滬粵版八年級(jí)物理上冊(cè) 3.4 光的折射規(guī)律（第三章 光和眼睛 學(xué)習(xí)、上課課件）

3.4光的折射規(guī)律第三章光和眼睛逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2光的折射現(xiàn)象光的折射規(guī)律生活中的折射現(xiàn)象知識(shí)點(diǎn)光的折射現(xiàn)象知1－講1【提出問(wèn)題】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在傳播過(guò)程中遇到障礙物的表面會(huì)發(fā)生反射。如果障礙物不透明，則所有的光都將反射回原介質(zhì)。如果障礙物透明，結(jié)果將會(huì)怎樣？【獲取與處理信息】使光從一種透明介質(zhì)射向另一種透明介質(zhì)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下所述：知1－講知1－講思想方法通過(guò)歸納、對(duì)比得出折射的條件、特點(diǎn)(1)條件:從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)。(2)特點(diǎn):折射光線相對(duì)入射光線有偏折。知1－講1.光的折射光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射。注：光在同種不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)，也會(huì)發(fā)生折射，太陽(yáng)光在大氣中傳播路徑是彎曲的就是這個(gè)原因。如：海市蜃樓。知1－講2.光的折射模型圖(1)構(gòu)建光的折射模型圖(圖1)知1－講(2)基本概念①分界面：兩種介質(zhì)的交界處。②入射光線：投射到分界面的光線。③入射點(diǎn)：入射光線與分界面的交點(diǎn)。④折射光線：光進(jìn)入另一種介質(zhì)后的光線。⑤法線：過(guò)入射點(diǎn)與分界面垂直的直線(用虛線表示)。⑥入射角：入射光線與法線的夾角。⑦折射角：折射光線與法線的夾角。知1－講建立模型忽略物體形狀、光束粗細(xì)、分界面材料等次要因素，抓住光的傳播路徑和方向等主要因素建立模型圖。另外為了研究問(wèn)題方便，引入法線。知1－講知識(shí)鏈接區(qū)分三種光現(xiàn)象：(1)光的直線傳播現(xiàn)象：影子的形成、日月食現(xiàn)象、小孔成像。(2)光的反射：水中倒影、潛望鏡、各類面鏡。(3)光的折射：看水中的物體、隔著玻璃或其他透明介質(zhì)看物體。知1－練例1[中考·營(yíng)口改編，多選]下列各種光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是(

