4.4 光的折射
1.了解光的折射规律.
2.能用光的折射规律解释光的折射现象.
光的折射规律
阅读课本第81页及图4.4-1、图4.4-2,完成下列填空:
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.
2.折射光线和入射光线、法线在同一平面;折射光线和入射光线分居在法线的两侧;当光线从空气斜射入水或其他透明物体中时,折射光线将靠近法线;当光线从水或其他透明物体斜射入空气中时,折射光线将远离法线.
1.在暗室里,让一束光(可以利用激光手电筒发生的光束)从空气中斜射入水中(可以在水中放入适量的墨水,并搅拌均匀,这样观察到的实验现象更为明显),发现光在空气中是沿直线传播,在水中是沿直线传播,但光在空气与水的分界处传播方向发生了偏折,这是光的折射现象.
2.在暗室里,让一束光(可以利用激光手电筒发生的光束)从空气中斜射入水中,可以发现折射光线靠近法线(填“远离法线”“直线传播”或“靠近法线”),折射角小于(填“大于”“等于”或“小于”)入射角.
3.在暗室里,让一束光从水中斜射入空气中,可以发现折射光线远离法线(填“远离法线”“直线传播”或“靠近法线”),折射角大于(填“大于”“等于”或“小于”)入射角.
4.在暗室里,让一束光从空气中垂直射入水中,发现折射光线的传播方向不发生改变(填“发生改变”或“不发生改变”),此时折射角等于(填“大于”“等于”或“小于”)入射角,都为0°.
1.光的折射规律可以简记为:三线共面,法线居中,两角不等.
2.在光的折射现象中,光路也是可逆的.
3.光从一种介质斜射进入另一种介质时发生折射的原因是光速的不同.可用下图(a)进行类比.线轴在木板上与在棉面上的速度不同,导致线轴从木板进入棉布时运动方向发生偏折.同理光在空气与在玻璃中的速度也不同,所以光从空气进入玻璃中运动方向也会发生偏折如图(b).而且由图(a)可推理出:光从光速大的介质斜射入光速小的介质,折射角小于入射角.
下图是研究光的折射规律的实验原理图;下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i10°20°30°40°50°60°70°80°
折射角γ 6.7°13.3°19.6°25.2°30.7°35.1°38.6°40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(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总结(补充完整)
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b.折射角小于入射角.
(2)请定量比较实验数据.把你新的发现写在下面:当<40°时,与近似的成正比;当入射角较大时,正比关系不
再成立.
生活中的折射现象
阅读课本第82、83页,完成下列填空:
1.我们站在岸上看水中的物体时,觉得物体离水面更近(填“远”或“近”)了.这是由于光从水(填“空气”或“水”)中斜射入空气(填“空气”或“水”)中时,折射角大于(填“大于”或“小于”)入射角.我们逆着光线看过去,认为光是从物体上方的点发出的,所以看到光线经过折射形成的虚像.
2.形成海市蜃楼时,远处物体有一些射向空中的光线,由于不同高度空气的疏密不同而发生折射,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛,逆着光望去,就看见了远处的物体.
1.如图,将硬币放在不透明的碗或缸子底部,调整好位置,使你刚好看到硬币;调整观察的角度,直到硬币“消失”为止,保持眼睛的位置和容器的位置不变,慢慢将杯子里的水倒入碗中,发现又重新看到硬币.在这个实验中,光线是从你的眼中射到硬币上还是从硬币射到你眼中呢?从硬币射到眼中.请用作图的方法来表达实验中出现的现象.
解:如图所示:
2.将一块长方体玻璃砖放在报纸上,对比你斜看到的“在玻璃砖下的字”与“不在玻璃砖下的字”,你会发现在玻璃砖下的字比不在玻璃砖下的字要高.请用作图的方法来表达实验中出现的现象.
解:如图所示:.
1.人眼看见物体是有光射入人的眼中,不要将箭头画成由眼向外的方向,人的眼睛本身并不发光,要作射入人眼的光线.
2.两条以上光线的反向延长线相交处是虚像的位置,一条延长线无法确定位置.
3.折射所成虚像只是人根据光沿直线传播经验的一种判断,实物的真实位置需要找准,这也就是渔人叉鱼时应判断鱼的像比鱼高且稍向后移.
4.人在岸上看水中的物体或在水中看岸上的物体,虚像位置均比实物高.
1.如图所示的四种情景中,属于光的折射现象的是(B)
A.湖中的倒影
B.碗中的筷子
C.世博会夜晚的灯光
D.镜中的陶罐
2.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙).造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是(A)
A.光的直线传播和光的折射
B.光的直线传播和光的反射
C.光的反射和光的折射
D.光的反射和光的直线传播
3.插入水中的筷子,在水中的部分看起来向上弯折,如图所示,人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B′点.请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图.
教学至此,敬请使用学案当堂训练部分.