汇物理|八年级上册同步:在光的世界里(五)
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言归正传,之前说过,光在同种均匀介质中沿直线传播,还说了光在两种介质的分界面会发生光的反射现象(掌握光的反射定律),还讲了平面镜的两个作用:①改变光的传播方向,②成像。(都是利用光的反射)那么今天我们讲光传播的另一个重要规律——光的折射。
你还记得吗?在第一节中,光在久置(不均匀)的糖水中传播路径发生了弯折,这是怎么回事呢?也不是光的反射啊!告诉你吧,这就是光的折射造成的。光的折射现象应用很广,同学们一定要认真学,注意和光的反射进行区分哦!
第四节 光的折射
先来梳理知识点,完了咱们再看小视频。知识点理解记忆,建议整理到笔记。
1.光的折射的概念及理解
(1)概念:当光从一种介质进入另一种介质中时,光路 ,叫光的折射。
(2)注意:
①光斜射到分界面时,光路才会发生偏折,垂直射入时传播方向不变,但此时也发生了折射,只是折射角等于0而已。(垂直射入时,反射光线方向改变180°)
②久置的糖水密度不均匀,光在传播时相当于不断进入另一种介质,所以不断发生折射,形成弯曲的曲线。“海市蜃楼”的形成和这个类似。
③光从一种介质进入另一种介质时发生折射,要求两种物质都得是“光的介质”,能传播光,因为折射和反射不同,光要进入那种物质的。反射不要求,不透明的物体表面也能反射光,比如书本对光的漫反射等。
④光在两种介质分界面,能同时发生光的反射和光的折射。原光线的能量分给反射光和折射光,所以反射光线和折射光线都比原光线要弱。
2.光的折射规律(实验过程)
【提出问题】光在折射时有哪些规律?
【猜想与假设】折射光线与入射光线和法线可能在同一平面内;折射光线和入射光线可能分居法线两侧;从空气斜射入玻璃时,折射光线可能靠近法线偏折,折射角可能小于入射角。
【制定计划,设计实验】
用如图所示的装置进行实验,用激光棒沿 向O点射入一条光线,光会在水面处发生折射,从量角器上读出 和 的度数,再 重复上述实验,将所得数据填入表格,并根据所得数据总结光的折射规律。
【进行实验,收集证据】
某同学在做“探究光的折射特点”实验,图中是光从空气斜射入水中时的光路。实验中发现,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的两侧。通过实验还得到如下数据:
【分析论证,得出结论】
分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角变化的关系是 ,且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
【合作交流】
请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。
是否存在不足?答: ;请简要说明理由: 。
【实验结论】光的折射规律: 。
3.光的折射规律(上述实验的结论)及理解
(1)光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在 ;折射光线和入射光线分居 ;光从空气斜射入玻璃中或其他介质中时,折射光线 法线折射,折射角 入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向 。
(2)注意:
①光的反射定律和光的折射规律,一个是“定律”,一个是“规律”。
②光的折射规律中,三个分号隔开的四句话,是四个规律,说了四个方面。
③光从空气斜射入玻璃中或其他介质中时,折射光线靠近法线折射,折射角小于入射角;反之,光从玻璃中或其他介质斜射入空气中时,折射光线 法线折射,折射角 入射角。(在光的折射时,光路也是可逆的)
④和“光的反射定律”一样,表述时先说“折射角”和“折射光线”,后说“入射角”和“入射光线”。“折射角小于入射角”不能说“入射角大于折射角”。
4.光的折射形成的奇异现象
(1)水中物体位置变浅(形成“虚像”)
①如图,小猫叉不到鱼,是因为 。
②小明和爷爷去叉鱼,要想插到鱼,应向鱼的 (选填“上方”或“下方”)插。
③潭清疑水浅,安全记心间。清潭中“水浅”是因为 。
④从水中看岸边,岸边人和树等都会变 (选填“高”或“低”)。
(2)如图,插入水中的筷子、铅笔等看起来在水面处“折断”,这也是光的折射造成的。
总之,原理形成现象,现象体现原理。上述现象都是由光的折射引起的;反过来,以上现象都体现光的折射。
答案:
1.(1)发生偏折
2.
【制定计划,设计实验】量角器 入射角 折射角 多次
【分析论证,得出结论】①反射 折射 ②入射角增大时,折射角也跟着增大 小于
【交流合作】是 只探究了光从空气射入水中时的折射规律,结论不具有普遍性(或只探究了光从空气射入水中时的折射规律,还应该再探究光从水中射入空气时的折射规律)
【实验结论】折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线的两侧;光从空气斜射入玻璃中或其他介质中时,折射光线靠近法线折射,折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变
3.
(1)同一平面内 法线的两侧 靠近 小于 不改变
(2)③远离 大于
4.
(1)
①小猫看到的是鱼由于光的折射形成的虚像
②下方
③光的折射,使潭底形成一个变浅的虚像
④高
第四节有两个视频,看完视频请同学们练一练下面的题。
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练一练:
1.下列现象是由于光的折射形成的是( )
2.下列现象是由于光的折射形成的是( )
3.晴朗的白天,看到清澈的湖面倒映着朵朵“白云”,鱼在“云”中穿梭的美丽景致。“白云”是光的 形成的 像;水中“鱼”是光的 形成的 像。
4.请画出光线穿过半圆形和三角形介质时的完整光路(不画反射光线)。
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