第四节 光的折射

第四节光的折射一、折射现象我们说光是沿直线传播的，那是指光在同一种介质中（例如在空气中或在水中）传播的情形。

如果光从一种介质进入另一种介质，例如光从空气进入水或玻璃时，情况又会怎样呢？1、演示：光的折射方案1：把一束光从空气斜着射入水中，观察光束在空气中和水中的径迹。

方案2：准备两个相同的开口较大且较深的杯子、水、硬币、筷子等，做好“折射断筷”实验。

实验时在装有水的杯子里插入筷子，观察筷子发生什么样的变化。

（若沿竖直方向插入水中观察，学生垂直向下观察将看到筷子没有发生变化；若筷子斜插到杯子的底部，让学生从侧面斜视水面则将看到筷子向上弯折。

）取两个杯子，仅将其中一个杯子注满水。

让学生侧面斜视水面，观察装满水的杯子，同时观察空杯子的杯底，将明显看出装水的杯底显得浅些。

在不透明杯里放一枚硬币，把杯子端到眼睛可以看到硬币的高度后慢慢上抬，直到刚好看不到杯内硬币时，向杯内倒水，则可再次看到硬币。

方案3：“人造彩虹”。

在阳光充足的室外用浇花用的小喷壶或理发师用的喷雾器，向空中喷出水雾，活动中要调整喷雾的方向，让学生能够在背对太阳的位置上观察。

2、实验探究。

实验装置：光源、水槽、水。

提出问题；进入水中的光线将沿什么方向行进？如果改变方向，是向界面偏折呢，还是向法线偏折？猜想与假设：进行实验：将光线以相同的入射角射到水面上，注意观察注水前后水槽底部光斑的位置是否变化？怎样变化？同时进行推断，光从空气射入水中时，传播方向是否变化？怎样变化？实验时，应至少改变三次入射光线的方向，每次都要注意观察水中折射光线的方向。

以及是否改变？演示垂直入射时折射光线方向不改变这一特例。

归纳总结：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。

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。

光从空气射入水、玻璃等透明物质上时，在界面上除了有一部分光线反射回空气中，还有一部分光线进入水或玻璃中。

进入这些物质中的光线在界面处将改变原来的传播方向，也就是光的传播方向在界面处要发生弯折。

第四节光的折射●教学目标一、知识与技能1.理解光的折射的现象.2.理解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.3.理解光在发生折射时，光路的可逆性.1.通过观察，理解折射现象.2.体验由折射引起的错觉.三、情感态度与价值观初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感.●教学重点知道光的折射规律.●教学难点解释简单的折射现象.●教学方法实验法、归纳法、讲练法.●教学用具演示用：激光光源、光的折射演示装置、水槽.学生用：碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水.●课时安排1 课时●教学过程一、创设问题情境，引入新课让学生做两个学生实验，激发学习兴趣.［学生实验1］在碗中盛满水，把筷子斜插到碗的底部，从侧面斜视水面，会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了.（演示课件：折射成像光路）［学生实验2］在空的茶杯里放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢地向杯里倒水，随着水面的升高，观察者看到了硬币，还会发现硬币升高了. （演示课件：折射成像光路）上述实验中，学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币，是因为光在水和空气的界面上发生了一种光现象，这就是本节要学习的光的折射，由此引入新课.二、新课教学（一）光的折射［师］我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢？教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如下图，其中圆形白色屏E（可用2 cm厚木板刷上白油漆）边缘标有均匀刻度，中间开有长方形口，恰好将长方形玻璃容器放进去，容器中装适量的水，并在水中插有可转动的白色屏F（树脂板或塑料板），白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S（可用激光棒）.［师］光从空气斜射入水中，传播方向是否改变呢？［生甲］传播方向不改变，仍沿直线传播.［生乙］传播方向要发生改变.［师］光从空气斜射入水中，假如改变方向，是向介面偏折呢？还是向法线偏折？［生甲］向介面偏折.［生乙］向法线偏折.［师］上面问题的回答谁对谁错呢？下面我们用实验来验证一下.［演示1］使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面.［现象］光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，同时向法线偏折.师生共同分析得出结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射.（refraction)（二）相关折射的几个专用名词1.教师把刚刚光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.2.从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角.（三）光的折射规律［演示2］使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次.演示过程要让学生观察两点：1.光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大？2.随着入射角的增大（减小）折射角将如何改变？［现象］①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.②折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.［演示3］把白色屏F分别向前、向后折，让光以某一角度射向水面.［师］大家能否看到水中的光线.［生］看不见.师生共同分析得出结论：①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.②折射光线、入射光线位于法线的两侧.［演示4］让光垂直射向水面［师］大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进？［生］光沿直线传播，传播方向不变.师生共同分析得出：当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.［师］当光线垂直射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度？［生］当光线垂直射向介质表面时，入射角为0°,折射角也为0°.［师］利用图提出问题：假如让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中，光线是否沿原入射光线射出呢？［演示5］①先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置.②再让光线逆着折射光线方向射入，观察光线是否逆着原入射光线方向射出.教师演示，学生观察后师生共同分析得出结论：在折射时光路是可逆的.（四）用光的折射规律解释一些简单的现象1.盛了水的碗，看上去好像变浅了［分析］如下图，从碗底S点发出的光线，由水进入空气时，在水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S′发出来的.S′就是S的虚像，S′比S与水面的距离近.所以，人看上去盛水的碗底好像变浅了.2.放在杯底刚好看不见的小石头，加上水又会看得见.［分析］在未加水之前的小石头S点，射入人眼的这局部光，被杯的边沿挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射进人的眼睛，所以，人眼看不见小石头.当水加到一定水准时，S点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼.如图乙所示，人能够看见小石头，其实，人看到的仅仅小石头的虚像.讨论：播放课件：折射的成像光路三、知识小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1.光的折射现象.2.光的折射规律.3.用光的折射解释简单的光现象.四、布置作业1.复习本节课文.2.P48动手动脑学物理①②③④.3.预习第五节“看不见的光”.五、板书设计第四节光的折射1.光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射.2.光的折射规律①折射光线与入射光线、法线在同一平面内.②折射光线和入射光线分居法线两侧.③折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.④当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角.⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.⑥在折射时光路是可逆的.3.解释现象①池水变浅.②硬币升高.。

八年级物理第四章第4节光的折射目录•光的折射现象及定义•折射定律及公式•折射现象在生活中的应用•折射现象在科技领域的应用•实验探究：光的折射规律•光的折射与其他光学现象的联系01光的折射现象及定义光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫做光的折射。

折射时，光速发生变化，在折射率较大的介质中光速较小。

折射现象通常发生在两种不同介质的交界处，如空气和水、玻璃和空气等。

折射现象描述折射定义与条件折射定义光从一种介质进入另一种介质时，由于传播速度的改变，使得光线向法线方向偏折（或远离法线方向偏折）的现象。

折射条件光在两种介质的交界处传播，且光的传播方向与交界面的法线不重合。

折射规律折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。

折射现象实例分析池水变“浅”由于光的折射，池底的光线从水中进入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。

筷子“弯折”将筷子斜插入水中，由于光的折射，筷子在水中的部分看起来向上弯折。

海市蜃楼是一种由光的折射产生的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。

彩虹当太阳光照射到空气中的水滴时，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱。

02折射定律及公式折射定律内容折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内。

折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。

入射角的正弦和折射角的正弦的比值，对折射率一定的两种媒质来说是一个常数。

当光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角。

当光线从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。

当入射角增大时，折射角也随着增大。

当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，此时入射角等于0°，折射角也等于0°。

01020304折射角与入射角关系光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，称为该介质的折射率。