北師大八年級物理上冊 （光的折射）光現(xiàn)象教育課件

第五章光現(xiàn)象光的折射

水中的筷子發(fā)生彎折透過玻璃出現(xiàn)錯位現(xiàn)象這些都是光線從一種介質(zhì)射人另一種介質(zhì)時發(fā)生折射現(xiàn)象的結(jié)果，那么光的折射現(xiàn)象有哪些規(guī)律呢？新課引入折射現(xiàn)象觀察光線進入玻璃或水中后傳播方向是否改變?新課講解光的折射觀察與思考

光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射．（1）一部分光返回空氣中,發(fā)生反射.（2）另一部分光進入玻璃或水中,且其傳播方向發(fā)生了改變，發(fā)生折射.發(fā)現(xiàn)折射角入射光線折射光線法線空氣水入射角反射角基本概念折射角：折射光線與法線的夾角.用激光器射出一束光線，光從空氣斜射入玻璃或水中，觀察光線進入玻璃或水中后傳播方向是否改變.如果傳播方向改變，用什么方法描述這種改變呢？實驗探究光的折射規(guī)律

實驗步驟1．觀察先從空氣中斜射入水中時，折射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系，比較折射角與入射角的大小.改變?nèi)肷浣堑拇笮?，觀察折射角的大小怎樣變化.設(shè)計表格，記錄入射角和折射角.實驗與探究

（1）演示實驗:觀察折射光線、入射光線與法線的位置關(guān)系（2）演示實驗:光從空氣斜射入水中

入射角θ1

折射角θ2300220450320500350600400700450800480

（3）觀察記錄的一組數(shù)據(jù)：光由空氣射入水中時入射角與折射角的大小.從觀察到的實驗現(xiàn)象及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？

折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入水中，入射角大于折射角，入射角增大（或減?。r，折射角增大（或減?。?；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.歸納與小結(jié)

實驗步驟2．觀察光從水斜射入空氣中時，折射角、入射角的大小如何，改變?nèi)肷浣谴笮?，再觀察折射角怎樣變化.設(shè)計表格，記錄入射角和折射角.

（1）演示實驗:光從水射入空氣中

入射角θ1

折射角θ2200270220300300410350490400590420610

（2）光從水斜入空氣中時，入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：從觀察到的實驗及這組數(shù)據(jù)中你能總結(jié)出什么規(guī)律呢？光從水斜射入空氣中時，入射角小于折射角，入射角增大（或減?。r，折射角增大（或減?。?；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變歸納與小結(jié)

（1）演示實驗：光從空氣射入玻璃中以及從玻璃射入空氣中時入射角與折射角的關(guān)系.

實驗步驟3，把水換成玻璃磚，重做上述l、2兩項實驗.

入射角θ1

折射角θ230019.6040025.2050030.7060035.1070038.6080040.60（2）光由空氣射入玻璃時入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：

（3）光由玻璃射入空氣時入射角與折射角的一組數(shù)據(jù)：

入射角θ1

折射角θ2200310250390300490350590380680400750

折射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光分居在法線的兩側(cè).當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時，入射角大于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大.當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時入射角小于折射角，并且折射角隨著入射角的增大而增大.當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.歸納與小結(jié)空氣水S/ S

為什么池水看起來比實際的淺?生活中的折射現(xiàn)象

設(shè)在水面下有—個發(fā)光物體S，它從水面下發(fā)出的光線SD和SO在進入空氣時傳播方向發(fā)生改變，它們的折射光線分別為DB和OC.當(dāng)這兩條光線射入眼睛時，觀察者會認為光線是從S/處射來的.這樣觀察者所看到的物體位置比它實際的位置升高了.DOBCP/水空氣分析：自P點射向空氣中的光線PA和PB在水面處發(fā)生了折射，折射光線是AQ與BQ/眼睛對著折射光線看去，覺得光好像是從水中P/點射出來的.P/點在P點的上方.PABQQ/

人看到筷子沒入水中的部分上翹.你能解釋這種現(xiàn)象嗎？典例與精析科學(xué)窗海市蜃樓現(xiàn)象遠處景物的像呈現(xiàn)在空中或地面上的奇妙景現(xiàn)叫做海市蜃樓，海市蜃樓是光的折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，它多發(fā)生在夏天的海面上或沙漠中.夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，從而造成海面上空氣密度的不均勻.這樣密度分布變化較大的空氣相當(dāng)于一層層密度不同的物質(zhì)，光線從密度較大的空氣層射到密度較小的空氣層時，光的傳播方向發(fā)生偏折遠方景物發(fā)出的光經(jīng)過多次折射，從整體上看光就逐漸向地面彎曲進入觀察者眼中，逆著光線望去，好像是從海面上空的物體射來的一樣，如圖所示，我們就看見“天上仙境”．海市蜃樓原理全反射與光導(dǎo)纖維當(dāng)光從空氣斜射入玻璃（或水）中時，在交界面上同時發(fā)生反射和折射．入射角增大，反射角和折射角也增大，但折射角總小于入射角.當(dāng)光從玻璃（或水）斜射入空氣中時，在交界面上也同時發(fā)生反射和折射，但折射角總大于入射角．這樣，當(dāng)入射角增大到一定程度時，折射角會達到900．入射角繼續(xù)增大時，便沒有折射而只有反射了．這種反射叫做全反射，當(dāng)光由其他介質(zhì)射向空氣中時也會發(fā)生金反射現(xiàn)象.

