浙教版科学七下光的折射一对一讲义

教学目标 1 了解光的折射现象 探究并了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律 2 了解光在发生折射时 光路的可逆性 3 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 知道凸透镜能成放大的实像和虚像 也能成 缩小的实像 4 经历用多种方法辨别凸透镜和凹透镜的过程 并尝试对各种方法的优劣作初步评估 重点 难点 1 了解光在发生折射时 光路的可逆 2 解释有关光的折射现象 3 通过实验得出凸透镜对光的会聚作用 凹透镜对光的发散作用 4 利用平行光测焦距的办法测量凸透镜的焦距 考点及考试要 求 知识要点解析 引入引入 1 放入水中的筷子为什么看起来向上偏折 2 海市蜃楼这种现象是怎么形成的呢 3 河水看起来比实际的要浅 看到水中的东西是光从水射向空气看到水中的东西是光从水射向空气 能够传播光的物质 如空气 水 玻璃 真空等 通常叫做光的介质 光在同种均匀介质中能够传播光的物质 如空气 水 玻璃 真空等 通常叫做光的介质 光在同种均匀介质中 沿直线传播沿直线传播 观察一 一束光从空气中斜射至水面时的传播情况观察一 一束光从空气中斜射至水面时的传播情况 1 1 一部分光返回空气中 一部分光返回空气中 发生反射 发生反射 2 2 另一部分光进入水中 另一部分光进入水中 且其传播方向发生了改变 这种现象叫做光的折射 且其传播方向发生了改变 这种现象叫做光的折射 一 光的折射 一 光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向发生偏折 这种现象叫做光的折 射 二 光折射的基本概念二 光折射的基本概念 反射定律是什么呢 折射规律是什么 1 光 折射 时 折射光线 入射光线和法线在同一平面内吗 2 折射 光线和入射光线分别位于法线两侧吗 3 折射 角等于入射角吗 三 光的折射规律三 光的折射规律 1 1 折射光线与入射光线 法线在同一平面上 且折射光线和入射光线总是分居在法线两侧折射光线与入射光线 法线在同一平面上 且折射光线和入射光线总是分居在法线两侧 2 2 入射角增大时 折射角也随着增大入射角增大时 折射角也随着增大 3 3 光从空气斜射入水中 或其它透明介质中 折射角小于入射角 当光从水光从空气斜射入水中 或其它透明介质中 折射角小于入射角 当光从水 或其它透明介质或其它透明介质 射向空气时 折射角大于入射角射向空气时 折射角大于入射角 4 4 垂直射入时 传播方向不变垂直射入时 传播方向不变 5 5 在折射过程中 光路是可逆的 在折射过程中 光路是可逆的 四 光的折射的应用四 光的折射的应用 1 1 鱼儿在清澈的水里面游动 可以看得很清楚 然而 沿着你看见鱼的方向去叉它 却叉不到 为什么 鱼儿在清澈的水里面游动 可以看得很清楚 然而 沿着你看见鱼的方向去叉它 却叉不到 为什么 P 水 空气空气空气空气 P AB Q Q 2 2 解释斜插在水中的筷子看起来 弯折 的原因 1 如图所示 筷子上 p 点的光是从 介质 射入 介质 而进入人眼的 请你在图中用箭 头标出光传播的方向 2 人们逆着光线看过去 感觉光线好似来自 P 点还是 P1点 为什么 3 硬币再现 同理 4 5 5 海市蜃楼 在海面上或山漠上出现的虚幻景像 是一种奇特的景观 海市蜃楼 在海面上或山漠上出现的虚幻景像 是一种奇特的景观 6 雨后彩虹雨后彩虹 7 7 画图 画图 8 8 潜水员在水下看岸上的物体 潜水员在水下看岸上的物体 ABAB PQ A B A 水水 空气空气 例题讲解例题讲解 1 从岸上看池水 看起来比实际的深度要 一些 这是由于光在 发生 的缘故 2 潜水员在水中看岸上的树 树变 了 是因为光由 射入 时发生了折射的缘故 且折射角 入射角 3 一束光线由空气斜射入水中 如果入射角变大 