探究光的折射定律.doc

1、3.4探究光的折射定律学习目标1. 举例说明并解释有关光的折射现象.2. 尝试探究光的折射规律 .3. 会根据光的折射规律判断折射光线的大致方向, 认识到光在发生折射时光路可逆.一、情景引入清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的小明，一跳下去就淹过了脖子，下水的他就惊慌失措，幸好有同学相救，才脱离危险。为什么小明在岸上看池水会比实际的浅呢？真的眼睛骗了自己？二、教材研究问题 1光真的会折射吗？观察课文中图3 37 把一束光从空气斜射入水面时，一部分光发生了反射返回到空气中，而另一部分光则进入水中传播，且传播方向（填“有”或“没有” ）改变。这种光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变

2、的现象，叫做光的。光的折射现象在我们生活当中会见到很多，例如：插入水中的筷子向弯折；清辙的河水感觉到变； 初 升 的 太 阳 ； 海 市 蜃 景 等 。 你 知 道 的 还 有 哪 些 是 折 射 现象？。认识光的折射当中的几个概念，如图所示。两种介质的界面、入射光线、折射光线、入射角、折射角。mm、法线问题 2光的折射有什么规律？实验器材：激光棒、白纸、三角板、铅笔、玻璃砖或有机玻璃块实验步骤：1 用铅笔在白纸上画出两条互相垂直的线、1 所示。mm 和 nn，如下图2 把玻璃砖的一边压在、2 所示。mm线上，把上方看作是空气，下方是玻璃砖。如图3 用激光束从o 点紧贴白纸斜射入玻璃砖，观察光

3、射入玻璃砖的情况，并用铅笔把入射光线和折射光线的位置作记号a 和 c。如图 3 所示。4 移去玻璃砖，描出线ao和 oc，并标出光线的传播的方向，如图4 所示。5 重复实验步骤3 ，增大（或减小）入射角的大小，观察折射光线的变化，并作出记号。如图5 所示。6 重复实验步骤1 2 ，让激光束从玻璃砖射入空气，沿co方向入射，观察出射光线的位置。并作出光路图。如图 6 所示。7 重复实验步骤1 2 ，让激光束沿no方向入射，观察折射情况，并作出光路图。如图7 所示。图 1图 2图 3图 4图 5图 6图 7分析论证：从图4 中可以得到：；从图 4 和图 5 中可以得到：；从图 6 中可以得到：；从

4、图 4 和图 6 中可以得到：；从图 7 中可以得到：；得出结论：光的折射规律：（三线关系）折射光线、入射光线和法线位于；折射光线、入射光线分居法线。（两角关系）当光从空气斜射入水或玻璃其它透明介质时，折射角入射角；当光从水或玻璃其它透明介质斜射入空气中时，折射角入射角。在折射时，折射角随着入射角的增大而，随着入射角的减小而。当光垂直入射时，传播方向不改变。注：光在折射时，光路也是可逆的。通过以上的学习，你能否作出水中点a 发出的两条光线进入空气中传播的大致情况。如果点 a 是插入水中的筷子上的一点，你就可以理解筷子为什么能够向上弯折了。问题 3生活中和自然中有哪些折射现象呢？池塘水的深度感觉

5、变浅了：是由于河底反射的光经水斜射入空气中时，折射光线向偏折，使得第 1页折射角入射角。人们沿着光线的反向延长线看去，感到河床被抬高了。与此相类似的插入水中的筷子向上弯折也是这个道理。看水中的鱼，由于光的折射我们看到的并不是实际的鱼，而是鱼的虚像。并且像的位置在实际鱼的斜上方。因此有经验的渔民叉鱼时，要叉向鱼的。相反鱼看岸上的人，也是变了的虚像 ( 填高或低 ) 。海市蜃景则是由于空气各层的密度并不均匀，光线在通过大气层时，不断发生的缘故。因此，早上看到的初升的太阳，并不是实际的太阳，实际的太阳在地平线的（填“上方”或“下方”）。晚上看天上的星星会眨眼睛，也是由于光的折射这个原因。三、典例分析

