初中物理光的折射教学设计

这是一份初中物理光的折射教学设计，共13页。教案主要包含了提出问题，演示实验，设计实验，进行实验，分析与论证，播放视频，播放图片并提问，演示并提问等内容，欢迎下载使用。

变速直线运动：速度变化的直线运动
年级
八年级
授课时间
课题
第4节 光的折射
教学
目标
1. 了解光的折射现象。
2. 知道光在发生折射时，光路是可逆的。
3. 能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
教材
分析
光的折射是生活中很常见的光学现象，在本节之前，学生已经对光现象有了一定的认识。在教学过程中可以稍作铺垫就直奔主题，带领学生探究光折射的相关规律，并在得出规律后进一步深入讲解光的折射特点的广泛应用。
本节的教学要以物理实验为基础，让学生在观察现象的过程中发现问题、提出问题并开展探究、解决问题。
教学
器材
激光笔、水槽（水）、光屏、碗、筷子、硬币、玻璃砖、光的折射演示器等。
多媒体ppt，包含视频：《探究光折射时的规律》、《海市蜃楼》、《神奇的硬币》等。
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
【播放视频或图片，提问引入课题】
①《神奇的硬币》，加水后为什么能看到硬币？
②斜插在水中的筷子好像折断了，真的断了吗？
③观看2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”图片，是怎样形成的呢？
这节课我们来学习《4.4光的折射》。
观看视频或图片，激发兴趣，进入情景。
新课
教学
一、
光的
折射
【提出问题】光在同种均匀介质中沿直线传播，如果光从一种介质进入另一种介质中，会怎么传播呢？
【演示实验】如下图所示：
①让一束光线从空气斜射入玻璃砖中，观察现象。
②让一束光垂直射入玻璃砖中时，观察现象。
现象：观察到当光斜射入玻璃砖时，传播方向会发生偏折；当光垂直射入玻璃砖时，传播方向不变。
1. 光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
2. 描述折射现象的几个名词
【讲解】

（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α；
（7）折射角：折射光线与法线的夹角β。
观察现象，知道光的折射现象。
知道描述折射现象的几个名词，为下面的学习做铺垫。
新课
教学
二、
光的折射规律
【提问】光在折射时遵循什么规律？
① 折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内？
② 折射光线、入射光线还分居法线的两侧吗？
③ 折射角等于入射角？
④ 发生折射时，光路是否可逆？
………
【设计实验】
实验器材：激光笔、玻璃砖、折射实验演示器。

实验方案：
①让激光笔发出的一束光从空气斜射入玻璃砖，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。
【进行实验】
1. 光从空气斜射入玻璃中
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，比较折射角和入射角的大小，记录在表格中。
②改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。
实验次数
1
2
3
入射角
30°
50°
70°
折射角
20°
29°
39°
2. 光从玻璃斜射入空气中
①如图，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，比较折射角和入射角的大小，记录在表格中。
②改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。
实验次数
1
2
3
入射角
20°
30°
40°
折射角
30°
49°
73°
3. 光从空气垂直射入玻璃中：

如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入玻璃砖，观察光的整个传播路径。
4. 折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
把圆形光盘的左上半部分向后折转，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，在面板上的折射光线消失。
①当整个面板在一个平面上时，能够看到折射光线。
5. 折射光线和入射光线是否位于法线两侧
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？

6. 发生光的折射时，光路的可逆。

如图：让光从空气斜射入半圆形玻璃砖，同时逆着折射光射入另一束光，观察光在空气中的传播途径。
【分析与论证】总结光的折射规律：
①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居在法线两侧。
②光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。
当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
③在折射现象中，光路可逆。
【播放视频】——《光的折射规律》
【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。
【解析】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。
【解析】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。
根据老师所提问题进行猜想与假设，代表回答。
小组交流讨论，制定实验方案。
观察实验现象，记录数据。
自己归纳出光的折射规律。
观察视频，进一步理解光的折射规律。
做例题并解析。
做例题并解析。
新课
教学
三、
生活中的折射现象
1. “潭清疑水浅”
【提问】池底为什么看起来比实际浅呢？
【讲解】池底实际点S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，所以整个池底变浅。