折射角将 4 4 在湖边看平静湖水中的 鱼在云中游 则 A 鱼 是光的反射形成的虚像 云 是光的折射形成的虚像 B 鱼 是光的折射形成的虚像 云 是光的反射形成的虚像 C 鱼 和 云 都是光的反射形成的虚像 D 鱼 和 云 都是光的折射形成的虚像 4 如图所示 是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线 其中 是入射光线 是 反射光线 是折射光线 反射角为 折射角为 光进入玻璃后偏折角度的 大小是 5 如图所示 OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线 在图中画出入射光线 标出入射角的 度数 并画出折射光线的大致方向 6 如图所示 一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射 请判断 是人射光线 玻璃在 填 AB 面的左方 AB 面的右方 CD 面的上方 或 CD 面的下方 7 如图所示 一束光线斛射人容器中 并在容器底部形成一光斑 这时往容器中逐渐加 水 则光斑的位置将 A 慢慢向右移动 B 慢慢向左移动 C 慢慢向水面移 D 仍在原来位置不动 8 如图所示 是一束光由空气进人某种透明物质时 在界面上发生反射和折射的光路 则下列判断正确的是 A AO 可能是人射光线 B OB 可能是折射光线 C OC 必定是反射光线 D BO 必定是入射光线 9 小明到湖边游玩 他站在岸上看到水中的 岸上的树 水中的鱼 空中的小鸟 自己在水中的倒影 他看到的景物中 属于光的反射形成的是 属于光的折射形成的是 填序号 10 一束光线和水面呈 30 从空气斜射入水中时 在水面同时产生反射和折射现象 现测得反射光线与折射光 线恰好垂直 则反射角为 折射角为 11 光在同种均匀介质中沿直线传播 图中以空气 水 玻璃为光的传播介质 光在空气中传播最快 在玻璃中 传播最慢 通过分析实验现象 以下结论正确的是 A 光从一种介质斜射入另一种介质时 光的传播方向不发生改变 B 光从光速较大的介质斜射入光速较小的介质时 折射角大于入射角 C 光从光速较大的介质斜射入光速较小的介质时 折射角小于入射角 D 反射光线和折射光线分居在法线的两侧 1212 下列现象中 属于光的折射的是 A 通过潜望镜观察海上的船只 B 在路灯下出现了人的影子 C 看水中的游鱼比它的实际位置要浅 D 通过汽车上的观后镜观看车后的景物 13 一只青蛙在井底中心处 试作出青蛙在井底中看到天空的大小的光路图 当注满井水时 看到天空的大小 的大小情况将如何变化 试分析 14 每天早上 我们看到太阳从东方升起 阳光也要穿过密度分布不均匀的大气层而发生折射 试想 地球表面如果 没有大气层我们看到太阳升起的时间和有大气层相比应该 A 偏早些 B 偏晚些 C 不变 D 无法确定 15 古诗中有 大漠孤烟直 长河落日圆 的壮美诗句 诗人观察到的落日并不是太阳的实 际位置 而是光线 经过不均匀大气时发生了 而成的像 如图 1 2 1 所示 太阳实际在图中 位置 选填 甲 或 乙 16 如图 1 2 2 所示是光从空气斜射入玻璃的光路图 由图可知 反射角是 度 折射角是 度 17 下例现象中不属于光的折射现象的 A 池塘中的水看起来比实际的浅 B 夜晚池塘中有一个月亮的影子 C 有经验的渔民叉鱼要对着稍低于鱼的位置叉去 D 透过不平的玻璃看到窗外变形的景物 18 光从玻璃斜射入空气中 折射角 入射角 光从空气中斜射入水中折 射角 入射角 填 大于 小于 或 等于 19 如图 1 2 5 所示 一束光线斜射入容器中 并在容器底部形成一光 斑 这时往容器中逐渐加水 则光斑的 位置 A 慢慢向右移动 B 慢慢向左移动 C 慢慢向水面移动 D 仍在原来位置不动 20 如图 6 4 所示 将刻度尺斜插入水中 从不面看去水中尺子的刻度情况 A 变得密了 B 变得疏了 