八年级物理上册 第4章 第4节 光的折射课件1 （新版）新人教版.ppt

第四章光现象 第4节光的折射 光的折射的作图方法 规律方法 1 已知入射光线作折射光线 若光是从空气斜射入水中 或玻璃中 时 有折射角小于入射角 1 作法线 过入射点 2 确定入射角 3 在入射光线与法线的另一侧水中 或玻璃中 作折射角小于入射角的光线 折射光线 2 已知折射光线作入射光线 若折射光线在空气中时 有折射角大于入射角 1 作法线 过入射点 2 确定折射角 3 在折射光线与法线的另一侧水中 或玻璃中 作入射光线 使折射角大于入射角 2015 资阳中考 井底之蛙 这个成语大家都很熟悉 如图4 61甲所示 在一个干枯的井底正中央p点有一只青蛙 它的视野范围如图甲所示 大雨将井全部灌满水 若青蛙仍在p点 请你在图乙中画出青蛙视野发生变化后的大致情况 例1 解析 当井里灌满水后 光线照到水面会发生折射现象 由于光是从空气射向水里 所以入射角大于折射角 因此井底之蛙看到的视野范围比没有水时会更大 如图4 62所示 1 2015 河南中考 如图甲所示 人眼看到斜插入水中的筷子发生了弯折 请在图乙中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线 要求以o为入射点 答案 如右图所示 例2 如图4 63所示为光在空气和玻璃间传播的情况 由图可知 入射光线是 折射角是 玻璃在侧 根据光的折射规律判断入射角 反射角以及介质 疑难点 解析 因为入射光线和反射光线在同一平面内 并且反射角等于入射角 从图中可以看出 mn左侧的两条光线oc oa与op的夹角相等 因此mn为界面 qp为法线 co ao中应是反射光线和入射光线 而入射光线和折射光线分居法线的两侧 故co是入射光线 oa是反射光线 ob是折射光线 由于 com 30 所以入射角为 cop 90 30 60 而折射角 qob 30 从而可知折射角小于入射角 所以光是从空气斜射入玻璃中 玻璃在右侧 例2 如图4 63所示为光在空气和玻璃间传播的情况 由图可知 入射光线是 折射角是 玻璃在侧 根据光的折射规律判断入射角 反射角以及介质 疑难点 co 30 右 2 2015 南昌中考 如图所示 是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图 从图中可以看出 空气在界面的侧 折射角的大小是 此过程中还有部分光发生了反射 反射角的大小是 提示 光从左侧射向右侧 所以左侧光线是入射光线 右侧光线是折射光线 折射光线与法线的夹角叫做折射角 由图知折射角是 90 55 35 已知入射光线与界面的夹角是30 所以入射角为 90 30 60 根据反射角等于入射角知 反射角也是60 图中可以看出 折射角小于入射角 所以这是光从空气斜射入玻璃的过程 即左侧是空气 右侧是玻璃 左 35 60 实际应用题 如图4 64所示是两个并排而且深度相同的水池 一个装水 另一个未装水 在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆 当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子 下列说法中正确的是 a 未装水的池中标杆影子较长b 装水的池中标杆影子较长c 装水的池中标杆没有影子d 两池中标杆影子长度相同 解析 该题中 对于没有装水的情况下 根据光是沿直线传播的 故在杆的后方会形成影子 但是对于装水的情况来说 从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射 由于在水中的折射角小于入射角 即折射光线比原来的光线 沿直线传播的情况 更靠近杆 故此时影子的长度会变小 故正确答案为a a 例1 综合作图题 2015 铁岭中考 如图4 65所示 从水下射出的一束光线在水面发生折射后射向水面上方光滑的墙壁 又在墙壁上发生了反射 请作出折射光线的大致方向和经墙壁反射后的反射光线 例2 解析 过入射点作法线 从而确定了入射光线位于法线的左侧 并确定了入射角的大小 根据折射角大于入射角画出折射光线 光线在墙壁上发生了反射 根据反射角等于入射角画出反射光线 答案 如图4 66所示 阅读材料题 阅读材料 回答问题 光由真空进入空气中时 传播方向只有微小的变化 虽然如此 有时仍然不能不考虑空气的折射效应 如图4 67所示 表示来自一个遥远天体的光穿过地球大气层时被折射的情景 覆盖着地球表面的大气 越接近地表越稠密 折射角也越小 我们可以把地球表面上的大气看作是由介质不同的许多水平气层组成的 星光从一个气层进入下一个气层时 要折向法线方向 结果 我们看到的这颗星星的位置 比它的实际位置要高一些 这种效应越是接近地平线就越明显 例3 我们看到的靠近地平线的星星的位置 要比它的实际位置高37 这种效应叫做蒙气差 是天文观测中必须考虑的 太阳光在大气中也要发生偏折 因此 