2023学年度 光的折射导学案2

光的折射学习目标、重点、难点【学习目标】1.知道光的折射现象。2.通过实验，认识光从空气射入水或其它介质，或从其它介质射入空气中的折射规律。3.会画光的折射光路图。4.了解生活中的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。【本节重点】知道光的折射现象。【本节难点】会画光的折射光路图。本节知识概览图新课导引如右图所示，小明看见爷爷叉鱼，自己也拿起叉子叉鱼，可是叉了几次都没有叉到，爷爷告诉他只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到，小明按爷爷的说法做了，果然叉到鱼了．叉鱼时，为何要向看到的鱼的更深处叉去？教材精华知识点1光的折射定义：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．如图2－85所示，AO是入射光线，OB是折射光线，过入射点O垂直于分界面的直线NN′称为法线，入射光线与法线的夹角a叫做入射角，折射光线与法线的夹角r叫做折射角．探究实验【提出问题】光从空气中斜射入水中时的折射情况如何?【制订计划与没计实验】(1)使一束激光斜射至空水槽中．(2)向水槽中注入水，观察光路的变化情况．【实验器材】激光手电筒、水槽、水．【实验过程】(1)如图2－86所示，使一束激光斜射至空水槽的O点．(2)向水槽内注入水，观察光路．(3)看看水槽底部光斑的位置是否发生变化，并记录光斑的位置．【实验记录】向水槽中注入水后，光斑向左移动了一段距离，其位置为O′.O，O′在入射光线和法线组成的平面内．【实验结论】当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，入射光线、折射光线、法线在同一平面内．【实验要点解析】为了便于观察光束的路径，可在水中滴几滴牛奶，借助一块白色塑料板显示光路，便可以清楚地观察到入射光线、折射光线的位置．知识点2光的折射规律光的折射规律：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．探究实验【提出问题】光从空气斜射入玻璃砖，光线将向哪个方向偏折?当该光线从玻璃砖的另一侧面射出时，射出的光线会向哪个方向偏折?如果光从玻璃砖的一个侧面垂直射入，从另一个侧面射出的光线又会怎样?【猜想或假设】如图2－87所示．【制订计划与设计实验】让一束激光分别斜射入和垂直射入玻璃砖中，观察光的传播方向．【实验结论】(1)当光从空气斜射入玻璃(或水)中时，折射光线偏向法线方向．(2)当光从玻璃(或水)斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向．(3)当光垂直射入玻璃(或水)中时，传播方向不改变.【物理与生活】早晨，当太阳在地平线以下时，我们就可以看到它，这是由于空气的密度不均匀，光线发生折射，我们看到的是比太阳实际位置高的太阳的虚像．知识点3用光的折射规律解释光的折射现象课本中列举了四个光的折射现象的例子，现利用光的折射规律等光学知识逐一进行分析说明．(1)鱼儿在清澈的水里面游动，可以看得很清楚，然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到．有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到．如图2－91所示，根据光的折射规律，水中的鱼反射出的两条光线斜射到两种介质的界面处时发生偏折，折射光线偏向水和空气的界面方向，人逆着折射光线传播的方向看，从折射光线的反向延长线上看到了鱼在水中的虚像，而像在鱼的上方，所以有经验的渔民和学过光的折射规律的人都知道只有对准鱼的下方才能叉到鱼．(2)从空气中看水、玻璃等透明介质中的物体，会感到物体的位置比实际位置高一些．如图2－92所示，根据光的折射规律，水或玻璃中的物体S发出或反射的光线斜射到界面处时发生偏折，折射光线偏向水或玻璃与空气的界面方向，人眼逆着光传播的方向看去，却只看到了S的虚像S′，S′在S的上方，所以会感到物体的位置比实际的位置高一些．(3)由于光的折射，池水看起来比实际的浅．所以，当你站在岸边，看着清澈见底、深度不过齐腰的水时，千万不要贸然下水，以免因为对水深估计不足，入水后惊慌失措，发生危险．