6、如图所示，有束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，则是反射光线，是折射光线。解析：由图可看出，因为fhe= dhe，所以光线fh和 dh中一条是入射光线，另一条是反射光线，则hb一定是折射光线了。又因为入射光线和折射光线分居法线的两侧，则ae 为法线， fh为入射光线，hd为反射光线，还因为入射光线跟反射光线在界面的同侧，所以cg为界面。这是一道有关反射和折射的综合题，对这样的题目，要认真观察光路，并结合光的反射定律和折射规律加以解决。答案： hd；hb四、达标训练1、下列是一些日常生活和自然界中的光现象：1 日食和月食；2 水中倒影；3 小孔成像；4 池底“变浅”；5 黑板

7、“反光”；6 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、小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象，如图所示是他根据实验现象画的光路图。改变入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大。他猜想，当入射角增大到一定程度时，会出现的现象是，他猜想的依据是。3、如下图所示是光在玻璃和空气的界面上同时发生反射和折射的情况，可以断定：是界面，是入射光线，是反射光线，是折射光线，界面的侧是空气。4 、 一 束 光 线从 水 中 射向 空 气 中 ，现 知 道 折射光线的 折 射角 为00 ，则入射 光线 的入 射角 应该是（）a、 900； b 、 00 ；c、 45

8、0；d、 300 ；5 、 如 图 所 示 的 四 个图 中 表 示 了 光 线穿 过 玻 璃 砖 的 光路 图 ， 其 中 只有 一 个 是 正 确 的， 你 认 为 是（）6、一束光线由空气斜射入水中时，如果入射角逐渐增大，折射角将（）a、逐渐减小，且总小于入射角；b、逐渐增大，且总大于入射角；c、逐渐减小，且总小于入射角；d、逐渐增大，且总小于入射角；第 2页7、在研究平面镜成像特点的实验中，在竖起的玻璃板前后各放一支蜡烛，对着玻璃板既可以看到前面蜡烛 在 玻 璃 板 后 所 成 的 像 ， 同 时 又 可 看 到 玻 璃 板 后 的 “ 蜡 烛 ”。 下 列 说 法 中 正 确 的 是

9、（）a、两者都是光的反射形成的像；b、两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、某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在 s 点形成一个亮斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a 位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在p点；如果水面上升至b 位置时，人看到亮斑的位置在q点，则（）a、 p 点在 s 点的上方， q点在 s 点的上方；b、 p 点在 s 点的上方， q点在 s 点的下方；c、 p 点在 s 点的下方， q点在 s 点上；d、 p 点在 s 点

10、的下方， q点在 s 点的下方；9、当光从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法正确的是（）a、光的传播方向一定发生改变；b、光的传播方向有时不发生改变；c、当光从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角；d、当光从玻璃中斜射入空气中时，入射角大于折射角；10、关于光由空气斜射入水中，下列说法中错误的是（）a、光的传播方向改变，但光速不变；b、折射光线和入射光线分居在法线和界面的两侧；c、折射光线向法线偏折，且折射角随入射角增大而增大；d、在发生折射现象的同时，还发生光的反射；11 、圆筒形的玻璃杯中灌上水，将一把刻度很清晰的尺子竖直插进玻璃杯里，斜上方看这把尺子（ ）a 、水中部分刻度变小；

11、b、水中部分刻度变大了；c 、水中部分刻度大小不变；d、不能肯定；12、如图所示，一束激光沿直线照射到空容器底部，形成一个亮点，如果向容器中缓缓地加水，随着水面的逐渐升高，亮点将（）a、仍在原位置不动；b、逐渐向左移动；c、逐渐向右移动；d、消失了；13、如图所示， 人眼在 a 处看到河里 b 处有一条鱼。 若从 a 处射出一束激光， 要使激光能照射到鱼的身上，则激光应朝哪个方向射出？（）a、 b 点b 、 b 上方c、 b 下方d、 b 左方或右方14、如图所示，是我们看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是（）15、如图所示，将刻度尺斜插入水中，从水面上看去水中尺子的刻度情况（）a、变得密

12、了； b 、变得疏了； c 、一部分变密一部分变疏；d 、疏密没有变化。16、在空茶杯里放一枚硬币，眼睛刚好看不见， 如图所示， 慢慢向杯中注水， 保持眼睛和杯子的位置不变，则下列说法中正确的是（）a、随着水的增多，眼睛能看到硬币，而且感觉到硬币逐渐降低；第 3页b、随着水的增多，眼睛能看到硬币，而且感到硬币逐渐升高；c、注水后能看到硬币，但感觉不到硬币升高或降低；d、注水后仍看不到硬币；17、在某湖的湖底安装了一些灯，晚上灯光把湖装饰得很漂亮，这些灯发出的光在进人空气中时发生了折射，请你在图中大致画出它的折射光线的光路图。五、中考试题如图所示， mn为空气与水的分界面，ao为人射光线， o为

