八年級物理上冊 3.4 探究光的折射定律學(xué)案 （新版）粵教滬版

1、3.4 探究光的折射定律一、情景引入清澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會游泳的小明，一跳下去就淹過了脖子，下水的他就驚慌失措，幸好有同學(xué)相救，才脫離危險。為什么小明在岸上看池水會比實(shí)際的淺呢？真的眼睛騙了自己？二、教材研究問題1光真的會折射嗎？ 觀察課文中圖337把一束光從空氣斜射入水面時，一部分光發(fā)生了反射返回到空氣中，而另一部分光則進(jìn)入水中傳播，且傳播方向 （填“有”或“沒有”）改變。這種光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的 。 光的折射現(xiàn)象在我們生活當(dāng)中會見到很多，例如：插入水中的筷子向 彎折；清轍的河水感覺到變 ；初升的太陽；海市蜃景等。你知道的還有哪些是折射

2、現(xiàn)象？ 。 認(rèn)識光的折射當(dāng)中的幾個概念，如圖所示。兩種介質(zhì)的界面MM、法線 、入射光線 、折射光線 、入射角 、折射角 。問題2光的折射有什么規(guī)律？ 實(shí)驗(yàn)器材：激光棒、白紙、三角板、鉛筆、玻璃磚或有機(jī)玻璃塊 實(shí)驗(yàn)步驟：用鉛筆在白紙上畫出兩條互相垂直的線MM、 和NN、，如下圖1所示。 把玻璃磚的一邊壓在MM、線上，把上方看作是空氣，下方是玻璃磚。如圖2所示。 用激光束從O點(diǎn)緊貼白紙斜射入玻璃磚，觀察光射入玻璃磚的情況，并用鉛筆把入射光線和折射光線的位置作記號A和C。如圖3所示。 移去玻璃磚，描出線AO和OC，并標(biāo)出光線的傳播的方向，如圖4所示。 重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，增大（或減?。┤肷浣堑拇笮?，觀察折

3、射光線的變化，并作出記號。如圖5所示。 重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，讓激光束從玻璃磚射入空氣，沿CO方向入射，觀察出射光線的位置。并作出光路圖。如圖6所示。 重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，讓激光束沿NO方向入射，觀察折射情況，并作出光路圖。如圖7所示。 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 圖7分析論證：從圖4中可以得到： ； 從圖4和圖5中可以得到： ； 從圖6中可以得到： ； 從圖4和圖6中可以得到： ； 從圖7中可以得到： ； 得出結(jié)論：光的折射規(guī)律：（三線關(guān)系）折射光線、入射光線和法線位于 ；折射光線、入射光線分居法線 。（兩角關(guān)系）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃其它透明介質(zhì)時，折射角 入射角；當(dāng)光從水或玻璃其它透明介質(zhì)斜

4、射入空氣中時，折射角 入射角。在折射時，折射角隨著入射角的增大而 ，隨著入射角的減小而 。當(dāng)光垂直入射時，傳播方向不改變。注：光在折射時，光路也是可逆的。通過以上的學(xué)習(xí)，你能否作出水中點(diǎn)A發(fā)出的兩條光線進(jìn)入空氣中傳播的大致情況。如果點(diǎn)A是插入水中的筷子上的一點(diǎn)，你就可以理解筷子為什么能夠向上彎折了。問題3生活中和自然中有哪些折射現(xiàn)象呢？ 池塘水的深度感覺變淺了：是由于河底反射的光經(jīng)水斜射入空氣中時，折射光線向 偏折，使得折射角 入射角。人們沿著光線的反向延長線看去，感到河床被抬高了。與此相類似的插入水中的筷子向上彎折也是這個道理。 看水中的魚，由于光的折射我們看到的并不是實(shí)際的魚，而是魚的虛像

5、。并且像的位置在實(shí)際魚的斜上方。因此有經(jīng)驗(yàn)的漁民叉魚時，要叉向魚的 。相反魚看岸上的人，也是變 了的虛像(填高或低)。 海市蜃景則是由于空氣各層的密度并不均勻，光線在通過大氣層時，不斷發(fā)生 的緣故。因此，早上看到的初升的太陽，并不是實(shí)際的太陽，實(shí)際的太陽在地平線的 （填“上方”或“下方”）。晚上看天上的星星會眨眼睛，也是由于光的折射這個原因。三、典例分析如圖所示，有束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，在分界面處發(fā)生反射和折射，則 是反射光線， 是折射光線。解析：由圖可看出，因?yàn)镕HE=DHE，所以光線FH和DH中一條是入射光線，另一條是反射光線，則HB一定是折射光線了。又因?yàn)槿肷涔饩€和折射光線分居法

