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为何激光与铅笔在水中弯折方向不同，帮你一次性解答清楚，并让激... [复制链接]

傅蒋
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t T
发表于 昨天 21:46 |只看楼主
银光图片
最近老师有疑问激光笔在水中弯折和铅笔在水中弯折方向为什么不一样？并且用了这样一组图片。






这组对比图虽然与问题是相符的，但图片中两组对比实验本身存在明显的差别
激光笔用的是平面的水槽，而铅笔用的是圆柱形的杯子，
这样，当你水平观察时，平面水槽的光线进入你眼睛是垂直于水和空气的交界面，而笔反射的光线进入你眼睛却是半圆形的交界面，那显然这里是会发生很明显的折射的，这也就造成了铅笔错误弯折的视觉误差，如果换成平面的水槽，看到的铅笔仍旧是连续完整没有弯折的图形。
本主题由 管理员 金亚军 于 2025/9/17 7:34:55 执行 设置精华/取消 操作
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傅蒋
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2#
t T
发表于 昨天 21:47 |只看楼主

再解决第二个问题，如何看到平时观察到的向上弯折的现象。
首先，教材拍摄的视角，平时是观察不到的，因为这个是平行甚至低于与液面的观察视角，，这种只有观察透明容器才能有的视角，而日常生活中的观察视角，都是从液面上方观察到，
如果你用的是十厘米左右的小水槽，其实很难观察到明显的铅笔向上弯折的样子，因为这个容器太小了，使得你的视角倾斜程度比较小，所以弯折不明显。你需要更换更大的容器，并且用较低的视角去观察，才能看到比较明显的向上弯折。

.


比较离谱的是，小学教材拍摄图片造成的弯折，与中学教材水面折射的光路分析图，是两种不同的原因造成的
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傅蒋
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3#
t T
发表于 昨天 21:49 |只看楼主

第三个问题，激光笔为什么是向下弯折的，而铅笔确实向上弯折的。
这个问题要分清楚真实的物理情况与人眼的视角效果
激光向下弯折，那是因为光真的向下弯折了，在物理上它已经不在一条直线上了。
铅笔为什么向上弯折，首先铅笔在物理上仍旧是一条直线，正常情况下，它是不可能向下弯折的！
当然，如果你用一个内凹的容器从侧面观察，也许能看到向下弯折的铅笔
不过我没有这样的容器，生活中也没见过这样的容器，无法验证这个问题
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傅蒋
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4#
t T
发表于 昨天 21:50 |只看楼主

最后一个问题，你能看到向上弯折的光吗？
我用真实拍摄的照片告诉你，完全可以！！！！你能看到像铅笔一样向上弯折的效果。
由于在物理上，空气中的光线和水下的光线已经不是一条直线了，且是向下弯折的，
如果要让激光看到向上弯折的效果，那你就要让水面的折射效果尽可能放大，从贴近水面的角度观察就能看到了。
如果想让激光笔向上弯折的效果更明显，那你就要从物理上让激光减少向下弯折，再贴近水面观察即可。
最后的结论就是激光笔照射时倾斜程度较小，容器要选大一点，贴近水面观察，你就能看到激光像铅笔一样向上弯折了。
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傅蒋
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5#
t T
发表于 昨天 22:53 |只看楼主

这个激光向上偏折，我估计大部分老师都没见过，我曾经拿激光笔照射过湖面，确认看见过向上偏折的激光，
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小工匠
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6#
t T
发表于 昨天 23:37 |只看该用户

回复 5楼傅蒋的帖子

这个向上偏折的激光可以理解为折射光从水进入空气最后进入眼睛发生了折射产生的效果吗？
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傅蒋
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7#
t T
发表于 7小时前 |只看楼主

回复 6楼小工匠的帖子

是的，跟铅笔一个道理
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金亚军
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金亚军

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金点子原创先锋
8#
t T
发表于 5小时前 |只看该用户

这个问题值得深究和拓展，虽然不会检测，基于教材的有益拓展，赞，
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欣然
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9#
t T
发表于 5小时前 |只看该用户

这个图文并茂的解释说明非常清晰地介绍了光和铅笔在水中折射的情况，对老师上课有很大帮助。
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泗小邹老师
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泗小邹老师