13、入射点在图中画出反射光线和折射光线解答：根据光的反射定律作出反射光线（共面、两侧、等角）；又根据折射规律作出折射光线。正确作法如下图：六、课堂测评1、如图所示，一束光沿ao 方向由空气射向水面，经折射后可能照亮水中的点。（选填图中的字母）2、如上图所示，是光线ao从一种介质斜射向另一种介质时，发生反射和折射时的情况。如果已知入射光线 ao与界面0，反mn的夹角 moa=30，折射光线 oc与反射光线 ob垂直，则可以知道：入射角 =射角 =，折射角 =。3、某同学在鱼塘边看到“鱼在云中游”，其中“鱼”是由光的而形成，“云”是由光的而形成的。4、岸上的渔夫看到河中的鱼是鱼的，渔夫要用叉子去叉鱼，

14、应往看到鱼的方去叉，由于从发射的光发生了，看起来河水要比实际的浅些。5、在空碗里放一枚硬币，当碗内盛满水时，看上去碗底的硬币要比实际的深度（填“深”或“浅”）些，这是光的的缘故。6、古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映明月”说的就是光的现象。7、下面哪些现象为光的折射现象（）1 筷子插入水中，在水中的部分看起来发生了弯折；2 太阳未出地平线，人已经看见太阳了；3 清澈的水底看起来比实际浅一些； 4 在平面镜中看见了自己的像；a、1 2 3 ； b 、3 4 ； c 、1 3 4 ； d 、2 348、一束光线从空气射入某种透明介质中，若入射角为400，则

15、反射角和折射角在下述几组数据中合理的是（）a、反射角为400，折射角为400；b、反射角为600，折射角为300；c、反射角为400，折射角为300；d、反射角为400，折射角为600；9、某人站在河边看到水中的鱼和桥，下列说法中正确的是（）a、鱼是光的反射形成的虚像，桥是光的反射形成的实像；b、鱼是光的折射形成的虚像，桥是光的反射形成的虚像；c、鱼是光的反射形成的实像，桥是光的折射形成的实像；d、鱼是光的折射形成的实像，桥是光的折射形成的虚像；10、站在湖边往水中看去，可以看到水面上漂浮的木块、水下的游鱼、湖边的树木和蓝天中的白云，由于光的折射而成像的是（）a、白云；b、树木；c、游鱼；d、

16、木块；11、下列现象中属于光的折射现象的是（）a、平静的水面映出蓝天白云；b、从岸边看池中的水变浅；c、黑板发生“反光”现象；d、大树挡住太阳光形成树荫；12、关于光的折射，下列说法错误的是（）a、光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变；b、光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；c、光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，折射角也随着增大，但总小于入射角；第 4页d、折射光路也是可逆的。13、如图表示了光从玻璃射入空气中的情况，正确的是（）14、透过写字台上的玻璃板，观察放在玻璃板下面的像片，看到的像片的位置往往比它实际位置：（）a、略高一些；b、略低一些；c 、一样高；d、三者

17、都有可能；15、下列说法中不正确的是（）a、排纵队时，如果看到前面的一位同学挡住前面所有的人，这说明纵队排直了；b、木匠检查木板是否直时，总是闭上一只眼睛，另一只眼睛沿着木板长度方向看去；c、早晨看到刚刚升起的红太阳，此时太阳已在地平线以上了；d、看不见不透明物体后面的东西，说明光沿直线传播；16、在海上旅行，有时会在地平线上看到高楼大夏、热闹的市场等，实际大海上什么也没有，这种现象叫“海上蜃楼” 。出现这种现象的原因是（）a、光在海平面反射的缘故；b、光从云层上反射的缘故；c、光沿直线传播的缘故；d、从在不均匀的大气层中折射的缘故；17、下图是一束从空气斜射向玻璃的光线，入射角为 60。请在图中标出入射角的位置，并画出折