6、線的兩側(cè)，則AE為法線，F(xiàn)H為入射光線，HD為反射光線，還因?yàn)槿肷涔饩€跟反射光線在界面的同側(cè)，所以CG為界面。這是一道有關(guān)反射和折射的綜合題，對這樣的題目，要認(rèn)真觀察光路，并結(jié)合光的反射定律和折射規(guī)律加以解決。答案：HD；HB四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1、下列是一些日常生活和自然界中的光現(xiàn)象：日食和月食；水中倒影；小孔成像；池底“變淺”；黑板“反光”；雨后彩虹。由于光的折射形成的是 ；由于光的反射形成的是 。2、小明通過實(shí)驗(yàn)研究光從水中射入空氣中的現(xiàn)象，如圖所示是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫的光路圖。改變?nèi)肷浣堑拇笮?，他發(fā)現(xiàn)空氣中的折射光線與法線的夾角隨入射角的增大而增大。他猜想，當(dāng)入射角增大到一定程度時，會出現(xiàn)的現(xiàn)象

7、是 ，他猜想的依據(jù)是： 。3、如下圖所示是光在玻璃和空氣的界面上同時發(fā)生反射和折射的情況，可以斷定： 是界面， 是入射光線， 是反射光線， 是折射光線，界面的 側(cè)是空氣。第3題第2題4、一束光線從水中射向空氣中，現(xiàn)知道折射光線的折射角為00，則入射光線的入射角應(yīng)該是 （ ）A、900 ； B、00 ； C、450 ； D、300 ；5、如圖所示的四個圖中表示了光線穿過玻璃磚的光路圖，其中只有一個是正確的，你認(rèn)為是 （ ）6、一束光線由空氣斜射入水中時，如果入射角逐漸增大，折射角將 （ ）A、逐漸減小，且總小于入射角； B、逐漸增大，且總大于入射角；C、逐漸減小，且總小于入射角； D、逐漸增大，

8、且總小于入射角；7、在研究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，在豎起的玻璃板前后各放一支蠟燭，對著玻璃板既可以看到前面蠟燭在玻璃板后所成的像，同時又可看到玻璃板后的“蠟燭”。下列說法中正確的是 （ ）A、兩者都是光的反射形成的像； B、兩者都是光的折射形成的像；C、前者是光的折射形成的像，后者是光的反射形成的像；D、前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像；8、某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝了一只射燈，池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點(diǎn)形成一個亮斑，如圖所示?，F(xiàn)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點(diǎn)；如果水面上升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點(diǎn)，則 （

9、）A、P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的上方； B、P點(diǎn)在S點(diǎn)的上方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方；C、P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)上；D、P點(diǎn)在S點(diǎn)的下方，Q點(diǎn)在S點(diǎn)的下方；9、當(dāng)光從一種透明物質(zhì)進(jìn)入另一種透明物質(zhì)時，下列說法正確的是 （ ）A、光的傳播方向一定發(fā)生改變； B、光的傳播方向有時不發(fā)生改變；C、當(dāng)光從水中斜射入空氣中時，折射角小于入射角；D、當(dāng)光從玻璃中斜射入空氣中時，入射角大于折射角；10、關(guān)于光由空氣斜射入水中，下列說法中錯誤的是 （ ）A、光的傳播方向改變，但光速不變；B、折射光線和入射光線分居在法線和界面的兩側(cè)；C、折射光線向法線偏折，且折射角隨入射角增大而增大；D、在發(fā)生折射現(xiàn)象的同

10、時，還發(fā)生光的反射；11、圓筒形的玻璃杯中灌上水，將一把刻度很清晰的尺子豎直插進(jìn)玻璃杯里，斜上方看這把尺子 （ ） A、水中部分刻度變?。?B、水中部分刻度變大了； C、水中部分刻度大小不變； D、不能肯定；12、如圖所示，一束激光沿直線照射到空容器底部，形成一個亮點(diǎn)，如果向容器中緩緩地加水，隨著水面的逐漸升高，亮點(diǎn)將 （ ）A、仍在原位置不動； B、逐漸向左移動；C、逐漸向右移動； D、消失了；13、如圖所示，人眼在A處看到河里B處有一條魚。若從A處射出一束激光，要使激光能照射到魚的身上，則激光應(yīng)朝哪個方向射出？ （ ）A、B點(diǎn) B、B上方 C、B下方 D、B左方或右方14、如圖所示，是我們

11、看到的筷子斜插入水中的情況，其中正確的是 （ ）15、如圖所示，將刻度尺斜插入水中，從水面上看去水中尺子的刻度情況（ ）A、變得密了； B、變得疏了； C、一部分變密一部分變疏； D、疏密沒有變化。16、在空茶杯里放一枚硬幣，眼睛剛好看不見，如圖所示，慢慢向杯中注水，保持眼睛和杯子的位置不變，則下列說法中正確的是 （ ）A、隨著水的增多，眼睛能看到硬幣，而且感覺到硬幣逐漸降低；B、隨著水的增多，眼睛能看到硬幣，而且感到硬幣逐漸升高；C、注水后能看到硬幣，但感覺不到硬幣升高或降低；D、注水后仍看不到硬幣；17、在某湖的湖底安裝了一些燈，晚上燈光把湖裝飾得很漂亮，這些燈發(fā)出的光在進(jìn)人空氣中時發(fā)生了

