初中物理苏科版八年级上册4.1 光的折射完美版课件ppt

这是一份初中物理苏科版八年级上册4.1 光的折射完美版课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了导入新课，PART，光的反射定律，在同一平面内，法线的两侧，入射角，在均匀介质中，折射现象，实验现象，折射的特点等内容，欢迎下载使用。

反射光线、入射光线和法线 ________________；反射光线、入射光线分居在_______________ ；  反射角等于 ________ 。
一、光直线传播的条件:______________
①请同学们欣赏一段视频—《神奇的硬币》
加水后为什么能看到硬币？
②请同学们欣赏一幅漫画。
从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度要浅？
学习了光的折射后，你就明白其中的道理了。
⑤2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”
如图所示，让一束激光从空气斜射入玻璃砖中，观察进入到玻璃砖中的光线，其传播方向是否发生改变？此现象说明了什么？
同学们知道，光在均匀介质中沿直线传播，如果光由一种介质射入另一种介质，还沿直线传播吗？
1. 光的折射（refractin）：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
当光垂直射入玻璃砖中时，传播方向不变；当光斜射入玻璃砖中时，传播方向会发生偏折。
注意：一般情况下，一种介质为空气，另一种介质为水或玻璃。
2. 描述折射现象的几个概念
（1）入射点：入射光线与分界面的交点O；（2）分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；（3）入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；（4）折射光线：进入另一种介质的光线OB；（5）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；（6）入射角：入射光线与法线的夹角i；（7）折射角：折射光线与法线的夹角r。
光从空气射入玻璃砖后，将向哪个方向偏折？光从另一侧射出时，又会向哪个方向偏折？试在图中画出你猜测的情况。
改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。
2. 观察光从玻璃砖射出时的偏折情况，并说出有何特点。
1. 光从空气射入玻璃砖时：
2. 光从玻璃砖射出时的偏折情况:
下面我们进一步探究光折射的特点
激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
一、探究光折射的特点
①如图所示，让激光笔发出的一束光从空气斜射入玻璃中，多次改变入射角的大小。观察光的传播路径，比较折射角和入射角的大小；观察折射光线、入射光线与法线的位置关系。
②让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。
③让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。
①如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入玻璃中，观察光的整个传播路径， 比较折射角β和入射角α的大小，记录在表格中。②改变入射角α的大小，观察折射角β 的变化情况。
实验结论① ：光从空气斜射入玻璃中，入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（或远离）法线，且折射角总是小于入射角。
①如图所示，让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，观察光的整个传播路径，比较折射角β和入射角α的大小，记录在表格中。②改变入射角α的大小，观察折射角β的变化情况。
实验结论②：光从玻璃斜射入空气中，入射光线靠近（或远离）法线，折射光线也靠近（远离）法线，且折射角大于入射角。
把面板的右半部分向后折转，观察在面板上是否还能看到折射光线？
②把面板的右半部分向后折转，在面板上的折射光线消失。
实验结论③ ：折射光线、入射光线和法线在同一平面内（三线共面）
①当整个面板一个平面上时，能够看到折射光线。
使入射光线分别从法线的左右两侧斜射入玻璃中，观察折射光线与入射光线是否位于法线两侧？多进行几次实验。
实验结论④：折射光线、入射光线和法线位于法线两侧。
当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧。入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。
当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。
视频演示——《光的折射特点》
【例题1】一束光沿AO方向从空气斜射入水中，请在图中画出折射光线的大致方向。
过入射点O作垂直于界面的法线，根据折射角小于入射角即可画出折射光线OC。
【例题2】如图所示，一束光从水斜射入空气中，请在图中画出折射光线的大致方向，并标出折射角θ 。
过入射点O'作垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角即可画出折射光线，折射角为 θ。
【例题3】某同学在研究光的折射规律时，做了如下实验：研究光从空气进入玻璃。选用如图的圆盘形量角器作光屏，半圆形玻璃砖及激光器等器材。
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合；如图甲，将一束激光从A射向圆心O，激光在O处发生折射，射向B；此时的入射角i大小为           度，折射角r大小为         度。逐渐增大入射角，把相应的入射角i和折射角r记录在表一中，然后他们使光从空气斜射入水中，重复上述实验，并将数据记录在表二中．
②分析比较实验序号1与2与3或4与5与6与数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件，可得出的初步结论是： __________________________________。
光从空气斜射入水或玻璃中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大.
③分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ______________________________。
光从空气斜射入水、玻璃中，当入射角一定时，在玻璃中的折射角总是小于水中的折射角（或玻璃对光的折射本领比水强）。
我们知道，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。其实，即使在同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射。
例如夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近气体的疏密分布不同，当光在疏密不同的空气中传播时，就会发生折射。如图所示的是我们看到的由于光的折射而变形的太阳。
如图所示，在太阳的左右两侧各有一个特别明亮的地方，看上去像天空中同时有三个大小不同的太阳，这种现象称为幻日。产生这种奇特现象的原因是什么？原来，高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象。
②罕见的三日同辉——幻日
S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。
人眼看到的位置即虚像S′
人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，这点的位置比实际位置升高了。
有经验的渔民怎样才能叉到鱼？
所以，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
鱼从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。
如图，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想，这是为什么？
分析：加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币虚像。
我们已经知道，光在同种均匀的介质中沿直线传播。如果介质疏密不均，光就不会沿直接传播，而会发生折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上、沙漠或戈壁等地方。
海市蜃楼是怎样发生的呢？
夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比上面的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
1. 光从空气斜射入水（或从水斜射入空气）中时，在界面处既会发生折射现象，同时又会发生发射现象。
三、光的折射与反射同时发生的现象
2. 光从空气斜射入水中时，在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。
3. 区别光的反射与折射现象
大漠孤烟直，长河落日圆
【例题4】光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，其光路如图甲所示。现在让光从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出大致相应的折射光线和反射光线。
折射光线（ 反射光线）和入射光线都位于法线两侧。
【例题5】一束光从空气射入某种透明液体，已知入射光线与界面的夹角为40°，反射光线与折射光线的夹角为105°，则反射角的大小是_______，折射角的大小是_____.
