《光的折射》光现象PPT课件汇编.pptx

光光的折的折射射第五章 光现象【体验体验】认识光的折射认识光的折射活动活动1:1:向一个空杯中不断倒水向一个空杯中不断倒水, ,观察杯底的高度。观察杯底的高度。活动活动2:2:将筷子插入水中将筷子插入水中, ,观察筷子的变化。观察筷子的变化。(1)(1)活动活动1 1中中, ,你发现碗底不断地变你发现碗底不断地变( (选填选填“浅浅”或或“深深”) )。(2)(2)活动活动2 2中中, ,插入水中的筷子看起来好像插入水中的筷子看起来好像。提示提示: :(1)(1)浅浅(2)(2)折断了折断了( (断了断了) )1.1.什么是光的折射什么是光的折射? ?2.2.光的折射规律的内容是什么光的折射规律的内容是什么? ?3.3.日常生活中常见的光的折射现象有哪些日常生活中常见的光的折射现象有哪些? ?探究探究1 1 光的折射现象光的折射现象结合结合“体验体验”, ,思考以下问题思考以下问题1.1.根据根据“体验体验”和光沿直线传播的条件和光沿直线传播的条件, ,当光从空气射入水中当光从空气射入水中时时, ,光的传播方向会光的传播方向会。提示提示: :光沿直线传播的条件光沿直线传播的条件: :光在同种均匀介质中沿直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播; ;光从空气射入水中时光从空气射入水中时, ,介质的种类发生变化介质的种类发生变化, ,光的传播方向会发光的传播方向会发生偏折。生偏折。参考答案参考答案: :发生偏折发生偏折2.2.如图为光从空气射入水中的光路如图为光从空气射入水中的光路图图, ,标出入射角、折射光线、折射角。标出入射角、折射光线、折射角。角角光线光线角角提示提示: :i i是入射光线与法线的夹角是入射光线与法线的夹角, ,为入射角为入射角; ;是光从空气进是光从空气进入水中入水中, ,被折射后的光线被折射后的光线, ,为折射光线为折射光线; ;r r是折射光线与法线的是折射光线与法线的夹角夹角, ,为折射角。为折射角。参考答案参考答案: :入射折射折射入射折射折射探究探究2 2 探究光的折射规律探究光的折射规律1.1.实验设计实验设计: :(1)(1)做实验时做实验时, ,为了显示光的传播路径为了显示光的传播路径, ,你有什么方法你有什么方法? ?提示提示: :为便于观察光的传播路径为便于观察光的传播路径, ,一般有以下三种方法一般有以下三种方法: :在空在空气中喷烟雾气中喷烟雾; ;在水中滴入少许牛奶或蓝墨水在水中滴入少许牛奶或蓝墨水; ;放置光屏放置光屏, ,让让光紧贴光屏入射。光紧贴光屏入射。参考答案参考答案: :在空气中喷烟雾在空气中喷烟雾; ;在水中滴入少许牛奶或蓝墨在水中滴入少许牛奶或蓝墨水水; ;放置光屏放置光屏, ,让光紧贴光屏入射。让光紧贴光屏入射。(2)(2)实验中如何研究折射光线和入射光线、法线三者的位置关实验中如何研究折射光线和入射光线、法线三者的位置关系系? ?提示提示: :用光屏显示光路用光屏显示光路, ,观察折射光线和入射光线、法线三者的观察折射光线和入射光线、法线三者的位置关系位置关系, ,将光屏折转一定角度将光屏折转一定角度, ,观察光屏上有无折射光线。若观察光屏上有无折射光线。若没有没有, ,则说明三者在同一平面内。则说明三者在同一平面内。参考答案参考答案: :将光屏折转一定角度将光屏折转一定角度, ,观察光屏上有无折射光线。观察光屏上有无折射光线。(3)(3)实验中实验中, ,如何探究折射角与入射角的关系如何探究折射角与入射角的关系? ?提示提示: :不断改变入射光线的方向不断改变入射光线的方向, ,观察光屏上折射光线位置的变观察光屏上折射光线位置的变化。量出入射角和折射角的大小并进行比较。化。量出入射角和折射角的大小并进行比较。参考答案参考答案: :量出多组入射角和折射角量出多组入射角和折射角, ,对其大小进行比较对其大小进行比较(4)(4)让激光束从空气垂直射入水中让激光束从空气垂直射入水中, ,传播方向传播方向。提示提示: :激光束从空气垂直射入水中时激光束从空气垂直射入水中时, ,折射光线和入射光线、法折射光线和入射光线、法线三者重合线三者重合, ,这说明传播方向没有发生改变。