八年級物理上冊 第4章 第4節(jié) 光的折射課件1 （新版）新人教版.ppt

第四章光現(xiàn)象 第4節(jié)光的折射 光的折射的作圖方法 規(guī)律方法 1 已知入射光線作折射光線 若光是從空氣斜射入水中 或玻璃中 時 有折射角小于入射角 1 作法線 過入射點 2 確定入射角 3 在入射光線與法線的另一側(cè)水中 或玻璃中 作折射角小于入射角的光線 折射光線 2 已知折射光線作入射光線 若折射光線在空氣中時 有折射角大于入射角 1 作法線 過入射點 2 確定折射角 3 在折射光線與法線的另一側(cè)水中 或玻璃中 作入射光線 使折射角大于入射角 2015 資陽中考 井底之蛙 這個成語大家都很熟悉 如圖4 61甲所示 在一個干枯的井底正中央p點有一只青蛙 它的視野范圍如圖甲所示 大雨將井全部灌滿水 若青蛙仍在p點 請你在圖乙中畫出青蛙視野發(fā)生變化后的大致情況 例1 解析 當(dāng)井里灌滿水后 光線照到水面會發(fā)生折射現(xiàn)象 由于光是從空氣射向水里 所以入射角大于折射角 因此井底之蛙看到的視野范圍比沒有水時會更大 如圖4 62所示 1 2015 河南中考 如圖甲所示 人眼看到斜插入水中的筷子發(fā)生了彎折 請在圖乙中畫出能說明這一現(xiàn)象原理的一條入射光線及對應(yīng)的折射光線 要求以o為入射點 答案 如右圖所示 例2 如圖4 63所示為光在空氣和玻璃間傳播的情況 由圖可知 入射光線是 折射角是 玻璃在側(cè) 根據(jù)光的折射規(guī)律判斷入射角 反射角以及介質(zhì) 疑難點 解析 因為入射光線和反射光線在同一平面內(nèi) 并且反射角等于入射角 從圖中可以看出 mn左側(cè)的兩條光線oc oa與op的夾角相等 因此mn為界面 qp為法線 co ao中應(yīng)是反射光線和入射光線 而入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè) 故co是入射光線 oa是反射光線 ob是折射光線 由于 com 30 所以入射角為 cop 90 30 60 而折射角 qob 30 從而可知折射角小于入射角 所以光是從空氣斜射入玻璃中 玻璃在右側(cè) 例2 如圖4 63所示為光在空氣和玻璃間傳播的情況 由圖可知 入射光線是 折射角是 玻璃在側(cè) 根據(jù)光的折射規(guī)律判斷入射角 反射角以及介質(zhì) 疑難點 co 30 右 2 2015 南昌中考 如圖所示 是光在空氣和玻璃之間發(fā)生折射的光路圖 從圖中可以看出 空氣在界面的側(cè) 折射角的大小是 此過程中還有部分光發(fā)生了反射 反射角的大小是 提示 光從左側(cè)射向右側(cè) 所以左側(cè)光線是入射光線 右側(cè)光線是折射光線 折射光線與法線的夾角叫做折射角 由圖知折射角是 90 55 35 已知入射光線與界面的夾角是30 所以入射角為 90 30 60 根據(jù)反射角等于入射角知 反射角也是60 圖中可以看出 折射角小于入射角 所以這是光從空氣斜射入玻璃的過程 即左側(cè)是空氣 右側(cè)是玻璃 左 35 60 實際應(yīng)用題 如圖4 64所示是兩個并排而且深度相同的水池 一個裝水 另一個未裝水 在兩池的中央各豎立著一根長度相同且比池深略高的標(biāo)桿 當(dāng)陽光斜照時就會在池底形成桿的影子 下列說法中正確的是 a 未裝水的池中標(biāo)桿影子較長b 裝水的池中標(biāo)桿影子較長c 裝水的池中標(biāo)桿沒有影子d 兩池中標(biāo)桿影子長度相同 解析 該題中 對于沒有裝水的情況下 根據(jù)光是沿直線傳播的 故在桿的后方會形成影子 但是對于裝水的情況來說 從桿的頂端射過的光線到達(dá)水面處會發(fā)生折射 由于在水中的折射角小于入射角 即折射光線比原來的光線 沿直線傳播的情況 更靠近桿 故此時影子的長度會變小 故正確答案為a a 例1 綜合作圖題 2015 鐵嶺中考 如圖4 65所示 從水下射出的一束光線在水面發(fā)生折射后射向水面上方光滑的墻壁 又在墻壁上發(fā)生了反射 請作出折射光線的大致方向和經(jīng)墻壁反射后的反射光線 例2 解析 過入射點作法線 