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10#
t T
发表于 5小时前 |只看该用户

感谢分享.
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李煜鋆
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t T
发表于 5小时前 |只看该用户

傅老师的研究很深入，用大量的实证解答了我的疑惑。
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付出永远美丽
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12#
t T
发表于 5小时前 |只看该用户

这个解释非常清楚，尤其是光与实物折射后为什么看起来不一样的原因，感谢分享
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小七
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t T
发表于 4小时前 |只看该用户

这样的解说很容易理解，太棒啦
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上虞王飞
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t T
发表于 4小时前 |只看该用户

这个问题解释的很清楚，学习了。
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王如祥
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坐井观天

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t T
发表于 4小时前 |只看该用户

最后一个问题，你能看到向上弯折的光吗？
我用真实拍摄的照片告诉你，完全可以！！！！你能看到像铅笔一样向上弯折的效果。
由于在物理上，空气中的光线和水下的光线已经不是一条直线了，且是向下弯折的，
如果要让激光看到向上弯折的效果，那你就要让水面的折射效果尽可能放大，从贴近水面的角度观察就能看到了。
如果想让激光笔向上弯折的效果更明显，那你就要从物理上让激光减少向下弯折，再贴近水
傅蒋 发表于 2025/9/16 21:50:02

从你的描述和图片看，光的折射现象与入射角度和观察角度有关，图片清晰显示——入射角度相同下光的折射和观察角度的关系，或者观察角度相同下光的折射和入射角度关系。
最后编辑王如祥 最后编辑于 2025-09-17 08:58:58
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王如祥
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坐井观天

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t T
发表于 4小时前 |只看该用户

为什么容器要大一点？是为了显示失之毫厘差之千里吗？还是操作时更能让入射角变小？
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心驰
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t T
发表于 4小时前 |只看该用户

原来这个问题还有这么多可以研究，还真要再去好好探究一下
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王佳娜
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t T
发表于 3小时前 |只看该用户

老师还是需要知道现象的本质的，但是也不用特别给小朋友解释，留个悬念给初中
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傅蒋
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t T
发表于 3小时前 |只看楼主

回复 16楼王如祥的帖子

容器小，你就很难从较低的视角，从水面上方观察了，视线一降低，就变成从水平面下观察了，你可以去试一下
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傅蒋
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t T
发表于 3小时前 |只看楼主

回复 15楼王如祥的帖子

这里涉及到两个弯折，
一是光自身的弯折，这个跟入射角是有关的，不多解释。
二是从水面上方看水面下方，观察到的弯折情况，这个不论是光还是铅笔，其实都能看到，并且原理是相同的，其实射入水中的激光，也是照亮水中的颗粒，反射光进入你的眼睛，视角越倾斜，肯定折射角度越大，看到的弯折越明显。

最后，如果你还想不通，你就想象，你把一个向下弯折的铁丝（射入水中的激光），要在水下看到向上弯折的效果
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湖州熊二
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t T
发表于 3小时前 |只看该用户

对于孩子来说  不同的角度 观察到的现象区别很大
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丫儿
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22#
t T
发表于 3小时前 |只看该用户

这个图文并茂的解释说明非常清晰地介绍了光和铅笔在水中折射的情况，对老师上课有很大帮助。
欣然 发表于 2025/9/17 8:00:09
非常赞同这个观点！确实是这样。
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傅蒋
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23#
t T
发表于 3小时前 |只看楼主

回复 18楼王佳娜的帖子

是的，关键是这个问题很多老师自己疑惑是很大的，自己搞清楚了，实验演示心理就有底气了
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戚调菊
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t T
发表于 3小时前 |只看该用户

这种较复杂的知识点，为啥不放在初中呢
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小可乐爱喝雪碧
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t T
发表于 3小时前 |只看该用户

这一课真的有点复杂
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傅蒋
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t T
发表于 3小时前 |只看楼主

回复 24楼戚调菊的帖子

此贴仅做解答疑问，不是要你拿这个去教学生
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乖乖兔
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t T
发表于 2小时前 |只看该用户

确实，用图片中的容器做，从水平面看，一点都看不出弯折现象
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春见
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t T
发表于 1小时前 |只看该用户

这个视频真的很有趣，很喜欢。
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小卷在线
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t T
发表于 46分钟前 |只看该用户

整个帖子把现象解释的非常清楚，太厉害了
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