这说明传播方向没有发生改变。参考答案参考答案: :不改变不改变2.2.实验现象及分析实验现象及分析: :(1)(1)光屏上显示的折射光线在法线光屏上显示的折射光线在法线, ,说明折射光线和入说明折射光线和入射光线分别位于法线射光线分别位于法线侧。侧。参考答案参考答案: :另一侧两另一侧两(2)(2)将光屏折转一定角度后将光屏折转一定角度后, ,光屏上的折射光线光屏上的折射光线, ,说明光说明光折射时折射时, ,折射光线、入射光线与法线在折射光线、入射光线与法线在。参考答案参考答案: :消失同一平面消失同一平面(3)(3)不断增大入射角不断增大入射角, ,折射光线折射光线( (选填选填“远离远离”或或“靠近靠近”) )法线法线, ,说明折射角说明折射角。说明折射角随入射。说明折射角随入射角的增大而角的增大而, ,随入射角的减小而随入射角的减小而。参考答案参考答案: :远离增大增大减小远离增大增大减小(4)(4)让光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时让光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时, ,发现折射发现折射光线光线( (选填选填“远离远离”或或“靠近靠近”) )法线法线, ,说明折射角说明折射角入射角。入射角。参考答案参考答案: :远离大于远离大于3.3.交流与评估交流与评估: :(1)(1)实验结论中实验结论中, ,可以说折射角增大时可以说折射角增大时, ,入射角也随着增大吗入射角也随着增大吗? ?提示提示: :不可以。从因果关系上讲不可以。从因果关系上讲, ,有了入射角才能有折射角有了入射角才能有折射角, ,折折射角是随着入射角的变化而变化的射角是随着入射角的变化而变化的, ,所以一定要说入射角增大所以一定要说入射角增大时时, ,折射角也随着增大。折射角也随着增大。参考答案参考答案: :不可以不可以(2)(2)实验时为什么要换用玻璃砖重做一遍实验时为什么要换用玻璃砖重做一遍? ?提示提示: :通过水、玻璃砖等多种物质通过水、玻璃砖等多种物质, ,使实验具有普遍性。使实验具有普遍性。参考答案参考答案: :使实验具有普遍性。使实验具有普遍性。探究探究3 3 生活中的折射现象生活中的折射现象结合结合“体验体验”, ,思考下列问题思考下列问题1.1.池水看起来为什么比实际的浅池水看起来为什么比实际的浅? ?结合光的折射规律分析。结合光的折射规律分析。提示提示: :如图如图, ,因为河底反射的光由因为河底反射的光由斜射入斜射入时时, ,在在水面发生水面发生, ,折射光线折射光线( (选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”) )法线法线, ,人眼逆着折射光线看过去人眼逆着折射光线看过去, ,看到的是河底的看到的是河底的( (选填选填“实实”或或“虚虚”) )像像, ,像在河底的像在河底的_( (选填选填“上上”或或“下下”) )方方, ,所以河底变浅了。所以河底变浅了。参考答案参考答案: :水空气折射远离虚上水空气折射远离虚上2.2.插入水中的筷子会向插入水中的筷子会向偏折。为什么偏折。为什么? ?试解释一试解释一下。下。提示提示: :如图如图, ,筷子上筷子上B B点的光是从水中斜射入空气而进入眼睛的点的光是从水中斜射入空气而进入眼睛的, ,光在水面处发生折射光在水面处发生折射, ,折射光线远离法线折射光线远离法线, ,人逆着折射光线看过人逆着折射光线看过去去, ,感觉光线好像是来自筷子上方感觉光线好像是来自筷子上方BB点点, ,筷子在水中的其他各点筷子在水中的其他各点情形也是如此情形也是如此, ,所以我们看到插入水中的筷子会向上偏折。所以我们看到插入水中的筷子会向上偏折。参考答案参考答案: :上插入水中的筷子反射的光从水中进入空气时上插入水中的筷子反射的光从水中进入空气时, ,在在水面发生折射水面发生折射, ,折射光线远离法线折射光线远离法线, ,人逆着折射光线看去人逆着折射光线看去, ,感觉感觉光线好像是从筷子上方发出的光线好像是从筷子上方发出的, ,所以会看到插入水中的筷子向所以会看到插入水中的筷子向上偏折。