2024年秋季新滬粵版八年級上冊物理課件 3.4探究光的折射規(guī)律

第三章光和眼睛3.4探究光的折射規(guī)律逐點導講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2光的折射光的折射規(guī)律生活中和自然中的折射現(xiàn)象課時導入從身邊的問題出發(fā)：漫畫所示的情景你碰到過嗎?為什么在水池邊看水的深度,總是比實際的水的深度淺些呢?課時導入科學技巧發(fā)現(xiàn)問題：發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。它是提出問題、解決問題的前提，只有先發(fā)現(xiàn)了問題我們才能正確地分析、解決問題。知識點光的折射知1－講感悟新知1易錯提醒發(fā)生折射時，同時有反射現(xiàn)象。知1－講感悟新知1.光的折射光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時傳播方向的現(xiàn)象，叫做光的折射。2.光的折射涉及的基本概念一點入射點O：入射光線與界面的交點三線入射光線AO；法線ON；折射光線OC兩角入射角α：入射光線與法線的夾角；折射角γ

：折射光線與法線的夾角入射光線和折射光線都有方向，表述時應(yīng)順著光線箭頭的方向。知1－講感悟新知例1[中考·安徽改編]某實驗小組在探究光的折射規(guī)律時，讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中，看到如圖

所示的現(xiàn)象。知1－練感悟新知(1)請在圖中分別標出入射光線、折射光線、反射光線，并標出光線的傳播方向；再標出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母γ表示)。解：如圖

所示。知1－講感悟新知(2)若圖中光從空氣射入水中時，入射角為60°，則折射角可能為()A.0°B.45°C.60°D.90°B知1－講感悟新知思路導引：知1－講感悟新知1.從概念出發(fā)，識別線和角1.先找入射點；2.根據(jù)法線的定義，過入射點作出與分界面垂直的虛線即為法線；3.根據(jù)光的反射定律和折射規(guī)律確定反射光線、折射光線和入射光線；4.入射光線與法線的夾角為入射角i，折射光線與法線的夾角為折射角γ。知1－練感悟新知1.[中考·鎮(zhèn)江]光在空氣和水的分界面處同時發(fā)生反射和折射的光路如圖所示，其中折射角為∠_____(填“1”“2”或“3”)，分界面為_____

(填“①”或“②”)，分界面的____方為水。當入射角減小時，反射光線與折射光線的夾角將變_____。2②上大知1－講感悟新知易錯提醒1.光線連續(xù)不能斷開，并用箭頭標注光線方向；2.法線需用虛線表示；3.法線與界面垂直，應(yīng)標明垂足。知2－講感悟新知知識點光的折射規(guī)律21.探究光的折射規(guī)律(1)器材：一支激光筆、一個玻璃水槽、一塊玻璃磚、一個量角器、一塊硬紙板。知2－講感悟新知(2)進行實驗①讓光線從空氣斜射入水中(可以滴幾滴牛奶更清楚看到光路)。觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系。比較折射角γ

