探究光的折射规律沪粤.pptx

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1、小熊的困惑小熊的困惑第1页/共26页小熊遇到的问题都是因为小熊遇到的问题都是因为光的光的折射折射引起的引起的！光从空气斜射到水面时，一部分光返回空气中，光从空气斜射到水面时，一部分光返回空气中，另一部分光进入水中另一部分光进入水中。一一、光的、光的折射折射 说说明光可以明光可以从一种介质进入到另一种介质从一种介质进入到另一种介质中传播，中传播，且其且其传播方向发生了改变传播方向发生了改变。第2页/共26页 把一根筷子放在一只空碗里，我们看到筷子是什把一根筷子放在一只空碗里，我们看到筷子是什么形状？么形状？活动活动1 1：观察光的折射观察光的折射现象现象 光由光由一一种介质种介质进入进入另一种介

2、质另一种介质时传播方向发生时传播方向发生改变的现象，叫做改变的现象，叫做光的折射光的折射。定定 义义第3页/共26页 插入插入水中的筷子看上去是水中的筷子看上去是向上翘向上翘的，这的，这是是什么原因造成的呢什么原因造成的呢？往往碗里注水至一半，待水面平静后再看筷子的形状。碗里注水至一半，待水面平静后再看筷子的形状。是是因为因为光由水光由水进入到空气中进入到空气中时发生了时发生了光的折射光的折射。第4页/共26页空空气气水水入射点入射点O O入射光线入射光线反射光线反射光线折射光线折射光线空气空气水水入射角入射角反射角反射角 r r折射角折射角法线法线 如何如何区分或识别区分或识别光的折射光的折

3、射现象和现象和光的反射光的反射现现象呢象呢?光光的的反射：反射：光光的折射的折射：反射反射光线与入射光线在同一种介质中光线与入射光线在同一种介质中折射折射光线与入射光线在不同种介质中光线与入射光线在不同种介质中第5页/共26页怎样解释下列怎样解释下列光的折射现象光的折射现象呢？呢？要弄清楚光的折射现象，必须先研究要弄清楚光的折射现象，必须先研究光折射的规律。光折射的规律。二二、光的光的折射规律折射规律活动活动2 2：探究探究光光的的折射折射规律规律提出提出问题问题：光在发生光在发生折射折射时遵守什么样的规律？时遵守什么样的规律？第6页/共26页 光折射时，折射光线、入射光线和法线在同一光折射时

4、，折射光线、入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两侧；平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；折射角等于入射角。折射角等于入射角。猜想猜想与假设与假设：制定制定计划与设计实验：计划与设计实验：玻璃水槽、玻璃砖、水、蚊香、牛奶、激光笔、玻璃水槽、玻璃砖、水、蚊香、牛奶、激光笔、火柴、量角器火柴、量角器（1 1）怎样才能发生折射？）怎样才能发生折射？让光线让光线斜向射入斜向射入空气和水的分界面空气和水的分界面（2 2）怎样）怎样才能清晰才能清晰的显示的显示光线光线？向盛有水的水槽向盛有水的水槽滴加少量滴加少量的牛奶，并在水槽的牛奶，并在水槽上面上面点燃点燃蚊香。蚊香。（3

5、 3）实验器材：）实验器材：第7页/共26页（1 1）实验观察的要点：）实验观察的要点：入射光线、法线、折射光线的位置关系；入射光线、法线、折射光线的位置关系；进行进行实验与收集证据实验与收集证据：改变入射角大小，观察折射角大小变化情况；改变入射角大小，观察折射角大小变化情况；比较折射角与入射角的大小关系；比较折射角与入射角的大小关系；折射光路可逆吗？折射光路可逆吗？（2 2）进行实验：）进行实验：用激光笔斜照向水槽，找出折射光线，用激光笔斜照向水槽，找出折射光线，观看观看三线的关系三线的关系；用量角器用量角器多次量出入射角和折射角多次量出入射角和折射角并记录数据；并记录数据；把水槽把水槽换成