上偏折。一、光的折射规律一、光的折射规律1.1.折射现象折射现象: :光线从光线从_,_,传播方向发生传播方向发生改变的现象。改变的现象。2.2.折射角折射角:_:_的夹角。的夹角。3.3.折射规律折射规律: :(1)(1)三线共面三线共面: :光在发生折射时光在发生折射时,_,_、_和和_在同一平面内。在同一平面内。(2)(2)两线异侧两线异侧: :折射光线和入射光线分别位于折射光线和入射光线分别位于_的两侧。的两侧。一种介质射入另一种介质一种介质射入另一种介质折射光线与法线折射光线与法线折射光线折射光线入射光线入射光线法线法线法线法线(3)(3)两角关系两角关系光从空气光从空气 水或玻璃中水或玻璃中, ,折射角折射角_入射角入射角光从水或玻璃光从水或玻璃 空气中空气中, ,折射角折射角_入射角入射角入射角增大入射角增大( (或减小或减小) )时时, ,折射角折射角_(_(或或_)_)。(4)(4)光垂直射向两种介质的界面时光垂直射向两种介质的界面时, ,传播方向传播方向_,_,折射角折射角_入射角入射角, ,等于等于_。二、光的折射规律的应用二、光的折射规律的应用1.1.从空气中看水、玻璃等透明介质中的物体时从空气中看水、玻璃等透明介质中的物体时, ,会感到物体位会感到物体位置比实际位置置比实际位置_(_(选填选填“高高”或或“低低”) )。2.2.海市蜃楼海市蜃楼 斜射入 斜射入小于小于大于大于增大增大减小减小不变不变等于等于0 0高高考点考点 应用光的折射规律作图应用光的折射规律作图【典例典例】(2012(2012十堰中考十堰中考) )如图所示如图所示, ,某同学在某同学在A A点观察到水中点观察到水中的点光源的点光源S S所成的像处于所成的像处于B B点位置点位置, ,请画出由请画出由S S点发出的光经过点发出的光经过A A点的光路图。点的光路图。【思路导引思路导引】【精讲精析精讲精析】本题考查光的折射规律的作图。我们能看到物体本题考查光的折射规律的作图。我们能看到物体是因为有光线进入我们的眼睛是因为有光线进入我们的眼睛, ,故我们看到的像点故我们看到的像点B B和和A A在一条在一条直线上直线上, ,连接连接ABAB与水面交于与水面交于O O点点, ,则该点为点光源则该点为点光源S S发出的光线射发出的光线射向水面的入射点向水面的入射点, ,则则SOSO为入射光线为入射光线,OA,OA为折射光线。为折射光线。答案答案: :如图所示如图所示【方法归纳方法归纳】利用光的折射规律作图的方法利用光的折射规律作图的方法(1)(1)已知入已知入( (折折) )射光线射光线, ,作折作折( (入入) )射光线。射光线。(2)(2)已知物和像已知物和像, ,作光线光路图作光线光路图1.(20121.(2012苏州中考苏州中考) )下列光现象中下列光现象中, ,由于光的折射而形成的是由于光的折射而形成的是( () )【解析解析】选选C C。本题考查了光的折射现象。立竿见影和日全食。本题考查了光的折射现象。立竿见影和日全食都是光沿直线传播形成的都是光沿直线传播形成的, ,倒影是光的反射形成的倒影是光的反射形成的, ,伸入水下的伸入水下的树枝发生树枝发生“折断折断”是光的折射现象。是光的折射现象。2.2.一束光线从空气斜射入水中时一束光线从空气斜射入水中时, ,如果入射角逐渐增大如果入射角逐渐增大, ,则折射则折射角角( () )A.A.逐渐减小逐渐减小, ,且总大于入射角且总大于入射角B.B.逐渐增大逐渐增大, ,且总小于入射角且总小于入射角C.C.逐渐减小逐渐减小, ,且总小于入射角且总小于入射角D.D.逐渐增大逐渐增大, ,且总大于入射角且总大于入射角【解析解析】选选B B。本题考查了光的折射规律。光从空气斜射入水。本题考查了光的折射规律。光从空气斜射入水中时中时, ,折射光线向法线方向偏折折射光线向法线方向偏折, ,即折射角小于入射角。折射光即折射角小于入射角。折射光线是随着入射光线的改变而改变的线是随着入射光线的改变而改变的, ,则当入射角逐渐增大时则当入射角逐渐增大时, ,折折射角也逐渐增大。射角也逐渐增大。