当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时 实际看到的是它处在地平线的下方时发出的光 只是由于空气的折射 才看到太阳处于地平线的上方 1 材料中介绍的这种光现象叫什么 它是怎样形成的 2 根据材料 你能判断我们看到的星星和太阳刚升起的时候是真实的星星和太阳吗 解析 1 光只有在均匀的介质中才沿直线传播 在不均匀的介质中传播路径会发生偏折 光从光疏介质斜射入光密介质时发生折射现象 折射光线靠近法线 它是由于介质不均匀造成的 2 太阳或星星的光从太空进入大气层时 会发生折射 折射光线靠近法线 我们逆着折射光线的方向看 它们比实际位置变高了 答案 1 光的折射 光传播的介质不均匀 2 太阳或星星的光从太空进入大气层时 会发生折射 折射光线靠近法线 我们逆着折射光线的方向看 它们比实际位置变高了 实验探究题 某同学在做探究光的折射特点实验 如图4 68所示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 例4 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 填 大于 等于 或 小于 入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于零度 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作出评价 是否存在不足 答 填 是 或 否 请简要说明理由 解析 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 折射角等于零度 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 实验探究题 某同学在做探究光的折射特点实验 如图4 68所示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 例4 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 填 大于 等于 或 小于 入射角 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于零度 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作出评价 是否存在不足 答 填 是 或 否 请简要说明理由 反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于 是 五次实验数据可以 但没有换用其他透明介质做此实验 创新题 如图4 69所示 在探究 光从空气斜射入糖水和酒精时 哪种液体对光的偏折本领较大 的实验中 小东按以下设计的方案进行实验 得到李老师的认可 例5 先让一束入射光从空气斜射到空水槽中 记录下水槽底部的光斑的位置a点 倒入糖水 让入射光从空气斜射入糖水中 记录下光斑位置b点 倒入酒精 让入射光从空气斜射入酒精中 记录下光斑位置c点 比较三个光斑的位置 得出实验结论 请回答以下问题 1 做本实验时 要在环境下完成 填 较亮 或 较暗 2 a b c三个水槽内液面高度相同 要实现探究目标 小东应选择图甲中的 填字母序号 两图进行实验 3 实验时 小东在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺 这样做的目的是为了 4 某小组同学正确实验后 记录的三次光斑的相对位置如图乙所示 经分析可知 光从空气斜射入时 对光的偏折本领较大 解析 1 如果实验环境光线较强 则不易观察到水槽底部的折射光斑 为了观察并记录下水槽底部的光斑位置 实验应在较暗的环境中进行 2 要探究光从空气斜射入糖水和酒精时哪种液体对光的偏折本领较大 实验中应控制液面高度 入射光线 入射角大小不变 只改变液体的种类 由图可知 a与b或b与c入射角不同 a与c入射角相同 因此应选择a与c进行实验 3 在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺 目的是为了准确记录折射光线在水槽底部的光斑位置 4 根据图乙记录的光斑位置可知 在糖水中折射光斑的位置距离光在空气中光斑的位置比较远 由此可知 糖水对光线的偏折程度大 对光的偏折本领较大 答案 1 较暗 2 a与c 3 准确标出光斑的位置 或便于准确确定偏折距离 答案合理即可 4 糖水 创新题 如图4 69所示 在探究 光从空气斜射入糖水和酒精时 哪种液体对光的偏折本领较大 的实验中 小东按以下设计的方案进行实验 得到李老师的认可 例5 先让一束入射光从空气斜射到空水槽中 记录下水槽底部的光斑的位置a点 倒入糖水 让入射光从空气斜射入糖水中 记录下光斑位置b点 倒入酒精 让入射光从空气斜射入酒精中 记录下光斑位置c点 比较三