文档内容
第4节 光的折射
教学目标
1.了解光的折射的现象。
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的。
3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
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、导入新课
我们知道,光沿直线传播,是指光在同一种介质中传播的情形。如果光从一种介质
进入到另一种介质,例如从空气进入水或玻璃时,情况又会是怎样呢?让我们通过以下
的实验来探究吧!
二、新课教学
1.光的折射
(1)实验:探究光折射的特点
实验装置:光源、水槽、水和空气界面等。
提出问题:让一束光从空气以不同的角度射入水中(图4.4-1),观察光束在空气中
和水中的径迹。光束进入水中以后传播方向是否发生了偏折?向哪个方向偏折?
注意事项:实验时,应改变入射光线的方向三次,每次都让学生说明入射光线怎样改
变了,使学生注意观察水中折射光线的方向。根据观察的记录,检查自己的猜想是否正确。
这个演示也可以改用光从空气射入玻璃的实验。
现象剖析: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。
如教科书图4.4-2所示,以经过入射点O并垂直于水面的直线ON作为法线,入射光
线与法线的夹角 i 叫做入射角,折射光线与法线的夹角 r 叫做折射角。由实验可以发
现,光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
1得出结论: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,折射角
小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中
时,传播方向不变。
(2)光路的可逆性
关于折射光路的可逆性,可以请学生先做猜想,并用光路把自己的猜想表达出来。然
后进行演示,做演示实验时,先让光由空气射入水(或玻璃)中,记下入射光线、入射点、
折射光线的位置,再让光线逆着折射光线方向射入,让学生观察光线是否逆着原入射光
线方向射出。把观察到的现象用图标出,总结出光在折射时光路的可逆性。
2.生活中的折射现象
现象1:池水变“浅”了
池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折,逆着折射光看去,就会感觉这
点的位置升高了(如图4.4-3),即池水看起来比实际的浅。
现象2:筷子在水中“折断”了
筷子在水面好像被折断的实验,应选取碗底较深、开口较大的碗,筷子要斜插到碗
的底部,让学生从侧面斜视水面,这样观察效果才明显。此实验不要用玻璃杯盛水,让学
生透过杯壁观察筷子出现的现象,因为不便于解释。
现象3:鱼在哪里?
鱼儿在清澈的水中游动,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叉到鱼。
现象4:海市蜃楼
现象5:在空碗里放一枚硬币,移动碗,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和碗的位
置不变,慢慢地向碗里倒水,随着水面的升高,观察者看到了硬币,还会发现硬币升高了。
三、课堂小结
1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,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。
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