所谓池水看起来比实际的浅，意思是说，池底看起来离池面偏近了．如图2－93所示，在池底取一点S，S反射的光线斜射到水面，根据光的折射规律，该斜射光线在水面处发生偏折，折向水面，人眼逆着折射光线，在其反向延长线交点处看到S的虚像S′，S′在S上方，离水面偏近了，所以池水看起来比实际的要浅．(4)把一块厚玻璃放在钢笔的前面，笔杆看起来好像“错位”了，这种现象也是光的折射引起的，如图2－94所示．为了说明这一现象，我们在玻璃砖下的钢笔上取一点S，如图2－95所示，根据光的折射规律，S反射的光斜射到空气和玻璃的界面处时发生偏折，折射光线向法线方向偏折并继续在玻璃中传播，在玻璃和空气界面处再次发生偏折，折射光线偏向界面方向，人眼逆着折射光线观察，在其反向延长线上只看到S的虚像S′，S′偏离开S一段距离，如果对比着玻璃砖下未被挡住的部分看，S′的确发生了“错位”．新课导引解读：这是由于光的折射，水中的鱼反射的光线经过水与空气的界面时发生偏折，折射光线偏离法线方向射入人眼，所以我们看到的鱼是鱼在水中形成的虚像，而鱼的真实位置在我们所看到的像的下方．课堂检测1光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变(填“一定”“一般”或“不”)，进入另一种介质的光线叫做，与的夹角叫做折射角．2如图2－96所示的四种现象中，由于光的折射形成的是()3在星光灿烂的夜晚仰望星空，会看到繁星在夜空中闪烁，像人“眨眼睛”一样，形成这种现象的原因是()A．星星的发光是断断续续的B．星星被其他星体瞬间遮挡的结果C．星光被地球大气层反射的结果D．星光被地球大气层折射的结果4如图2－97所示，当光从空气斜射到一块玻璃表面时，以下可以较全面反映光传播路径的是()5如图2－98所示，画出折射光线或入射光线的大致传播方向．6如图2－100所示，光从空气斜射入水中时，在界面上发生了反射和折射，请你说出入射光线、反射光线、折射光线，并指出哪边是空气、哪边是水．7如图2－101所示的玻璃砖和三棱镜是研究光学的常用仪器，请你画出光线AO穿过它们的大致传播方向．8小猫抓不着鱼，觉得很奇怪(如图2－103所示)．请你说明其中的物理道理．体验中考1(2022·成都)如图2－111所示现象中，应该用光的折射规律来解释的是()2(2022·娄底)如图2－112所示光路图能正确反映光线从空气斜射入玻璃中的是()3(2022·江苏)如图2－113所示光现象中，由于光的折射而形成的是()4(2022·金华)如图2－114所示，观察拍摄于水边的风景照片时，总会发现倒影部分比景物本身暗一些，这是光从空气射到水面上时，由于光的(填“反射”或“折射”)一部分光进入了水中的缘故．5(2022·广州)如图2－115所示，水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2，人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置．画出：(1)A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图；(2)A2发出的光进入人眼的光路图，6(2022·烟台)一束光线AO以与水面成30°的角斜射到水面．试在图2－1l7中画出光线AO经过水面后的光路图．7(2022·河南)光在水中的传播速度为空气中传播速度的3/4，光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的2/3，当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线；当光从空气中斜射入玻璃中时，折射光线也偏向法线．你认为．当光线从水中斜射入玻璃中时，折射光线会______(填“偏离”或“偏向”)法线．你猜想的理由是．学后反思附：课堂检测及体验中考答案课堂检测1答案：一定折射光线折射光线法线2答案：A．3答案：D．4答案：C．5解：如图2－99所示．6答案．AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，M′N′的右侧为空气，左侧为水．7答案：如图2－102所示．8答案：水中的鱼射向空气的光线在界