入射光线与界面的夹角为40°，则入射角为50° ，所以反射角的大小是50° 。 折射角为∠ MOC=180 ° -105 ° -50 ° =35 °
①当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、 入射光线和法线在同一平面内；②折射光线和入射光线分别位于法线两侧。③入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。
①水中物体变浅、筷子在水中“折断” ……
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
②海市蜃楼：是光在不均匀的空气中传播时，传播方向发生改变，产生的折射产生的现象。
WHAT • WHY • WOW
1. 如图所示，如果使光沿着BO方向射向O点，猜一猜，折射光线将沿什么方向从水面射出？试一试，你的猜想对吗？
折射光线将沿OA方向从水面射出。说明：本习题的意图在于使学生了解在光的折射中，光路是可逆的。
2. 如果仔细观察，你就会发现，在光由空气斜射入水或玻璃中发生折射的同时，还在水面发生反射。试在图中标明入射光线、反射光线和折射光线，并用箭头标出光的传播方向。
3. 如图所示，将一枚硬币放在碗的底部，然后向后退到恰好看不到硬币的位置。请另一位同学向碗内缓缓注水（注意不要移动硬币的位置），你能再次看到它吗？想一想，这是什么原因？
加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币虚像S' 。
4. 如图所示，将一只铅笔斜放在空碗中，向碗内缓缓注水，观察并描述你看到的现象。用手指捏住铅笔的一端，改变铅笔插入水中的角度，你看到的现象有什么变化？
本题是开放题。实验操作时，还可以引导学生从不同角度（如正上方、斜上方）观察铅笔“弯折”的情况。
1. 图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路?
根据光的折射特点，当光从空气中斜射到玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。
2. 小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”。 请你说一说这一有趣的现象是怎么形成的。
“云在水中飘”是光的反射现象，“鱼在云上游”是鱼通过水的折射所形成的虚像和云在水面下的虚像同时出现所形成的现象。
3. 在岸上看到水中有一条鱼在游泳，看到的鱼是光的折射现象所产生的 像(选填“虚”或“实”)。如图所示是眼睛看到鱼的示意图，此时折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
在岸上看到水中的鱼是光的折射现象所产生的虚像。如图所示，鱼发出的光从水中斜射到空气中进入人的眼睛，此时折射角大于入射角。
4. 如左图所示，一束光线从空气射入玻璃时，在界面 MN 上发生了反射和折射，请画出大致的折射光线和反射光线。
光线从空气射入玻璃时，折射角小于入射角（折射光线靠拢法线）。
5．如图所示，一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角，则反射光线与入射光线的夹角大小为_______；若反射光线与折射光线的夹角为83°，则折射角的大小为_______。
入射角为60°，反射角为60°，折射角的大小为180°- 60°- 83°=37 °。
6．如图所示，OB为反射光线，O为入射点，请画出该光线的入射光线及其折射光线。
AO为入射光线，光从水斜射入空气中，折射光线偏离法线，OC为折射光线。答案见右图。
7. 如图所示，画中人出现了错误的判断。下列四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是 ( )
人看到池底变浅，是因为当光从水斜射到空气中时，折射光线偏离法线方向，折射角大于入射角。故D图正确。
8. 潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因 ( )
人在水中看岸上的路灯时，路灯发出的光从空气斜射入水中折射时，折射光线靠近法线进入人眼，眼睛逆着折射光线看去，感觉到物体的位置比实际位置要高一些。
9．诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示)，而是太阳光经过不均匀的大气层发生了________所成的像，太阳实际在图中 _____(填“甲”或“乙”)的位置。
太阳光经过不均匀的大气层要发生折射，人观察到的落日是太阳的虚像，以地平线为界，实际太阳在地平线一下。
10. 一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。①画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
光从空气斜射入玻璃中，再从玻璃斜射入空气中，发生两次折射，要注意判断折射角与入射角的关系。 空气中的角大。
②※一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。请证明离开玻璃后的光线O2B与入射光线AO1是平行的。
∵∠O1O2N=∠M'O1O2∴∠N'O2B=∠AO1M
又有∠M'O1A=π－∠AO1M ∠NO2B=π－∠N'O2B 故∠M'O1A=∠ NO2B
所以∠AO1O2=∠O1O2B(内错角相等）
11．某小组同学在探究光的折射规律时，将实验中观察到的现象记录在图10中，通过分析比较各图中光的传播路径及折射角与入射角的大小关系，他们得到一些初步结论。
①分析比较图A、B和C中折射角与入射角的关系可知：________________________________________________________。②分析比较图C和D中折射角与入射角的关系可知：
玻璃对光的折射本领比水强。
当光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角增大，折射角小于入射角
分析以上数据可得：①当光从空气垂直入射到其它透明介质时，传播方向　 （选填“改变”或“不改变”）。②当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角　 选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。
12. 小文在探究光的折射规律时，将光分别从空气射入玻璃和水。实验数据记录在下表：