2. 叉鱼技巧

【提问】怎样才能插到鱼？
【讲解】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。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。
3. 神奇的“硬币” （解释引入时的小视频）
【提问】如图所示，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？
【讲解】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的虚像。
听老师讲解，知道成因。
在上例老师讲解的基础上，自己通过画光路图，知道鱼的虚像及叉鱼技巧。
由学生讨论，根据画出的光路图进行解析。
新课
教学
四、
海市
蜃楼
《科学世界》——“海市蜃楼”
【播放图片并提问】你见过海市蜃楼吗？你知道海市蜃楼是怎样产生的吗？

【讲解】海市蜃楼的产生原因：光在均匀的介质中沿直线传播，如果介质疏密不均，光就不会沿直线传播而会发生折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发于夏天的海面或沙漠。远处物体发出的光本来到达不了我们的眼睛，但是在射向空气的过程中，由于海面或沙漠附近的空气疏密不均匀，而发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者的眼睛。观察者逆着光线看去，就看见了远处的“物体”形成美丽的海市蜃楼现象。
【播放视频】——《海市蜃楼》
阅读P83“海市蜃楼”。知道海市蜃楼的成因。
观看视频，进一步理解海市蜃楼的成因。
新课
教学
五、
光的折射与反射同时发生的现象
【演示并提问】如下图所示，让一束光从空气斜射入水中时，观察发生的现象，想一想，为什么？
【讲解】原来这束光在界面处既发生了折射，又发生了发射。
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。
【例题4】现有一束光从水中斜射到与空气的分界面，请在图中画出大致相应的折射光线和反射光线。

【答案】见右图。
【解析】光从水中斜射到空气时，折射角大于入射角；折射光线（ 反射光线）和入射光线都位于法线两侧。见右图。
知道光的反射与折射可以同时发生，并会正确判断（画出）折射光线、反射光线。
课堂
练习
1. 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”）。

【答案】虚，大于。
【解析】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。
2．光从水斜射入空气中，画出折射光线的大致方向。
【答案】右图。
【解析】光从水斜射入空气中，折射角大于入射角。
3．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_______。

【答案】120，37。
【解析】入射角为60°，反射角为60°，折射角的大小为180°- 60°- 83°=37 °。
4. 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。
【答案】右图。
【解析】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。
5. 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 ( )

【答案】D.
【解析】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。
6．向碗中加水，如图所示，眼睛在A处看到硬币的像在B点，这是光的折射现象。在图中画出过A点的折射光线和对应的入射光线，并标出入射角α。

【答案】右图.
7. 在空杯子里放一枚硬币，使眼睛刚好看不见，如图所示，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯中注水（ ）
A．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置高
B．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置比实际位置低
C．随着水的增多，眼睛能看到硬币，但位置没有改变
D．注水后仍看不见硬币
【答案】A。
【解析】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。

8. 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：
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当光从空气斜射人玻璃或水中时，折射角______选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。
③当光以相同的入射角斜射入不同的玻璃、空气中时，折射角____（选填“相等”或“不相等”）。说明玻璃对光的折射本领比水对光的折射本领____（选填“强”、“弱”、“相同”）。
【答案】①不改变；②小于；③不相等，强。
板书
设计
第四节 光的折射
1．光的折射
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．光的折射规律
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内；
折射光线与入射光线分居在法线的两侧；
②当光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角；
当光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。
③在光的折射现象中，光路可逆。
3．生活中的折射现象：池水变浅．筷子变弯、硬币升高、海市蜃楼等。
课堂
小结
光的折射：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。
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内；
折射光线与入射光线分居在法线的两侧；
②当光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角；
当光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。
③在光的折射现象中，光路可逆。
折射规律
①水中物体变浅、筷子在水中“折断”；
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，产生的折射现象。
折射
现象
光的折射
作业