4.4 光的折射---2024-2025学年人教2024版物理八年级上册教学同步课件

光的折射现象（10 分钟）​演示实验 1：在一个透明水槽中装入适量水，将一束激光从空气斜射向水面，让学生观察激光在水面处的传播方向变化。可以看到激光进入水中后，传播方向发生了偏折。​讲解光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。强调 “斜射” 这一条件，如果光垂直入射到两种介质界面时，传播方向不改变。展示更多生活中光折射现象的图片或视频，如从岸上看水中的鱼，鱼的实际位置和我们看到的位置不同，这是因为光从水中斜射入空气中发生了折射；透过厚玻璃看物体，物体的位置好像发生了偏移等。​探究光的折射规律（20 分钟）​演示实验 2：在刚才激光斜射向水面的实验基础上，在水槽边缘放置量角器，测量入射角（入射光线与法线的夹角）和折射角（折射光线与法线的夹角）的大小。改变入射角的大小，多次测量折射角，并记录数据。​学生实验：将学生分成若干小组，每组配备实验器材，包括半圆形玻璃砖、激光笔、量角器、白纸等。实验时，将半圆形玻璃砖平放在白纸上，让激光笔发出的光从空气斜射向玻璃砖的直边，在白纸上画出光路图，测量入射角和折射角，改变入射角大小，重复实验，记录多组数据。​实验过程中，教师巡视各小组，指导学生规范操作，提醒学生注意观察折射光线与入射光线、法线的位置关系，以及折射角随入射角变化的规律。​实验结束后，组织学生分析实验数据，讨论得出光的折射规律：​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两侧。​当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。入射角增大时，折射角也随之增大。当光垂直入射时，传播方向不变。​通过动画演示，从微观层面解释光折射的过程，当光进入不同介质时，由于介质的光学性质不同，光的传播速度发生变化，光子与介质分子相互作用，导致光的传播方向发生改变。​光折射现象的应用（15 分钟）​展示生活中光折射现象应用的图片或视频，如渔民叉鱼时，要向看到鱼的下方叉才能叉到鱼，因为我们看到的鱼是光折射形成的虚像，实际鱼的位置在像的下方；在潜水时，看岸上的物体，物体看起来比实际位置高，这也是光的折射造成的。​讲解一些光学仪器中光折射原理的应用，如三棱镜可以使太阳光发生色散，将白光分解成七种色光，这是因为不同色光在三棱镜中折射程度不同；透镜（凸透镜和凹透镜）利用光的折射来成像，矫正视力的眼镜、照相机、投影仪等都离不开透镜。以凸透镜为例，通过光路图分析光经过凸透镜折射后会聚的原理，让学生初步了解透镜成像与光折射的关系。组织学生讨论在生活中还有哪些地方应用了光的折射原理，拓宽学生思维，加深对知识的理解和应用能力。​（三）课堂总结（5 分钟）​与学生一起回顾本节课的主要内容，包括光的折射现象、折射定律以及生活中的应用实例。强调理解和掌握光折射知识对于解释生活中诸多光学现象的重要性。​鼓励学生在课后继续观察生活中的光折射现象，尝试用所学知识进行分析，提高对光折射知识的应用能力。​（四）课堂练习（5 分钟）​在 PPT 上展示练习题，涵盖光折射概念的判断（如判断 “光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定改变” 是否正确）、光折射规律的应用（给出一些光折射的情境，让学生判断折射光线的大致方向、比较折射角和入射角大小）、光折射现象的分析（描述一些生活场景，让学生解释光折射现象的成因）等方面。例如，给出 “一束光从水中斜射向空气，入射角为 30°，折射角可能是（ ）A. 20° B. 30° C. 40° D. 0°”“在碗中加满水，看到碗底的硬币好像升高了，这是为什么？” 等问题。​学生在座位上独立完成练习，教师巡视观察学生答题情况。练习结束后，公布答案，学生自行批改，针对学生普遍存在疑问的题目，教师进行详细讲解，巩固学生对知识的掌握，及时查漏补缺。​（五）作业布置（2 分钟）​布置书面作业，让学生完成课本对应章节关于光折射的练习题，强化对基础知识的理解和运用。​布置实践作业，让学生在家中利用透明水杯、筷子、水等物品，设计一个观察光折射现象的小实验，记录实验现象，并用所学知识解释，下节课与同学们分享交流，增强学生将物理知识应用于生活实际的能力和实验探究能力。​五、教学资源​多媒体课件、实验器材（透明水槽、水、激光笔、量角器、半圆形玻璃砖、白纸、筷子、透明水杯、三棱镜、透镜、生活中光折射现象的图片、视频资料）。​六、教学反思​在本节课教学中，通过实验探究、多媒体展示和实例分析，学生对光折射知识有了一定的理解，多数学生能掌握光折射现象和折射定律。但教学中发现，部分学生在从微观层面理解光折射本质以及在复杂生活情境中应用知识分析问题时存在困难，后续需增加针对性练习和微观动画演示。在实验操作环节，个别小组实验操作不够规范，数据记录和分析能力有待提高，要加强实验规范指导和小组协作训练。此外，对于光折射应用的题目，部分学生解题思路不清晰，应增加相关例题讲解和练习。1.通过实验，观察光的折射现象，掌握光折射时的特点。（重点）2.知道光在发生折射时，光路是可逆的。3.能够用光的折射知识解释生活中的一些简单现象。（难点）1.基本概念界面实验步骤：（1）按图安装实验器材。（2）让激光笔发出的光斜射入玻璃砖，观察光的传播路径。（3）让激光笔逆时针旋转，观察折射光线如何变化。探究活动1：（4）让激光笔发出的光垂直射入玻璃砖，观察光的传播路径。实验数据：折射规律：1.入射光线、折射光线与法线在同一平面内。2.折射光线和入射光线分居法线的两侧。3.