3.3.关于光的折射关于光的折射, ,下列说法错误的是下列说法错误的是( () )A.A.光从一种介质进入另一种介质时光从一种介质进入另一种介质时, ,传播方向一定发生改变传播方向一定发生改变B.B.光从水中斜射入空气中时光从水中斜射入空气中时, ,折射角大于入射角折射角大于入射角C.C.光从空气中斜射入水中光从空气中斜射入水中, ,当入射角增大时当入射角增大时, ,折射角也随着增大折射角也随着增大, ,但总小于入射角但总小于入射角D.D.和光的反射现象一样和光的反射现象一样, ,折射光路也是可逆的折射光路也是可逆的【解析解析】选选A A。本题考查对光的折射规律的理解。光从一种介。本题考查对光的折射规律的理解。光从一种介质斜射入另一种介质时质斜射入另一种介质时, ,传播方向发生改变传播方向发生改变, ,但垂直射入时但垂直射入时, ,传传播方向不变播方向不变, ,光从空气中斜射入水中光从空气中斜射入水中, ,折射光线向法线偏折折射光线向法线偏折, ,因因而折射角小于入射角而折射角小于入射角, ,折射角随着入射角的增大而增大。由于折射角随着入射角的增大而增大。由于在光的折射中光路是可逆的在光的折射中光路是可逆的, ,所以所以, ,光从水中斜射入空气中时光从水中斜射入空气中时, ,折射角大于入射角。折射角大于入射角。4.(20124.(2012大连中考大连中考) )下列光路图中下列光路图中, ,正确表示了光从空气进入水正确表示了光从空气进入水中的是中的是( () )【解析解析】选选A A。本题考查了光的折射的光路图的画法。光从空。本题考查了光的折射的光路图的画法。光从空气斜射入水中时气斜射入水中时, ,折射光线、入射光线、法线在同一平面内折射光线、入射光线、法线在同一平面内, ,折折射光线和入射光线分居法线的两侧射光线和入射光线分居法线的两侧, ,且折射光线向法线方向偏且折射光线向法线方向偏折折, ,折射角小于入射角折射角小于入射角, ,故选故选A A。5.5.观察拍摄于水边的风景照片时观察拍摄于水边的风景照片时, ,总会发总会发现倒影部分比景物本身暗一些现倒影部分比景物本身暗一些, ,这是光从这是光从空气射到水面上时空气射到水面上时, ,由于光的由于光的( (选选填填“反射反射”或或“折射折射”),),一部分光进入水一部分光进入水中的缘故。中的缘故。【解析解析】本题考查了光的折射现象。光从空气射到水面上时既本题考查了光的折射现象。光从空气射到水面上时既发生反射也发生折射发生反射也发生折射, ,水面上的倒影是由于光的反射现象形成水面上的倒影是由于光的反射现象形成的的, ,由于一部分光发生折射进入水中由于一部分光发生折射进入水中, ,所以水面倒影部分比景物所以水面倒影部分比景物本身暗一些。本身暗一些。答案答案: :折射折射6.6.如图所示如图所示,MN,MN为两种介质的界面为两种介质的界面, ,光线光线AOAO为为光线光线, ,光线光线OBOB为为_光线光线, ,光线光线OCOC为为光线。从图光线。从图中可知入射角为中可知入射角为, ,反射角为反射角为, ,折射角为折射角为。【解析解析】本题主要考查在光的折射和反射现象中的入射角、反本题主要考查在光的折射和反射现象中的入射角、反射角、折射角的概念及反射定律和折射规律。射角、折射角的概念及反射定律和折射规律。MNMN为两种介质的为两种介质的界面界面, ,则则DQDQ为法线为法线, ,观察题图可知光线观察题图可知光线AOAO是射向界面的一条光线是射向界面的一条光线, ,即为入射光线即为入射光线, ,光线光线OBOB经界面又返回到与入射光线同种介质中经界面又返回到与入射光线同种介质中, ,故光线故光线OBOB为反射光线为反射光线, ,光线光线OCOC经界面后射入了另一种介质经界面后射入了另一种介质, ,故光故光线线OCOC为折射光线。入射光线为折射光线。入射光线AOAO与法线的夹角与法线的夹角AODAOD是入射是入射角角,AOD=90,AOD=90-35-35=55=55, ,在反射现象中在反射现象中, ,反射角等于入射角反射角等于入射角, ,所以反射角也为所以反射角也为5555, ,折射光线折射光线OCOC与法线的夹角与法线的夹角COQCOQ是折射是折射角角,COQ =90,COQ =90-50-50=40=40。