從而確定了入射光線位于法線的左側(cè) 并確定了入射角的大小 根據(jù)折射角大于入射角畫出折射光線 光線在墻壁上發(fā)生了反射 根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線 答案 如圖4 66所示 閱讀材料題 閱讀材料 回答問題 光由真空進(jìn)入空氣中時 傳播方向只有微小的變化 雖然如此 有時仍然不能不考慮空氣的折射效應(yīng) 如圖4 67所示 表示來自一個遙遠(yuǎn)天體的光穿過地球大氣層時被折射的情景 覆蓋著地球表面的大氣 越接近地表越稠密 折射角也越小 我們可以把地球表面上的大氣看作是由介質(zhì)不同的許多水平氣層組成的 星光從一個氣層進(jìn)入下一個氣層時 要折向法線方向 結(jié)果 我們看到的這顆星星的位置 比它的實際位置要高一些 這種效應(yīng)越是接近地平線就越明顯 例3 我們看到的靠近地平線的星星的位置 要比它的實際位置高37 這種效應(yīng)叫做蒙氣差 是天文觀測中必須考慮的 太陽光在大氣中也要發(fā)生偏折 因此 當(dāng)我們看到太陽從地平線上剛剛升起時 實際看到的是它處在地平線的下方時發(fā)出的光 只是由于空氣的折射 才看到太陽處于地平線的上方 1 材料中介紹的這種光現(xiàn)象叫什么 它是怎樣形成的 2 根據(jù)材料 你能判斷我們看到的星星和太陽剛升起的時候是真實的星星和太陽嗎 解析 1 光只有在均勻的介質(zhì)中才沿直線傳播 在不均勻的介質(zhì)中傳播路徑會發(fā)生偏折 光從光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)時發(fā)生折射現(xiàn)象 折射光線靠近法線 它是由于介質(zhì)不均勻造成的 2 太陽或星星的光從太空進(jìn)入大氣層時 會發(fā)生折射 折射光線靠近法線 我們逆著折射光線的方向看 它們比實際位置變高了 答案 1 光的折射 光傳播的介質(zhì)不均勻 2 太陽或星星的光從太空進(jìn)入大氣層時 會發(fā)生折射 折射光線靠近法線 我們逆著折射光線的方向看 它們比實際位置變高了 實驗探究題 某同學(xué)在做探究光的折射特點實驗 如圖4 68所示是光從空氣射入水中時的光路 實驗中發(fā)現(xiàn) 入射光線 折射光線和法線在同一平面內(nèi) 折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè) 通過實驗還得到如下數(shù)據(jù) 例4 1 分析表中數(shù)據(jù) 可得出結(jié)論 光從空氣斜射到水面時 將同時發(fā)生和現(xiàn)象 光從空氣斜射到水面時 折射角隨入射角的變化關(guān)系是 且折射角 填 大于 等于 或 小于 入射角 當(dāng)光從空氣垂直射到水面時 折射角等于零度 該同學(xué)根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論 總結(jié)出了光的折射特點 2 請你對該同學(xué)通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價 是否存在不足 答 填 是 或 否 請簡要說明理由 解析 1 光從空氣斜射到水面時 將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象 由表中數(shù)據(jù)可知 光從空氣斜射到水面時 當(dāng)入射角不斷增大時 折射角也隨之增大 故折射角隨入射角的變化關(guān)系是 折射角隨入射角的增大而增大 且折射角小于入射角 當(dāng)光從空氣垂直射到水面時 折射角等于零度 2 評價 存在不足 應(yīng)該換用其他透明介質(zhì)再做此實驗 這樣得出的結(jié)論更具有普遍性 答案 1 反射折射 折射角隨入射角的增大而增大小于 2 是五次實驗數(shù)據(jù)可以 但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實驗 實驗探究題 某同學(xué)在做探究光的折射特點實驗 如圖4 68所示是光從空氣射入水中時的光路 