6、玻璃砖换成玻璃砖，重做上面的实验。，重做上面的实验。观察观察光线沿折射光线入射光线沿折射光线入射时的路径；时的路径；第8页/共26页第9页/共26页N NN N水水 当当光线垂直射向水面时，进入水中的光线光线垂直射向水面时，进入水中的光线方向怎样呢？方向怎样呢？空气空气 光折射时，折射光线、入射光线和法线在光折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平同一平面内面内；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法线法线两侧；两侧；光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，向法线偏折，折射角小于入射角折射角小于入射角；入射角入射角增大增大时

7、，折射角也时，折射角也增大增大；分析分析论证、得出结论论证、得出结论：光光垂直垂直射到水的表面时，射到水的表面时，在水中的传播方向在水中的传播方向不变不变光的折射规律光的折射规律 光光垂直垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的的传播方向不变传播方向不变；光光的折射的折射中，光中，光路是路是可逆可逆的。的。第10页/共26页A AN NO OO ON N 光光在透明介质中传播时，若因介质的变化而在透明介质中传播时，若因介质的变化而导致导致光速变化光速变化时，时，便会便会发生折射发生折射。怎么怎么记忆光的折射记忆光的折射规律？规律？空气空气水水水水空气空气C C

8、A AC C光在空气中远离法线光在空气中远离法线，在在水中靠近法线。水中靠近法线。第11页/共26页 当光线由水向空气传播时，折射光线会当光线由水向空气传播时，折射光线会远离法线远离法线，当当逐渐增大入射角逐渐增大入射角时，我们将会看到什么现象？时，我们将会看到什么现象？空气空气水水r r？全反射全反射思维发散：思维发散：第12页/共26页 例例1 1：OBOB是一束光线由空气射到水面后的反射是一束光线由空气射到水面后的反射光线，在图中标出光线，在图中标出入射光线入射光线，标出，标出入射角的度数入射角的度数，并画出并画出折射光线的大致方向折射光线的大致方向。O OB B4040O OB B40

9、405050？法线法线空气空气 入射光线入射光线反射光线反射光线折射光线折射光线界面界面玻璃玻璃 例例2 2：当一束光从玻璃当一束光从玻璃斜射到空气中，试根据斜射到空气中，试根据光光的反射规律的反射规律和和光的折射规光的折射规律律判断法线、界面、入射判断法线、界面、入射光线、反射光线、折射光光线、反射光线、折射光线及介质分布线及介质分布 。第13页/共26页光的反射光的反射光的折射光的折射相相同同点点不不同同点点当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射；反射和折射；反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在反射光线和折射光线都与对应的

10、入射光线、法线在同一平面上；同一平面上；反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧，即反射光线与折射光线位于法线的同侧；两侧，即反射光线与折射光线位于法线的同侧；反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随它的减小而减小；随它的减小而减小；光在反射和折射时光路都是可逆的。光在反射和折射时光路都是可逆的。反射光线与对应的入射反射光线与对应的入射光线在同种介质中；光线在同种介质中；折射光线与对应的入射光线折射光线与对应的入射光线在不同介质中；在不同介质中；光的反射光的反射与与光的折射光的折射的的比较比较

11、反射角始终等于对应反射角始终等于对应的入射角；的入射角；折射角与对应的入射角一般折射角与对应的入射角一般不相等。不相等。第14页/共26页P PPP1.1.放入水中的铅笔看上去为什么放入水中的铅笔看上去为什么向上偏折向上偏折？自自P P点射向空气中的光线在水面处发点射向空气中的光线在水面处发生了折射，生了折射，眼睛沿着折射光线的反向眼睛沿着折射光线的反向延长线看去，延长线看去，觉得光好像是从水中觉得光好像是从水中PP点射出的，则点射出的，则 PP点就是点就是P P点的点的虚像虚像。P P点在点在P P点的上方，点的上方，其它各点的像都在物点其它各点的像都在物点的上方，最后我们感觉的上方，最后我