和入射角α的大?。赫凵浣铅胈____(填“大于”“等于”或“小于”)入射角α

。小于知2－講感悟新知②改變?nèi)肷浣铅恋拇笮。^察折射角γ的變化情況。當入射角α

增大時，折射角γ將________；當入射角α

減小時，折射角γ將________。③讓光線垂直射向水面，觀察進入水中的光線方向。④將水槽換成玻璃磚，重復(fù)上面的步驟，觀察現(xiàn)象。⑤讓光從水或玻璃中斜射入空氣中，重復(fù)上面實驗，觀察現(xiàn)象。增大減小知2－講感悟新知(3)歸納得出光的折射規(guī)律①光折射時，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。②折射角隨入射角的改變而改變：入射角增大時，折射角也增大，入射角減小時，折射角也減小。知2－講感悟新知③光從空氣斜向射到水或玻璃表面時，折射光線向靠近法線的方向偏折。折射角小于入射角。(如圖4甲所示，以空氣和水為例)④光從水或玻璃斜向射到空氣中時，折射光線向遠離法線的方向偏折。折射角大于入射角。(如圖4乙所示，以空氣和水為例)⑤光垂直射到水或玻璃的表面時，在水或玻璃中的傳播方向不改變。知2－講感悟新知【溫馨提示】在折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。知2－講感悟新知2.光的折射與光的反射比較光的折射光的反射不同點①折射光線和入射光線在不同介質(zhì)中；②折射角與對應(yīng)的入射角一般不等，只有光垂直入射時γ=α=0°①反射光線和入射光線在同一介質(zhì)中；②反射角始終與入射角相等相同點①光傳播到透明介質(zhì)表面時，一般會同時發(fā)生反射和折射；②折射光線、反射光線都與法線和對應(yīng)的入射光線在同一平面；③折射光線、反射光線都與對應(yīng)的入射光線分別位于法線兩側(cè)；④折射角和反射角都隨入射角的增大而增大；⑤反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的知2－講感悟新知思想方法知識遷移法：利用新舊知識間的聯(lián)系，進行新舊知識對照，由舊知識去思考、領(lǐng)會新知識，或者用研究舊知識的方法去研究新知識，從而學會學習的方法。例如：探究光的折射規(guī)律時會遷移聯(lián)想到運用探究反射規(guī)律的一些研究思路和實驗器材；由反射時光路是可逆的遷移聯(lián)想到折射時光路也是可逆的。知2－講感悟新知思想方法實驗中，為什么要多次改變?nèi)肷浣沁M行實驗？答：多次實驗，獲取更多的實驗數(shù)據(jù)，使總結(jié)歸納得出的規(guī)律更具一般性。歸納法：根據(jù)一類事物的部分對象具有某種性質(zhì)，推出這類事物的所有對象都具有這種性質(zhì)的推理方法。光的折射規(guī)律就是對實驗結(jié)果進行分析和歸納得出的。知2－講感悟新知思想方法列表比較：光的折射與反射當我們想尋找兩個事物的相同和不同之處時，就需要用到比較法。對光的折射和反射現(xiàn)象進行比較，我們主要從中尋找它們的不同點和相同點，從而進一步揭示其本質(zhì)特點。知2－講感悟新知例2小杰同學探究光從空氣斜射入不同介質(zhì)發(fā)生折射時的一些規(guī)律，他將一束光從空氣射入水中發(fā)生折射的實驗數(shù)據(jù)記錄于下表：實驗序號12345入射角10°20°30°40°50°折射角7.9°15.4°21.5°26.3°33.5°知2－講感悟新知(1)分析實驗序號1(或2或3或4或5)中折射角與入射角的大小關(guān)系，得出初步結(jié)論是：光從空氣斜射向水中，折射角_____入射角。(2)分析實驗序號1、2、3、4、5中折射角與入射角的變化關(guān)系，得出初步結(jié)論是：折射角隨入射角的增大而______。小于增大知2－講感悟新知(3)該同學在得出以上結(jié)論后想要繼續(xù)研究光在其他透明介質(zhì)的分界面折射時有什么規(guī)律。表中是光在幾種不同介質(zhì)中的傳播速度，如圖甲是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路：知2－講感悟新知介質(zhì)水玻璃冰空氣酒精光速(m/s)2.25×1082.0×1082.30×1083.0×1082.2×108知2－講感悟新知①綜合分析表中的數(shù)據(jù)和圖甲中的光路圖可以得出的結(jié)論是：當光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時，折射角______(填“大于”或“小于”或“等于”)入射角。②如圖乙所示，根據(jù)上述結(jié)論，光從玻璃斜射向酒精后經(jīng)過了點A，那么激光光源的入射點應(yīng)在_________

(填“O點左側(cè)”“O

點處”或“O

點右側(cè)”)。小于O

點左側(cè)知2－講感悟新知2.折射角與入射角的大小關(guān)系光在空氣與水、空氣與玻璃之間傳播時(斜射)，根據(jù)折射規(guī)律我們可以概括出折射角和入射角之間“空氣中角恒大”的規(guī)律。知2－講感悟新知3.抓數(shù)據(jù)分析總結(jié)折射規(guī)律●確定光線的傳播方向，縱向比較各組數(shù)據(jù)中折射角與入射角的大小，得出一般性結(jié)論；●分別橫向比較入射角與折射角的大小，總結(jié)出兩角變化的規(guī)律。知3－講感悟新知知識點生活中和自然中的折射現(xiàn)象31.從岸上看水中的物體(1)現(xiàn)象：水中物體看起來要比實際的物體位置淺。(2)原因解釋及光路圖如圖5所示，自A點射向空氣中的光線在水面處發(fā)生了折射(空氣中的折射角大于水中的入射角)，眼睛沿著折射光線看去，覺得光好像是從水中A′點射出來的，A′點在A