C 一部分变密 一部分变疏 D 疏密没有变化 21 一束光从空气射入某种透明液体 已知入射光线与法线的夹角为 45 反射光线与折射光线的夹角为 105 则反射角的大小是 折 射角的大小是 一 透镜 利用光折射原理制成的光学器件一 透镜 利用光折射原理制成的光学器件 根据透镜的外形 分为凸透镜和凹透镜 凸透镜 凸透镜 中央厚边缘薄的透镜 凹透镜 凹透镜 中央薄边缘厚的透镜 思考 思考 如果现有两个透镜 一个凸透镜一个凹透镜 你能通过什么方法来将它们区分开 我们可以观察透镜的形状 中央厚边缘薄的就是凸透镜 反之就是凹透镜 透镜的主光轴 通过透镜的两个球面球心的直线 透镜的光心 透镜的中心 二 凸透镜对光的作用二 凸透镜对光的作用 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后 会聚于主光轴上一点 这个点叫做焦点 用 F 来表示 凸透镜对光线具有会聚作用 所以也叫做会聚透镜 焦点到光心的距离叫做焦距 用 f 来表示 凸透镜有两个焦点 左右各有一个 一个透镜只有一个固定的焦距 由折射光路的可逆性可知 由焦点上发出的光线 经凸透镜折射后变成了平行于主光轴的光线 平行光源 就是根据这个道理制成的 三 凹透镜对光的作用三 凹透镜对光的作用 只需大体了解对光线具有发散作用就可以了 了解特殊光线 只需大体了解对光线具有发散作用就可以了 了解特殊光线 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后 变得发散 发散光线的反向沿长线会聚于主光轴上的一点 这个点 叫做凹透镜的焦点 同样道理 射向凹透镜对面焦点的光线 经凹透镜折射后 变成了平行于主光轴的光线 例例 1 请观察下面的透镜 根据它们的特征 将它们分类 是一类透镜 叫凸透镜 其特征是 是一类透镜 叫凹透镜 其特征是 例例 2 如图所示 请你填上合适的透镜 例例 3 根据图中光的传播方向 在虚线框内画上凸透镜或凹透镜 例例 4 如图 a 所示 平行光线经过凸透镜后会聚于一点 经过凹透镜后变为发散光线 小红说透镜的光路也 是可逆的 小明不清楚什么是 可逆光路 请你在 b 图中画出 a 图的可逆光路 a b 拓展题 拓展题 选作 选作 如图所示 OO 为凸透镜的主光轴 S 为点光源 S 经凸透镜成的像 SA 为光源 S 发出的一条 光线 请在图中适当的位置画出凸透镜 并完成光线 SA 通过凸透镜的光路图 随堂演练随堂演练 1 林雨在森林公园游玩时 看到一个丢弃的透明塑料瓶 她想到 如果下雨使瓶中进了水 就可能会成为森 林火灾的元凶 于是她捡起了塑料瓶将其丢进了垃圾桶里 这其中引起火灾的主要原因是 A 装有水的塑料相当于 凸透镜 对光线有会聚作用 B 装有水的塑料相当于 凸透镜 对光线有发散作用 C 装有水的塑料相当于 凹透镜 对光线有会聚作用 D 装有水的塑料相当于 凹透镜 对光线有发散作用 2 在图示的虚线框内填上适当的透镜 3 根据图中已知的光线 画出相应的入射光线或折射光线 4 如图所示 一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上 请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平 面镜反射的光路 并标出反射角的度数 5 如图所示 一个凸透镜的主光轴与平静水面重合 F 为凸透镜的焦点 请画出图中光线在凸透镜左侧的 入射光线以及图中光线进入水中的折射光线 30 FF 6 某同学选了如图所示的三个凸透镜来做实验 它们由同种材料组成 提出问题 这三个凸透镜有什么不同 猜想与假设 三者焦距 设计并进行实验 这位同学让一束平行光分别经过凸透镜甲 乙 丙 描绘三束光的光路 得到如图所 示的三组光路图 根据这个实验记录 你可以得出什么结论 实验结论 评估与交流 当凸透镜口径相同时 透镜越 对光线的折射能力越 