广东省惠州市惠东县港口中学八年级物理上册 3.4 探究光的折射定律学案 （新版）粤教沪版VIP免费

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...