12、们感觉铅笔铅笔好像好像向上偏折。向上偏折。三三、生活中和自然中的折射、生活中和自然中的折射现象现象第15页/共26页2.2.池水变浅的原因池水变浅的原因 来自来自池底池底A A点射向空气的光线在水面点射向空气的光线在水面处发生了折射，处发生了折射，眼睛沿着折射光线的眼睛沿着折射光线的反向延长线看去反向延长线看去，觉得光好像是从水，觉得光好像是从水中中AA点射出的，则点射出的，则 AA点就是点就是A A点的点的虚像虚像，且，且AA点在点在A A点的上方，所以感点的上方，所以感觉觉好像池底升高了好像池底升高了。“视深度视深度”第16页/共26页3.3.为什么水中的鱼看上去比实际的位置要浅？为什么水

13、中的鱼看上去比实际的位置要浅？怎样才能叉到鱼？怎样才能叉到鱼？渔民渔民应对着看到的应对着看到的“鱼鱼”的的下方叉去下方叉去。第17页/共26页PPP P 4.4.为什么潜水运动员在水中看到岸上的景物为什么潜水运动员在水中看到岸上的景物要比实际的景物要比实际的景物高些高些？第18页/共26页 海市蜃楼海市蜃楼是由于是由于空气分布不均匀空气分布不均匀，导致，导致光的折射光的折射而引起的而引起的虚像。虚像。海市蜃楼：海市蜃楼：第19页/共26页1 1.辨别辨别下列光路图是否正确：下列光路图是否正确：（要求学生说出答案的同时，指出错误的图违背（要求学生说出答案的同时，指出错误的图违背了哪些折射规律）了

14、哪些折射规律）课堂练习课堂练习第20页/共26页 2.2.一束光线跟水平面成一束光线跟水平面成4545角的方向从空气斜角的方向从空气斜射入水中射入水中,发生了反射和折射现象发生了反射和折射现象,则反射光线与折则反射光线与折射光线的夹角射光线的夹角 ()A.A.等于等于9090；B B.小于小于9090；C.C.大于大于9090；D D.无法确定。无法确定。C C空气空气水水4545 3 3.每天早上每天早上,我们看到太阳我们看到太阳从东方升起从东方升起,阳光也要穿过密阳光也要穿过密度分布不均匀的大气层而发生度分布不均匀的大气层而发生折射折射.试想试想:地球表面如果没有地球表面如果没有大气层我们

15、看到太阳升起的时大气层我们看到太阳升起的时间和有大气层相比应该间和有大气层相比应该()()A.A.偏早些偏早些 B.B.偏晚些偏晚些 C.C.不变不变 D D.无法确定无法确定B B 第21页/共26页折射折射反射反射虚虚虚虚4 4.光光通过通过棱镜棱镜后后为什么会发生为什么会发生偏折？偏折？5 5.“九寨沟九寨沟”的镜海中有着的镜海中有着“鱼在天上飞，鸟在鱼在天上飞，鸟在水中游水中游”的美景奇观，这水中的的美景奇观，这水中的“鱼鱼”是由于光的是由于光的_形成形成的的_像，像，“鸟鸟”是由于光的是由于光的_形成的形成的_像。像。第22页/共26页玻璃玻璃空气空气 6 6.光光从空气斜穿过一块玻

16、璃时，光传播的路线从空气斜穿过一块玻璃时，光传播的路线将会将会怎样？怎样？射入的光线射入的光线与与射出的光线射出的光线不在同一直线上，但两不在同一直线上，但两条光线条光线平行平行。第23页/共26页看到的看到的水中部分水中部分应应向上弯折向上弯折违背了违背了光的折射规律光的折射规律 7 7.我们我们平时看到的许多商品广告有的忽视了平时看到的许多商品广告有的忽视了科学性。如下图中有一处科学性。如下图中有一处科学性错误科学性错误，请指出错，请指出错误的地方，并说明它误的地方，并说明它违背违背了什么物理规律。了什么物理规律。第24页/共26页 光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，光从

17、一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做叫做光的折射光的折射。一、光的折射：一、光的折射：二、光的折射规律：二、光的折射规律：光折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；光折射时，折射光线、入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折射光线和入射光线分别位于法线法线两侧；两侧；光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；偏折，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也增大；入射角增大时，折射角也增大；光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播光垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不变；方向不变；在光的折射中光路是可逆的。在光的折射中光路是可逆的。三、生活中和自然中的折射现象三、生活中和自然中的折射现象本节小结本节小结第25页/共26页感谢您的观看！第26页/共26页