 5. 有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（　　）A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移C．保持激光射入的角度不变，使水面上升D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向上平移五、提升训练D五、提升训练6. 小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角，观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）；（3）他通过查阅资料发现，若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增大到一定值时， 。向水中加入几滴牛奶能大于增大折射光消失五、提升训练【解析】（1）[1][2]由于光线在无色的水中是看不到的，故可向水中加几滴牛奶，即可看到入射光线和反射光线。（2）（3）[3][4][5]入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角，从图中可看出，光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。由表格数据可知，当入射角增大时，折射角也增大，当入射角到一定值时，只存在了反射光线，折射光线消失，这种现象叫全反射。谢谢聆听谢谢聆听