點的上方。知3－講感悟新知(3)實例：從岸上看，池塘的底變淺了、漁夫用鋼叉捕魚時，總是將鋼叉向看到的魚的下方投擲(圖6)。知3－講感悟新知2.從水中看岸上的物體(1)現(xiàn)象：岸上的物體看起來比實際位置要高。(2)原因解釋及光路圖如圖7所示，自A

點射向水中的光線在水面處發(fā)生了折射(水中的折射角小于空氣中的入射角)，眼睛沿著折射光線看去，覺得光好像是從空氣中A′點射出來的，A′點在A

點的上方。(3)實例：潛水員看岸上的大樹變高了。知3－講感悟新知3.水中的筷子“彎折”(圖8)4.大氣層不均勻，太陽光折射形成的現(xiàn)象：海市蜃樓、看到的太陽位置跟實際位置有偏差。知3－講感悟新知知識拓展全反射：如圖9所示，光從玻璃斜射入空氣中，折射角β

大于入射角α

；且著α逐漸增大，β

也在逐漸增大。當入射角α

增大到某一數(shù)值時，折射角β

將達到90°，再增大入射角，折射光會完全消失，入射光全部反射回來，這種現(xiàn)象叫做全反射現(xiàn)象。全反射在通信光纜中傳播光信號時有重要應(yīng)用。知3－講感悟新知建構(gòu)模型虛像：筷子和鉛筆在水中變彎折及海市蜃樓這些折射現(xiàn)象中，通過分析對應(yīng)的光路圖，我們會發(fā)現(xiàn)這些像的形成都是折射光線的反向延長線會聚形成的，所成的像都是虛像。平面鏡成像時，反射光線的反向延長線形成的像也是虛像。知3－講感悟新知例3[中考·成都]如圖14所示，請畫出激光束從三棱鏡折射入空氣時，法線的位置和折射光線的大致位置。解：如圖15所示。知3－講感悟新知思路導引：激光束從三棱鏡折射入空氣時，此時的折射角要大于入射角，首先作出法線，根據(jù)折射角和入射角的關(guān)系作出折射光線。知3－講感悟新知折射光路圖的作圖技巧作圖步驟：1.確定點：就是確定入射點，即入射光線或折射光線與界面的交點，用O表示。2.作法線：法線與界面垂直，過入射點作界面的垂線，這就是法線，法線用虛線表示。3.畫光線：光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)中時，折射角小于入射角；光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。根據(jù)角度關(guān)系畫出折射光線，折射光線用實線表示，最后再在光線上標上箭頭，表示光的傳播方向。畫折射光路圖時，銘記一條不變的原則：空氣中的角度總是比較大。(定向思維法)知3－講感悟新知下列光現(xiàn)象中屬于光的折射的是()C例4知3－講感悟新知思路導引：手在墻上形成“手影”，是光的直線傳播形成的，A錯誤；橋在水中形成“倒影”，是水面成像，屬于光的反射現(xiàn)象，B錯誤；鋼筆“錯位”，屬于光的折射現(xiàn)象，C正確；景物在凸面鏡中成像，可以擴大視野，是凸面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，D錯誤。知3－講感悟新知5.觀現(xiàn)象，知成因?qū)τ谏钪泻妥匀滑F(xiàn)象中的光現(xiàn)象，要多積累，多對比，試著用所學的光學知識解釋成因，從而準確判斷所給的現(xiàn)象。現(xiàn)象成因手影、小孔成像、日食、月食、激光準直、排隊前后看齊等光的直線傳播倒影、平面鏡成像、水中月鏡中花、汽車觀后鏡等光的反射水中筷子向上彎折、水面折枝、海市蜃樓、池底變淺等光的折射 知3－練感悟新知1.[中考·南京]如圖18所示，小剛將一枚硬幣放在碗底，眼睛在A處恰好看不到它，沿碗壁緩緩向碗中加水，小剛又能看到“硬幣”。這是因為光從________中斜射入________中發(fā)生了光的________現(xiàn)象。水空氣折射課堂小結(jié)探究光的折射規(guī)律光的折射光的折射現(xiàn)象三線位置關(guān)系光的折射規(guī)律看水池變淺、看魚變高