答案答案: :入射反射折射入射反射折射5555555540407.(20127.(2012成都中考成都中考) )如图所示如图所示, ,一束一束光光AOAO从空气斜射入水中从空气斜射入水中, ,请在图中画请在图中画出出:(1):(1)过过O O点的法线点的法线;(2);(2)折射光线的折射光线的大致方向。大致方向。【解析解析】本题主要考查利用光的折射规律作图。法线是指通过本题主要考查利用光的折射规律作图。法线是指通过入射点入射点O O垂直于界面的一条直线垂直于界面的一条直线, ,因为法线不是真实存在的因为法线不是真实存在的, ,所所以应用虚线表示以应用虚线表示; ;根据光的折射规律可知根据光的折射规律可知, ,当光从空气斜射入水当光从空气斜射入水中时中时, ,折射光线向法线方向偏折折射光线向法线方向偏折, ,折射角小于入射角。折射角小于入射角。答案答案: :如图所示如图所示8.8.如图是研究光的折射规律的实验原理图如图是研究光的折射规律的实验原理图; ;表中记录了不同的表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。入射角和对应的折射角的实验测量数据。(1)(1)请你结合图请你结合图, ,以光从空气进入到玻璃中的情况为例以光从空气进入到玻璃中的情况为例, ,分析实分析实验数据验数据( (光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据的实验数据),),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结总结( (补充完整补充完整) )入入射射角角i i10102020303040405050606070708080折折射射角角r r6.76.713.313.319.619.625.225.230.730.735.135.138.638.640.640.6a.a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内折射光线跟入射光线和法线在同一平面内, ,并且分别位于法并且分别位于法线两侧线两侧; ;b.b._。(2)(2)请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面: :_。【解析解析】本题考查光的折射规律及学生分析实验数据总结实验本题考查光的折射规律及学生分析实验数据总结实验结论的能力。结论的能力。(1)(1)由表中数据可知由表中数据可知, ,当光从空气斜射入其他透明当光从空气斜射入其他透明介质中介质中, ,入射角增大时入射角增大时, ,折射角也增大折射角也增大, ,但折射角总小于入射但折射角总小于入射角角;(2);(2)对比前几组数据对比前几组数据, ,当入射角增大几倍时当入射角增大几倍时, ,折射角也大致增折射角也大致增大几倍大几倍, ,即入射角即入射角i i与折射角与折射角r r近似成正比关系近似成正比关系; ;后几组数据中后几组数据中, ,入射角增大时入射角增大时, ,折射角也增大折射角也增大, ,但不再有正比关系。但不再有正比关系。答案答案: :(1)(1)入射角增大入射角增大, ,折射角也增大折射角也增大; ;但折射角总是小于入射角但折射角总是小于入射角(2)(2)入射角较小时入射角较小时, ,入射角入射角i i与折射角与折射角r r近似成正比关系近似成正比关系; ;当入射当入射角较大时角较大时, ,正比关系不再成立正比关系不再成立如图所示如图所示, ,湖底湖底A A点发出一束光斜射向水面。请画出该束光进入点发出一束光斜射向水面。请画出该束光进入空气后的大致光路图空气后的大致光路图, ,并标出折射角并标出折射角r r。找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里? ?【学生自答学生自答】【教师点评教师点评】法线正确法线正确折射光线错误折射光线错误, ,应远离法线应远离法线折射角标错折射角标错, ,应是折射光线与法线的夹角应是折射光线与法线的夹角【正确作图正确作图】