物理人教版八年级上册第4节 光的折射.ppt

第4节光的折射 体验光的折射现象活动1 在不透明的杯子里放一枚硬币 把杯子端到可以看到硬币的高度后慢慢上抬 直到刚好看不到杯内硬币时 向杯内倒水 你能再次看到硬币吗 活动2 将铅笔插入水中 你会发现铅笔发生了什么变化 参考答案 活动1 能 活动2 铅笔折断了 1 光的折射 1 定义 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向发生偏折的现象 2 几个概念 法线 过入射点并垂直于两种介质界面的直线 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 3 规律 光从空气斜射入水或其他介质时 折射光线向法线偏折 折射角小于入射角 入射角增大 折射角增大 光从空气垂直射入水或其他介质时 传播方向不变 在折射现象中 光路可逆 2 生活中的折射现象 1 池水看起来比实际浅 2 筷子在水中折断 探究1认识光的折射结合 体验 思考以下问题 1 根据 体验 和光沿直线传播的条件 当光从空气射入水中时 光的传播方向会 提示 光沿直线传播的条件 光在同种均匀介质中沿直线传播 光从空气射入水中时 介质的种类发生变化 光的传播方向会发生偏折 参考答案 发生偏折 2 如图为光从空气射入水中的光路图 标出入射角 折射光线 折射角 角 光线 角 提示 i是入射光线与法线的夹角 为入射角 是光从空气进入水中 被折射后的光线 为折射光线 r是折射光线与法线的夹角 为折射角 参考答案 入射折射折射 微点拨 1 光从一种介质射向另一种透明介质表面 既发生折射 同时也发生反射 2 反射光线光速与入射光线相同 折射光线光速与入射光线不同 探究2光的折射规律1 实验设计及现象分析 1 让一束光从空气斜射入水中 发现折射光线法线 可得出折射角入射角 提示 入射光线与法线的夹角是入射角 折射光线与法线的夹角是折射角 光从空气斜射入水中时 发现折射光线向法线方向偏折 说明折射角小于入射角 参考答案 靠近小于 2 改变入射光线的方向 使入射光线远离法线 发现折射光线也法线 说明入射角增大时 折射角 提示 入射光线远离法线时 入射角增大 折射光线也远离法线 折射角增大 这说明入射角增大时 折射角也增大 参考答案 远离增大 3 让光线沿法线从空气垂直射入水中 发现折射光线在水中也沿方向传播 说明光从空气垂直射入水中时 传播方向 参考答案 法线不变 4 让光逆着折射光线的方向从水中斜射入空气 看到进入空气中的折射光线逆着原来的方向射出 说明在折射现象中 光路 此时在空气中的折射光线向 选填 法线 或 界面 偏折 折射角入射角 参考答案 入射光线 可逆 界面大于 2 交流与评估 1 为了更清晰地观察水中的光路 可以采用什么办法 提示 因为在水中没有反射光的物质 所以在纯水中看不到光路 光照在牛奶和蚊香的细小微粒上能反射光 从而可以看到光传播的路径与方向 参考答案 水中加入牛奶或在水槽背面贴一张白纸作为背景等 2 若验证折射光线 入射光线和法线是否在同一平面内需借助什么器材 提示 为验证折射光线 入射光线和法线是否在同一平面内需要借助一个可折转的光屏 让光沿光屏从空气斜射入水中 折射光线 入射光线与法线在同一平面内 将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度 观察光屏上是否还有折射光线 参考答案 可折转的光屏 微点拨 无论光从空气中斜射入其他介质中 还是光从其他介质中斜射入空气中 总是空气中的角大于其他介质中的角 知识拓展 探究光的折射规律的实验改进 1 实验准备 激光笔 长方体透明容器 白色可折塑料平板 水等 2 改进光的折射实验的具体做法 按照实验要求把塑料板固定在容器中 然后在容器中倒入适量的水 让激光笔的光沿塑料板上的某条线斜射入水中 观察折射光线的情况 改变入射光线的方向 观察折射光线的情况 把塑料板沿竖向中间线向后折 使左右两面不在同一平面内 再使激光沿塑料板上的某条线斜射入水中 观察折射光线的情况 让激光笔的光沿塑料板垂直射入水中 观察折射光线的情况 最后得出光的折射规律 3 需要注意的事项 塑料板要平 厚度以1 2mm为佳 太薄板容易弯曲 光路的呈现也不清晰 太厚不易折 若找不到白色塑料板 用漆将它涂成白色也可 另外还应把塑料板卡得紧些 为了更好地观察实验情况 可在塑料板上画些直线以便观察光折射时的偏向 也可在塑料板上标上角度 可更精确地测定入射角和折射角的度数 探究3生活中的折射现象结合 体验 思考以下问题 1 河水看起来为什么比实际的浅 请结合光的折射规律分析 思路 如图 因为河底反射的光由斜射入时 在水面发生 折射光线 选填 靠近 或 远离 法线 人眼逆着折射光线看过去 看到的是河底的 选填 实 或 虚 像 像在河底的 选填 上 或 下 方 所以河底变浅了 参考答案 水空气折射远离虚上 2 插入水中的筷子会向偏折 为什么 试解释一下 提示 如图 筷子上B点的光是从水中斜射入空气而进入眼睛的 