如果把某種介質(zhì)做成細絲，使光以合適的角度由一端射入，光就可以在里面連續(xù)不斷地發(fā)生全反射，最后由另一端射出．光導(dǎo)纖維就是利用了這一原理．1966年，33歲的華裔博士高錕首次提出，直徑僅幾微米的透明玻璃纖維有可能作為光波導(dǎo)和傳輸光信號的有效手段．1970年，美國康寧公司首次拉制出了這種玻璃纖維，這就是光導(dǎo)纖維.高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎．現(xiàn)代技術(shù)中的光導(dǎo)纖維，是一種比頭發(fā)還要細的玻璃絲，玻璃絲外包一層折射本領(lǐng)較小的材料，如圖所示.把許多光導(dǎo)纖維并成一束，且使這一束中各條光導(dǎo)纖維相互的位置保持不變，這樣的光導(dǎo)纖束就可以用來傳遞圖像了.醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制造了用來觀察人體內(nèi)臟的內(nèi)窺鏡，如胃鏡．光導(dǎo)纖維更廣泛的用途是用來傳遞信息，進行通信.許多有線電視網(wǎng)和通信線路都是用光導(dǎo)纖維傳輸信息的.光導(dǎo)纖維傳輸影像

光導(dǎo)纖維可做成直徑只有0.5cm的胃鏡光導(dǎo)纖維傳輸光信號夏日，當(dāng)你沿一條很熟的黑色柏油馬路向路的前方望去時，會看到在遠方的路面上仿佛有一片水塘，而當(dāng)你走近時，會發(fā)現(xiàn)原以為是水塘的地方其實是干燥的.你能解釋此現(xiàn)象嗎？典例與精析答案:酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上地面附近層的空氣溫度比上層高，密度比上層小，折射率比上層小，光照射到地面時發(fā)生全反射，人在遠處觀察仿佛是一片水面，但此“水面”不存在.

將一枚硬幣粘在搪瓷杯底部.將你的頭部向后移一點，使硬幣剛好被杯口邊緣遮住而看不見.請另外一位同學(xué)把水徐徐加入杯中（不要使硬幣改變位置），雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變，但硬幣又可以重新映入眼簾.做做看，并且畫圖解釋其原因.做一做觀察與思考當(dāng)水升到一定高度后，看到了硬幣．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于硬幣發(fā)出的漫反射光經(jīng)水面折射，折射光線遠離法線向下偏折，當(dāng)光線射入人眼，人憑光直線所以又能看見硬幣，其實人看到的是變淺的硬幣的虛像．如圖所示：傳播的感覺，認為硬幣在折射光線的反向延長線上.1.光的折射光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射.2.光的折射規(guī)律①折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè).③折射角隨著入射角的增大減小而增大減小.課堂小結(jié)④當(dāng)光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)時，入射角大于折射角；當(dāng)光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣時，入射角小于折射角.⑤當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.⑥在折射時光路是可逆的.3.折射現(xiàn)象①池水變淺.②筷子上翹.1．李華元旦節(jié)在我市森林公園游玩時，他在湖水中邊看平靜的湖水中的“魚”和“云”，則他看到的是（

）A．“魚”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像B．“魚”是光的折射形成的虛像，“云”是光的反射形成的虛像C．“魚”和“云”都是光的反射形成的虛像D．“魚”和“云”都是光的折射形成的虛像B課堂訓(xùn)練2.下例現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A.池塘中的水看起來比實際的淺B.夜晚池塘中有一個月亮的影子C.有經(jīng)驗的漁民叉魚要對著稍低于魚的位置叉去D.插入水中的筷子向上偏折ACD3.一束光線從空氣中斜射入水中，在水面上（）

A.只發(fā)生反射，不發(fā)生折射.

B.只發(fā)生折射，不發(fā)生反射.

C.既發(fā)生反射，又發(fā)生折射.

D.無論折射與反射都不發(fā)生.CA4.光從空氣斜射入水中，當(dāng)入射角變化時，則（）

A．反射角和折射角都發(fā)生變化

B．反射角和折射角都不變

C．反射角發(fā)生變化，折射角不變

D．折射角變化，反射角始終不變A5.插入水中的筷子，從水