沪粤版（2024）八年级上册（2024）光的折射规律教学课件ppt

这是一份沪粤版（2024）八年级上册（2024）光的折射规律教学课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了教学难点，知识点1光的折射，课堂小结，课堂练习，探究新知等内容，欢迎下载使用。
1．掌握光的折射定义，识别入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等光路专业名词。2．通过实验总结光的折射基本规律：光从空气斜射入水或玻璃，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；垂直界面入射时，光不偏折。3．理解折射光路可逆，能简单解释筷子弯折等基础折射现象。
1．区分光的反射与光的折射两种光学现象，厘清两套光路模型。2．准确判断不同介质间折射角与入射角的大小关系，理解 “空气侧角度更大” 的规律。
《梦溪笔谈》沈括：凡光入水中，皆偏折，物形上浮 释义：光线射入水中传播方向发生偏折，水下物体成像位置抬高，最早记录光的折射现象。 《太平御览》：观水知物浅，非水真浅，光曲也 释义：看起来池水很浅，并不是水深真的变浅，而是光线发生弯曲折射导致视觉错觉。
1．古人所说 “光入水中会偏折、光线弯曲”，和我们之前学的光沿直线传播矛盾吗？2．为什么水下物体的像会向上浮，池水看起来比实际更浅？光穿过空气和水时，到底发生了什么变化？
古人仅凭观察就记录下光的特殊现象，但没有总结背后完整规律。今天我们通过分组实验，探究光线穿过两种透明介质时的传播规律，系统学习光的折射。
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。
? 核心要点：折射发生的两个条件：① 光从一种介质进入另一种介质；② 入射光线必须是斜射（垂直入射时方向不变）。
1.如图所示，把一支铅笔斜放在盛有水的玻璃杯中，你会看到什么现象？
把一支铅笔斜放在盛有水的玻璃杯中，‌你会看到铅笔在水面处发生偏折，‌看起来好像折断了。‌
2.如图所示，将一枚硬币放在不透明杯子的底部，你向后退到恰好看不见它的位置。请另一位同学向杯中缓缓注水（注意不要让硬币移位），你又能看到它吗？
当向杯中加水后，‌原本看不见的硬币又能被看见了。‌
例1 蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（　　）A．看到的水中的鱼是实像B．看到的水中的云是实像C．看到的水中的云是由于光的折射形成的D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的
【解析】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云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，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，故D正确，ABC错误。故选D。
例2 物理教研小组做研究光的折射和反射规律实验，根据实验现象绘制了如图所示的光从空气射入水中时的光路图。（1）光从空气射入水中时，传播速度将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（2）当θ增大5°，入射光线与反射光线的夹角将______（选填“增大”、或“减小”）______°。
【解析】（1）[1]光在真空中的传播速度最大，在空气中的光速接近在真空中的速度，光从空气射入水中时，传播速度将减小。（2）[2][3]当θ增大5°时，入射角减小5°，反射角也减小5°，入射光线与反射光线的夹角将减小10°。
知识点2 光的折射规律
上图清晰展示了光从空气斜射入水中时，传播路径发生偏折的全过程，是理解折射五个基本概念的直观参考。
01. 入射光线 (AO)：射向两种介质（如空气与水）分界面 PQ，尚未进入新介质的光线。
02. 折射光线 (OB)：穿过介质分界面进入另一种介质（如水），传播方向发生改变后的光线。
03. 法线 (NN')：过入射点 O，垂直于两种介质分界面 PQ 的辅助虚线，是判断角度的基准。
04. 入射角 (α)：入射光线 AO 与法线 NN' 之间的夹角，注意是光线与“法线”而非界面的夹角。
05. 折射角 (γ)：折射光线 OB 与法线 NN' 之间的夹角，同样以法线为测量基准。
(折射光线和法线的夹角)
1、实验器材：激光笔、水槽、水、可折叠的光屏
问题一：光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内吗？
验证：转动光屏，折射光线还能在光屏上显示出来吗？
结论：光折射时，折射光线、入射光线、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。
问题二：在光的反射定律中，反射角等于入射角，那么折射角是否也等于入射角呢？
探究：当入射角分别为30º，50º，70º时，折射角的各为几度？
结论：光从空气斜射到玻璃或水表面时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大。
如果光从水（玻璃）中斜射入空气中，是否也会发生折射现象？
射到空气中的光线向哪个方向偏折？画图表示你的想法 。
记忆技巧：总是空气中的角大
（3）让光逆着折射光线的方向从水中射入空气中，观察折射情况。
逆着原来的入射光线射出，说明光路是可逆的
（4）让光从空气中垂直进入水中，观察折射情况。
想一想：此时入射角为几度，折射角为几度？
01. 三线共面折射光线、入射光线和法线三者始终处于同一平面内，折射现象不会打破三者的共面性。
02. 两线分居折射光线与入射光线分别位于法线的两侧，呈现对称分布的状态，不会交叉在法线的同一侧。
03. 两角关系光从空气斜射入介质时折射角小于入射角；反之则折射角大于入射角（空气角大）；且入射角增大时，折射角也随之增大。
04. 垂直入射特例当光垂直于介质表面入射时，折射光线不会发生偏折，其传播方向不改变，此时入射角与折射角均为0°。
05. 光路可逆原理在光的折射现象全过程中，光路具有可逆性。若让光线逆着原折射光线方向入射，它将沿原入射光线的反方向射出。
? 核心记忆口诀：三线共面两侧分，空气角大要记准；垂直入射方向定，光路可逆总成立。
光从空气斜射入水中或其他介质中时，
1、折射光线与入射光线、法线在同一平面内；(三线共面）
2、折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）
3、折射角小于入射角；（两角不等，空气角大）
4、当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（垂直不变）
5、在折射时光路是可逆的。（光路可逆）
01. 日常视觉错觉将筷子斜插入水中，看起来筷子在水面处“折断”；俯视清澈的池水，总觉得实际深度比看到的更深。这些都是光线从水中射入空气时发生折射，导致我们看到的虚像位置偏高造成的。
02. 自然奇观成因海市蜃楼是典型的折射现象。夏天海面附近空气温度低、密度大，上层空气热、密度小，光线在疏密不同的空气中多次折射甚至全反射，让远处物体的虚像出现在空中或地面，形成“空中楼阁”的视觉效果。
? 折射规律的应用延伸：潜水员在水下看岸上的树会觉得树木变高；眼镜（近视镜、远视镜）利用透镜折射矫正视力；照相机、投影仪等光学仪器的镜头，都是通过精确控制光的折射来实现成像，服务于我们的生活与科技。
总结：生活中看似违背直觉的光学现象，本质都是光的折射规律在不同介质（空气、水、不均匀大气）中的具体体现，掌握规律就能解释并利用它们。
筷子反射的光线在水面处发生折射后进入眼睛
由于人眼的“视觉直进”的功能，觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的，但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点，A1点是A点的虚像点。
例3 某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。（1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的______，显示出光路；（2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且____________________________________。
折射角随着入射角的增大而增大
例4 在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。（1）图中的折射角大小为______；（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角______（选填“>”、“=”或“