)A.河水看起來(lái)變淺了B.通過(guò)汽車后視鏡看后車情況C.太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后可以形成彩色光帶D.早晨太陽(yáng)還在地平線以下時(shí)人就可以看到它知1－練解題秘方：發(fā)生光的折射時(shí)，可能是介質(zhì)種類改變了，也可能介質(zhì)種類沒(méi)變，但是介質(zhì)本身不均勻。知1－練解析：河水看起來(lái)變淺了，是由于光的折射形成的，故A正確；通過(guò)汽車后視鏡看后車情況，是由于光的反射形成的，故B錯(cuò)誤；太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后可以形成彩色光帶，是由于光的折射形成的，故C正確；早晨太陽(yáng)還在地平線以下時(shí)人就可以看到它，是由于光的折射形成的，故D正確。答案：A、C、D知1－練1.[中考·丹東]下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是()B知2－講知識(shí)點(diǎn)光的折射規(guī)律2【提出問(wèn)題】光斜射向兩種介質(zhì)的分界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射，且改變?nèi)肷涔獾姆较?，折射光的方向也隨之改變。那么，光在折射時(shí)，是否遵循一個(gè)特定的規(guī)律呢？知2－講【猜想與假設(shè)】聯(lián)系前面所學(xué)的光的反射定律，可以進(jìn)行如下猜想：折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射角大于(或小于)入射角。知2－講【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案】(1)實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、可折疊的帶有角度的紙板、半圓形的玻璃磚、水槽。(2)實(shí)驗(yàn)裝置圖：如圖2所示。知2－講【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和獲取與處理信息】(1)實(shí)驗(yàn)步驟①將標(biāo)有角度的紙板按如圖2所示的方式放置。②將一束激光從空氣斜射向水面O點(diǎn)，觀察入射光和折射光的位置關(guān)系，記錄入射角和折射角。③逐漸增大入射角，重復(fù)步驟②，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格。④將紙板的右側(cè)向前或向后折轉(zhuǎn)，觀察是否能看到折射光。知2－講⑤讓激光垂直于分界面，由空氣射入水中，觀察折射光與入射光的方向。⑥改用玻璃磚重做上述實(shí)驗(yàn)，并用筆在紙板上描出某次實(shí)驗(yàn)的光路。⑦讓激光逆著紙板上記錄的折射光的方向從玻璃射入空氣，觀察此時(shí)的折射光。知2－講(2)實(shí)驗(yàn)記錄表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)光從空氣射入水中光從空氣射入玻璃磚中入射角i折射角r入射角i折射角r10°0°0°0°230°22°30°17°345°35°45°24°知2－講【分析與論證】(1)光從空氣斜射入水(或玻璃)中時(shí)，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居在法線兩側(cè)；折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角。(2)當(dāng)改變?nèi)肷浣堑拇笮r(shí)，折射角的大小也隨之改變。入射角增大時(shí)，折射角也增大，反之亦然。知2－講(3)光從空氣垂直射入水(或玻璃)中時(shí)，傳播方向不變。(4)讓光逆著原折射光的方向從玻璃射入空氣，進(jìn)入空氣的折射光逆著原入射光的方向射出，說(shuō)明在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。知2－講綜上所述，可總結(jié)為如下規(guī)律：1.三線共面，即折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。2.兩線分居，即折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)。3.兩角不一定相等，即光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大。光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向不變。4.折射時(shí)光路可逆。知2－講對(duì)比思想光的折射與光的反射的異同不同點(diǎn)：光的折射：①折射光線和入射光線在不同介質(zhì)中；②折射角與對(duì)應(yīng)的入射角一般不相等，只有光垂直入射時(shí)，r=i=0°。光的反射：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。知2－講相同點(diǎn)：①折射光線、反射光線都與法線和對(duì)應(yīng)的入射光線在同一平面內(nèi)；②折射光線、反射光線都與對(duì)應(yīng)的入射光線分別位于法線兩側(cè)；③折射角和反射角都隨入射角的增大而增大；④光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。知2－講關(guān)聯(lián)思考在兩種透明介質(zhì)的分界面上，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射嗎？關(guān)聯(lián)結(jié)果在兩種透明介質(zhì)的分界面上，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射。反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)且在同種介質(zhì)中；折射光線與入射光線也是分居法線兩側(cè)，但在兩種不同介質(zhì)中。知2－練一束單色光從空氣斜射向平行玻璃磚并穿過(guò)，其光路如圖3所示，下列關(guān)系說(shuō)法正確的是_______。①∠1>∠2 ②∠1=∠5③∠1=∠4 ④∠3>∠4例2解題秘方：根據(jù)光的反射定律和光的折射規(guī)律解答。①②③知2－練解析：光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角，所以∠1=∠5；光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角小于入射角，所以∠1>∠2；光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，所以∠3<∠4；玻璃磚上下表面平行，則上下兩表面的法線平行，由幾何知識(shí)和光路的可逆性可知∠1=∠4。故①②③正確。知2－練2.如圖所示的是光由空氣斜射入玻璃時(shí)發(fā)生折射的光路圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A.∠AOP是入射角B.∠QOB是折射角C.若入射角增大，折射角會(huì)增大D.若光沿著B(niǎo)O方向入射，不會(huì)沿著OA方向射出C知2－練[中考·雅安]如圖4所示，光從水中沿AO方向斜射入空氣，請(qǐng)畫(huà)出空氣中折射光線的大致方向。例3知2－練解題秘方：當(dāng)光由水中或其他透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。由此畫(huà)出折射光線。解析：過(guò)入射點(diǎn)作法線，光由水中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。知2－練解：如圖5所示。知2－練規(guī)律總結(jié)：光的折射現(xiàn)象中，在光速大的介質(zhì)中光線與法線之間的夾角大。知2－練3.如圖所示，一條光線從水中斜射向水面時(shí)發(fā)生了折射，OA為折射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中作出大致的入射光線并標(biāo)出折射角的度數(shù)。解：如圖所示。知3－講知識(shí)點(diǎn)生活中的折射現(xiàn)象31.兩種典型的折射成像現(xiàn)象現(xiàn)象在空氣中看水中物體在水中看空氣中物體圖示知3－講續(xù)表：結(jié)論看到的是水中物體變淺的虛像看到的是空中物體變高的虛像延伸池水看起來(lái)比實(shí)際淺潛水員看到天上的飛鳥(niǎo)比實(shí)際高知3－講2.成像原理——光的折射來(lái)自水中物體S反射的光，進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射，折射光進(jìn)入了人的眼睛，引起視覺(jué)；由于有光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，人會(huì)感覺(jué)這些光好像是從進(jìn)入人眼光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S′處發(fā)出的；S′就是S在水中的像。知3－講由圖示可知：(1)折射成的像和物體在分界面同側(cè)。(2)入射光線反向延長(zhǎng)線過(guò)物、折射光線反向延長(zhǎng)線過(guò)像、折射光線和入射光線交分界面于入射點(diǎn)。知3－講知識(shí)鏈接我們看到水中的“物體”，實(shí)際上是由于光的折射而形成的虛像，“虛像”是由折射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成，“虛像”始終在“實(shí)物”的上方。知3－講折射成像的作圖依據(jù)知3－練如圖6所示，MN為水面，PQ為法線，水面下A處有潛水員，水面上方B、C處分別有小明和小紅。例4知3－練他們?nèi)硕纪ㄟ^(guò)水面相互觀察，以下說(shuō)法正確的是(

)A.小明看到小紅的像是由于光的折射形成的B.潛水員看到小明的像是由于光的反射形成的C.小明觀察小紅的像所對(duì)應(yīng)的光路中，BO是入射光線D.潛水員觀察小明的像所對(duì)應(yīng)的光路中，折射角為37°解題秘方：是否為同種均勻介質(zhì)是判斷反射與折射現(xiàn)象的關(guān)鍵。知3－練解析：小紅反射的光經(jīng)水面發(fā)生反射后，射入小明的眼睛，所以小明看到小紅的像，是由于光的反射形成的，故A錯(cuò)誤；潛水員看到的是小明變高的虛像，是由于光的折射形成的，故B錯(cuò)誤；小明觀察小紅的像對(duì)應(yīng)的光路中，CO是入射光線，故C錯(cuò)誤；潛水員觀察小明的像對(duì)應(yīng)的光路