光在水面处发生折射 折射光线远离法线 人逆着折射光线看过去 感觉光线好像是来自筷子上方B 点 筷子在水中的其他各点情形也是如此 所以我们看到插入水中的筷子会向上偏折 参考答案 上插入水中的筷子反射的光从水中进入空气时 在水面发生折射 折射光线远离法线 人逆着折射光线看去 感觉光线好像是从筷子上方发出的 所以会看到插入水中的筷子向上偏折 微点拨 在岸上看水中的物体变浅 水中看岸上的物体变高 看到的都是物体的虚像 知识拓展 模拟海市蜃楼现象器材 玻璃缸 60cm 30cm 70cm 水 食盐 白纸 薄泡沫板 激光笔 台灯 实物 杯子 步骤 1 在玻璃缸中配置适量稍过饱和的食盐水溶液 2 用薄泡沫板制作一个略小于玻璃缸内壁大小的泡沫缸 用铁钉在其底部均匀地钻好小孔 3 在泡沫缸底部的小孔上方用白纸垫上 将泡沫缸放置在饱和食盐水面上 4 将清水注入 泡沫缸 中 清水的量与食盐水大致相同 5 静置 等待 放置期间不可振动 晃动装置 由于泡沫板密度小于水 泡沫板逐渐上升 清水慢慢渗入后 可看到 分层 的液面 6 清水渗透期间用激光笔水平射入溶液 观察折射现象 7 将一物体放在玻璃缸背面 用台灯照亮物体 从正面观察 拍摄蜃景 8 若搅动溶液 蜃景 立即消失 注意事项 1 泡沫缸底部小孔的多少与孔径的大小直接影响清水渗透的进度 梯度溶液形成的快慢 即蜃景出现的早晚 2 饱和溶液中未融化的食盐的多少决定蜃景持续的时间长短 不变 共面 增大 考点1探究光的折射规律 示范题1 2013 苏州中考 某同学在做探究光的折射特点实验 如图是光从空气射入水中时的光路 实验中发现 入射光线 折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的两侧 通过实验还得到如下数据 1 分析表中数据 可得出结论 光从空气斜射到水面时 将同时发生和现象 光从空气斜射到水面时 折射角随入射角的变化关系是 且折射角 选填 大于 等于 或 小于 入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于零 该同学根据上述实验中的发现和结论 总结出了光的折射特点 2 请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程做出评价 是否存在不足 答 选填 是 或 否 请简要说明理由 解题指南 1 光从水中射向空气中 会发生什么现象 2 光从水中斜射入空气中 折射角和入射角的大小关系是什么 提示 1 光在水的表面发生反射和折射 2 折射角大于入射角 精讲精析 本题考查光的折射定律 光从空气斜射入水或其他介质中时 折射角小于入射角 折射角随入射角的增大而增大 1 光从空气斜射到水面时 将同时发生反射和折射现象 由表中数据可知 光从空气斜射到水面时 当入射角不断增大时 折射角也随之增大 故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大 且折射角小于入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于零 2 评价 存在不足 应该换用其他透明介质再做此实验 这样得出的结论将更具有普遍性 答案 1 反射折射 折射角随入射角的增大而增大小于 2 是五次实验数据可以 但没有换用其他透明介质做此实验 通关金钥匙 折射角与入射角大小关系的判定 变式训练 如图所示 光线从一种介质射入另一种介质 MN是两种介质的分界面 其中一种介质是空气 则入射角为度 MN的 选填 左 或 右 侧是空气 解析 本题考查光的折射规律 入射光线和反射光线应该在同一种介质中 所以MN左侧的两条光线为入射光线和反射光线 右侧为折射光线 因为反射光线与界面夹角为50 所以反射角等于90 50 40 又因为反射角等于入射角 所以入射角等于40 已知折射光线与界面的夹角为30 所以折射角等于90 30 60 又因为折射角大于入射角 所以MN右侧为空气 答案 40右 考点2光的折射规律的应用 示范题2 1 2013 永州中考 如图所示 请在图中作出入射光线AB在水中的折射光线的大致方向 解题指南 光线从什么介质斜射入什么介质中 法线与界面是什么关系 折射光线在水中是靠近法线还是远离法线 提示 从空气中斜射入水中 法线与界面垂直 靠近法线 精讲精析 本题考查了折射光线的画法 关键是熟记光的折射定律 搞清折射角与入射角的关系 首先过B点作一条与界面垂直的直线即是法线 然后根据折射规律 光从空气斜射入水中 折射角小于入射角 画出折射光线 答案 如图所示 2 2012 宜昌中考 如图所示 岸边有一物体B 潜水员从水中能看见B的像B1 请作出一条眼睛能看到B1的折射光路图 解题指南 人的眼睛和人眼看到的像的连线是一条直线吗 连线和界面的交点是什么点 B点与入射点的连线是入射光线还是折射光线 光线从什么介质斜射入什么介质中 提示 是一条直线 入射点 入射光线 从空气中斜射入水中 精讲精析 潜水员从水中能看见B的像B1 说明