3.4探究光的折射定律一、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MM、、法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角。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:用铅笔在白纸上画出两条互相垂直的线MM、和NN、,如下图1所示。把玻璃砖的一边压在MM、线上,把上方看作是空气,下方是玻璃砖。如图2所示。用激光束从O点紧贴白纸斜射入玻璃砖,观察光射入玻璃砖的情况,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。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。重复实验步骤,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。重复实验步骤,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。重复实验步骤,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:日食和月食;水中倒影;小孔成像;池底“变浅”;黑板“反光”;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...