12、折射，請你在圖中大致畫出它的折射光線的光路圖。五、中考試題如圖所示，M N為空氣與水的分界面，AO為人射光線，O為入射點(diǎn)在圖中畫出反射光線和折射光線解答：根據(jù)光的反射定律作出反射光線（共面、兩側(cè)、等角）；又根據(jù)折射規(guī)律作出折射光線。正確作法如下圖：如圖所示，一激光燈從點(diǎn)S發(fā)出的一束射向水面的光，在界面發(fā)生發(fā)射和折射，折射光線經(jīng)過P點(diǎn)，請你在圖中作出入射光線及其相應(yīng)的反射光線和折射光線（在答題卡中畫出原圖并作圖）解答：六、課堂測評1、如圖所示，一束光沿AO方向由空氣射向水面，經(jīng)折射后可能照亮水中的 點(diǎn)。（選填圖中的字母） 2、如上圖所示，是光線AO從一種介質(zhì)斜射向另一種介質(zhì)時，發(fā)生反射和折射時的

13、情況。如果已知入射光線AO與界面MN的夾角MOA=300，折射光線OC與反射光線OB垂直，則可以知道：入射角= ，反射角= ，折射角= 。3、某同學(xué)在魚塘邊看到“魚在云中游”，其中“魚”是由光的 而形成，“云”是由光的 而形成的。4、岸上的漁夫看到河中的魚是魚的 ，漁夫要用叉子去叉魚，應(yīng)往看到魚的 方去叉，由于從 發(fā)射的光發(fā)生了 ，看起來河水要比實(shí)際的淺些。5、從水中看岸上的樹時，感到樹好像變 了。這是因?yàn)楣鈴?中斜射入 中時，折射角比入射角 。6、在空碗里放一枚硬幣，當(dāng)碗內(nèi)盛滿水時，看上去碗底的硬幣要比實(shí)際的深度 （填“深”或“淺”）些，這是由于光的 的緣故。7、古詩詞中有許多描述光學(xué)現(xiàn)象的

14、詩句，如“潭清疑水淺”說的就是光的 現(xiàn)象；“池水映明月”說的就是光的 現(xiàn)象。8、下面哪些現(xiàn)象為光的折射現(xiàn)象 （ ）筷子插入水中，在水中的部分看起來發(fā)生了彎折；太陽未出地平線，人已經(jīng)看見太陽了；清澈的水底看起來比實(shí)際淺一些；在平面鏡中看見了自己的像；A、 ； B、 ； C、 ； D、9、一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)中，若入射角為400，則反射角和折射角在下述幾組數(shù)據(jù)中合理的是 （ ）A、反射角為400，折射角為400； B、反射角為600，折射角為300；C、反射角為400，折射角為300； D、反射角為400，折射角為600；10、某人站在河邊看到水中的魚和橋，下列說法中正確的是 （ ）A、

15、魚是光的反射形成的虛像，橋是光的反射形成的實(shí)像；B、魚是光的折射形成的虛像，橋是光的反射形成的虛像；C、魚是光的反射形成的實(shí)像，橋是光的折射形成的實(shí)像；D、魚是光的折射形成的實(shí)像，橋是光的折射形成的虛像；11、站在湖邊往水中看去，可以看到水面上漂浮的木塊、水下的游魚、湖邊的樹木和藍(lán)天中的白云，由于光的折射而成像的是 （ ）A、白云 ； B、樹木 ； C、游魚； D、木塊；12、下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是 （ ）A、平靜的水面映出藍(lán)天白云； B、從岸邊看池中的水變淺；C、黑板發(fā)生“反光”現(xiàn)象； D、大樹擋住太陽光形成樹蔭；13、關(guān)于光的折射，下列說法錯誤的是 （ ）A、光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種

16、介質(zhì)時，傳播方向一定發(fā)生改變；B、光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角；C、光從空氣中斜射入水中，當(dāng)入射角增大時，折射角也隨著增大，但總小于入射角；D、折射光路也是可逆的。14、如圖表示了光從玻璃射入空氣中的情況，正確的是 （ ）15、透過寫字臺上的玻璃板，觀察放在玻璃板下面的像片，看到的像片的位置往往比它實(shí)際位置： （ ）A、略高一些； B、略低一些； C、一樣高； D、三者都有可能；16、下列說法中不正確的是 （ ）A、排縱隊(duì)時，如果看到前面的一位同學(xué)擋住前面所有的人，這說明縱隊(duì)排直了；B、木匠檢查木板是否直時，總是閉上一只眼睛，另一只眼睛沿著木板長度方向看去；C、早晨看到剛剛升起的紅太陽，此時太陽已在地平線以上了；D、看不見不透明物體后面的東西，說明光沿直線傳播；17、在海上旅行，有時會在地平線上看到高樓大夏、熱鬧的市場等，實(shí)際大海上什么也沒有，這種現(xiàn)象叫“海上蜃樓”。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 （ ）A、光在海平面反射的緣故； B、光從云層上反射的緣故；C、光沿直線傳播的緣故； D、從在不均勻的大氣層中折射的緣故 ；18、下圖是一束從空氣斜射向玻璃的光線，入射角為60