光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角。4.光从空气斜射入水或玻璃时，入射角增大时，折射角也增大。5.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（1）让激光笔发出的光沿着上次实验中折射光线的路径射入玻璃砖，观察光的传播路径。（2）让激光笔逆时针旋转，观察折射光线如何变化。探究活动2：折射规律：1.在光的折射现象中，光路是可逆的。2.当光从水、玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角。反射实验与折射实验对比分析：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的虚像。硬币的实际位置SS′硬币的虚像鱼的实际位置S讨论有经验的渔民怎样才能叉到鱼？如果不用鱼叉用激光呢？要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。用激光时由于光路可逆直接照在看到鱼的地方就能照到鱼实际的位置。筷子怎么折断了？看起来向上弯折水空气自P点射向空气中的光线PA和PB在水面处发生了折射，折射光线是AQ与BQ'眼睛对着折射光线看去，觉得光好像是从水中P'点射出来的。P'点在P点的上方用相同的方法分析铅笔在水下部分的各点，最后得到的结果是水中的部分好象向上偏折了。分析：水中的筷子变弯？ 海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。海市蜃楼随讲随练以下描述中与光的折射现象有关的是（　　）A．形影相随，亲密无间 B．海市蜃楼，虚无缥缈 C．镜中生花，脱离实际 D．水中捞月，一无所得 B任务三、解释生活中光的折射现象1.下列图中正确表示了光从空气进入玻璃中的光路的是 （ ） A.甲 B．乙 C．丙 D．丁 C2.唐代储光羲的《钓鱼湾》中有“潭清疑水浅，荷动知鱼散”的诗句。下列图示现象中体现的光学原理与“潭清疑水浅”的原理相 同的是（ ）C3.当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时，传播方向 （填“不一定”或“一定”）发生偏折。光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为 （填“∠1”“∠2”或“∠3”），分界面的 （填“上” “下” “左”或“右”）方为水。不一定∠2上4.如图，作出光从水中射向空气时的反射光线和大致的折射光线。解：解：5.如图，人眼在A处看到公园池塘底部的LED灯（图中S位置）在图中的S′处，请在图中画出LED灯发出的光到达人眼A处的光路（保留作图痕迹）。6.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？答：“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。1. (1)光从空气斜射入水中时，传播方向发生了 ⁠，这种现象叫作光的折射。(2)光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向 ⁠ 方向偏折，折射角 入射角。当入射角增大时，折射角也 ⁠。(3)光从空气垂直射入水中或玻璃中时，传播方向 ⁠ ⁠。偏折　法线　小于　增大　不变　2. 小关同学在澄碧湖公园湖畔散步时，看到了湖中的鱼，其实是光的 所形成的鱼的虚像，像的位置会比鱼的实际位置要 (填“深”或“浅”)些。折射　浅　3. [2024保定竞秀区期末]如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是(　A　)A. 铅笔在水面处折断　B. 日晷上的影子A 　 C. 鸟巢在水中的倒影　D. 汽车在镜中的像4. [2023北京]一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是(　B　)B5. 如图所示，一束光从空气斜射到水面，若入射方向由AO变到BO，则(　D　)D6. 人在岸上透过池水看池塘底部，下列光路图正确的是(　D　)ABDCD7. [2023徐州]如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出光在水中的折射光线。解：如图所示。8. [2024太原校级期中]如图所示，一束激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑，现向水槽中缓慢地注水，水面逐渐升高(未到水槽口)，在此过程中(　D　)D【思路点拨】在图中假设两个水面的位置，根据光的折射特点，画出激光在两个位置的折射光线进行判断。点拨：水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点，当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧；现向水槽中缓慢地注水，水面始终是水平的，所以入射角没变，折射角不变；但是入射点向左移动，所以光斑向左移动；综上，D正确。9. 【科学推理】 [2023淮南一模]如图所示，一束光斜射入玻璃砖(图中矩形表示玻璃砖)，光在玻璃砖中的传播路径未画出，图中①、②、③为光射出玻璃砖时的可能路径，则下列说法中正确的是(　A　)A光的折射 折射特点( 光路可逆)三线共面一种不均匀介质：海市蜃楼两种介质：筷子在水面“折断”、池底变浅两线分居，两角不等(空气侧为大角)现象与应用斜射垂直入射不发生偏折