實驗中發(fā)現(xiàn) 入射光線 折射光線和法線在同一平面內(nèi) 折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè) 通過實驗還得到如下數(shù)據(jù) 例4 1 分析表中數(shù)據(jù) 可得出結(jié)論 光從空氣斜射到水面時 將同時發(fā)生和現(xiàn)象 光從空氣斜射到水面時 折射角隨入射角的變化關(guān)系是 且折射角 填 大于 等于 或 小于 入射角 當(dāng)光從空氣垂直射到水面時 折射角等于零度 該同學(xué)根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論 總結(jié)出了光的折射特點 2 請你對該同學(xué)通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價 是否存在不足 答 填 是 或 否 請簡要說明理由 反射 折射 折射角隨入射角的增大而增大 小于 是 五次實驗數(shù)據(jù)可以 但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實驗 創(chuàng)新題 如圖4 69所示 在探究 光從空氣斜射入糖水和酒精時 哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大 的實驗中 小東按以下設(shè)計的方案進(jìn)行實驗 得到李老師的認(rèn)可 例5 先讓一束入射光從空氣斜射到空水槽中 記錄下水槽底部的光斑的位置a點 倒入糖水 讓入射光從空氣斜射入糖水中 記錄下光斑位置b點 倒入酒精 讓入射光從空氣斜射入酒精中 記錄下光斑位置c點 比較三個光斑的位置 得出實驗結(jié)論 請回答以下問題 1 做本實驗時 要在環(huán)境下完成 填 較亮 或 較暗 2 a b c三個水槽內(nèi)液面高度相同 要實現(xiàn)探究目標(biāo) 小東應(yīng)選擇圖甲中的 填字母序號 兩圖進(jìn)行實驗 3 實驗時 小東在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺 這樣做的目的是為了 4 某小組同學(xué)正確實驗后 記錄的三次光斑的相對位置如圖乙所示 經(jīng)分析可知 光從空氣斜射入時 對光的偏折本領(lǐng)較大 解析 1 如果實驗環(huán)境光線較強(qiáng) 則不易觀察到水槽底部的折射光斑 為了觀察并記錄下水槽底部的光斑位置 實驗應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行 2 要探究光從空氣斜射入糖水和酒精時哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大 實驗中應(yīng)控制液面高度 入射光線 入射角大小不變 只改變液體的種類 由圖可知 a與b或b與c入射角不同 a與c入射角相同 因此應(yīng)選擇a與c進(jìn)行實驗 3 在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺 目的是為了準(zhǔn)確記錄折射光線在水槽底部的光斑位置 4 根據(jù)圖乙記錄的光斑位置可知 在糖水中折射光斑的位置距離光在空氣中光斑的位置比較遠(yuǎn) 由此可知 糖水對光線的偏折程度大 對光的偏折本領(lǐng)較大 答案 1 較暗 2 a與c 3 準(zhǔn)確標(biāo)出光斑的位置 或便于準(zhǔn)確確定偏折距離 答案合理即可 4 糖水 創(chuàng)新題 如圖4 69所示 在探究 光從空氣斜射入糖水和酒精時 哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大 的實驗中 小東按以下設(shè)計的方案進(jìn)行實驗 得到李老師的認(rèn)可 例5 先讓一束入射光從空氣斜射到空水槽中 記錄下水槽底部的光斑的位置a點 倒入糖水 讓入射光從空氣斜射入糖水中 記錄下光斑位置b點 倒入酒精 讓入射光從空氣斜射入酒精中 記錄下光斑位置c點 比較三