焦距越 拓展提高拓展提高 1 根据凸透镜对光线的会聚作用和光路的可逆行原理可知 平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通 过 通过透镜光心的光线 其方向 通过焦点的入射光线经过凸 透镜折射后 2 有两个直径相同的凸透镜甲和乙 已知甲的焦距大于乙的焦距 则对光的偏折能力较强的是 3 一天 小雨在百货商店里发现有一种新型手电筒 他非常感兴趣 这种手电筒的灯泡做成如图所示的形 状 它的前端相当于一个 使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件 即 灯丝应处于 4 夏令营活动中 小华和他的同伴们经过森林公园 刚走进园内 一幅醒目的告示牌出现在他们眼前 为 了防止森林火灾 请不要随地丢弃透明的饮料瓶 小华沉思了片刻 立即明白了 一旦雨水进入饮料瓶后 对光的作用就相当于一个 对太阳光有 作用 可能会导致易燃物着火 5 利用太阳光估测凸透镜焦距的常用方法 让凸透镜正对太阳光 在纸上得到一个最小最亮的光斑 用刻 度尺测出光斑到透镜中心的距离为 10 cm 这时光斑所在的位置就是该凸透镜的 该凸透镜的焦距为 cm 6 小华在观察太阳光通过甲 乙两副眼镜在地面上形成的光斑时 发现两副眼镜形成的光斑不同 太阳光 通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮 而太阳光通过眼镜乙形成的光斑中间始终较四周暗 由此可以判断 眼 镜甲是 透镜 眼镜乙是 透镜 7 小明家为了防盗 在家中的门上装了一个 猫眼 他在屋内能看清屋外的人是一个正立 缩小的像 屋 外面的人却看不清屋内的小明 则 猫眼 应该是 A 平面镜 B 潜望镜 C 凹透镜 D 凸透镜 8 常言道 水火不相容 但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火 这个器件相当于下面的 A 平面镜 B 凸面镜 C 凸透镜 D 凹透镜 9 下列说法中正确的是 A 凡是透镜一定有两个焦点 B 凹透镜没有焦点 C 任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转 D 以上说法都不正确 10 要想使小灯泡发出的光线经某光学仪器后变成平行光 应该把灯泡在 A 凸透镜的焦点上 B 凹透镜的焦点上 C 凸透镜的光心上 D 凹透镜的光心上 11 如图所示 光线通过透镜后折射光线正确的是 12 关于透镜 下列说法中正确的是 A 凸透镜和凹透镜都有焦点 凸透镜有实焦点 B 凸透镜对光有会聚作用 因此通过凸透镜的光一定会聚于焦点 C 凸透镜只对平行光有会聚作用 D 凹透镜对光有发散作用 因此通过凹透镜的光束一定是发散光束 13 如图 某同学将凸透镜正对太阳光 将一张白纸放在凸透镜的另一侧逐渐远离透镜 看到的现象是 A 白纸上有缩小的光斑 小亮点 光斑的大小不变 B 白纸上的光斑先变大 再变小 C 白纸上的光斑先变小 再变大 D 以上说法都不对 14 完成下列光路图 15 如图所示中的方框内只有一个光学元件 方框外单箭头 双箭头光线分别相互对应 表示了射入方框和射 出方框的光线 试判断方框内所用的是什么元件 并将元件填入方框 1 我们学过的光学知识中 有两种镜能使平行光线会聚在一个焦点上 它们是 A 凸透镜和凹面镜 B 凹透镜和凸面镜 C 凹透镜和平面镜 D 凸透镜和凹透镜 3 常用粗测凸透镜焦距的方法为 拿一凸透镜正对着太阳光 拿一张白纸在凸透镜的另一侧来回移动 使 光斑在白纸上变得最小最亮 即为 用刻度尺测出焦点到透镜 的距离 即为焦距 4 请在下列各图中画出经过透镜前后的入射光线或折射光线 5 如右图 一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草 夏天雨后 阳光穿过薄膜上的积水 照射到干草