資源簡介

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4.4
光的折射
教科版
八年級(jí)上冊
制作
高文超
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究，知道折射光線、折射角的涵義，了解光從空氣射入水中或射入其他介質(zhì)時(shí)的偏折規(guī)律。
(2)了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射現(xiàn)象，并能用光的折射規(guī)律進(jìn)行解釋。
教學(xué)目標(biāo)
2.過程與方法
(1)經(jīng)歷“光的折射規(guī)律”的探究過程，學(xué)習(xí)描繪光路、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
(2)體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺，在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對(duì)自然現(xiàn)象、對(duì)生活的熱愛、親近的情感。
教學(xué)重點(diǎn)：光的折射規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)：用光的折射規(guī)律解釋有關(guān)現(xiàn)象。
新知導(dǎo)入
新知導(dǎo)入
新知導(dǎo)入
新知導(dǎo)入
新知講解
我們是怎樣看見水中的筷子的？
筷子反射的光從水中進(jìn)入空氣到達(dá)人眼。
光從已知介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)
，例如，從空氣進(jìn)入水中傳播方向會(huì)發(fā)生改變嗎？
新知講解
用激光器射出一束光線。光線從空氣斜射入水中。觀察光線進(jìn)入水中后傳播方向怎樣改變。
光的折射現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光從空氣斜射入水中，光的傳播方向在水面發(fā)生突變。當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光路發(fā)生偏折，叫做光的折射（refraction）現(xiàn)象。
新知講解
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光從空氣斜射入水中，光的傳播方向在水面發(fā)生突變。當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光路發(fā)生偏折，叫做光的折射（refraction）現(xiàn)象。
新知講解
我們知道，光反射時(shí)遵循光的反射定律，光的折射是否也有一定的規(guī)律呢？人類對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了1400多年的時(shí)間。下面通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)光的折射規(guī)律。
空氣
水
新知講解
我們知道，光反射時(shí)遵循光的反射定律，光的折射是否也有一定的規(guī)律呢？人類對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了1400多年的時(shí)間。下面通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)光的折射規(guī)律。
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
空氣
水
新知講解
基本概念：入射光線AO；折射光線OB；法線NN‘；入射角∠AON；折射角∠BON'
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
新知講解
如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察當(dāng)光從空氣射入玻璃中時(shí)，同入射光線相比，折射光線是偏離法線還是靠近法線？入射角增大時(shí)，折射角如何變化？
新知講解
當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光路發(fā)生偏折，叫做光的折射（refraction）現(xiàn)象。
當(dāng)光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向不變。
空氣
玻璃
新知講解
當(dāng)光從空氣射入玻璃中時(shí)，同入射光線相比，折射光線是偏離法線還是靠近法線？入射角逐漸增大時(shí)，折射角如何變化？
N
N'
o
A
B
空氣
玻璃
N
N'
o
A
B
A'
B'
空氣
玻璃
新知講解
N
N'
o
A
B
空氣
玻璃
N
N'
o
A
B
A'
B'
入射角
折射角
空氣
玻璃
新知講解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；
空氣
玻璃
新知講解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線靠攏法線，折射角小于入射角；
空氣
玻璃
新知講解
N
N'
o
A
B
入射角
折射角
特例：
光從空氣垂直射入玻璃或其他介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不變；
新知講解
對(duì)光的傳播規(guī)律的研究，在理論上奠定了幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，也為近代應(yīng)用光學(xué)打開了大門
小貓為什么叉不到魚
新知講解
我們總是光射來的方向去推斷光源的位置。小貓也是這樣。
小貓叉不著魚，很是奇怪。你知道其中的道理嗎？把你的想法和同學(xué)們進(jìn)行交流。
新知講解
讓激光從水中斜射入空氣，實(shí)驗(yàn)光路如圖所示。
新知講解
讓激光從水中斜射入空氣，實(shí)驗(yàn)光路如圖所示。
空氣
水
A
B
N
N'
o
折射角
入射角
光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角。
折射光路可逆
新知講解
讓激光逆著折射光路射去，實(shí)驗(yàn)光路如圖所示。
空氣
水
A
B
N
N'
o
折射角
入射角
在光的折射現(xiàn)象中，折射光路可逆。
折射光路可逆
新知講解
我們總是光射來的方向去推斷光源的位置。小貓也是這樣。
小貓叉不著魚，很是奇怪。你知道其中的道理嗎？把你的想法和同學(xué)們進(jìn)行交流。
新知講解
魚上的光從水中斜射入空氣，在水和空氣界面發(fā)生折射，折射光線偏離法線，貓逆著折射光線看去，看到的是魚的虛像，虛像的比實(shí)際位置高。所以正對(duì)看到的“魚”叉去，叉不到真實(shí)的魚。
新知講解
筷子上的光從水中斜射入空氣，在水和空氣界面發(fā)生折射，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是筷子的虛像，虛像的比實(shí)際位置高。所以水中的筷子看起來向上彎折。
新知講解
溪水底的光從水中斜射入空氣，在水和空氣界面發(fā)生折射，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是溪水底的虛像，虛像的比實(shí)際位置高。所以溪水看起來淺。
新知講解
魚的光從水中斜射入空氣，在水和空氣界面發(fā)生折射，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是魚的虛像，虛像的比實(shí)際位置高。
新知講解
由于空氣密度不均勻，物體上光在傳播過程中發(fā)生折射，人逆著折射光線看去，看到的是物體的虛像，虛像的比實(shí)際位置高。所以看見物體懸在空中。
新知講解
不僅在反射現(xiàn)象中光路可逆，在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的。光從水或其他介質(zhì)中射入空氣，發(fā)生折射，使你產(chǎn)生錯(cuò)覺。
縹緲不定的海市蜃樓，郎朗夜空中的星光閃爍，水杯中筷子的彎折??????這些奇妙的現(xiàn)象都是由光的折射形成的。
課堂練習(xí)
1.下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射形成的是（　　）
B
課堂練習(xí)
2.看見水中的魚與下列現(xiàn)象相同的是（
）
C
課堂練習(xí)
3.下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射的是（
）
A．商場裝飾平面鏡覺得寬敞
B．平靜的湖面上倒映著岸上的景物
C．安裝電梯時(shí)，工人利用激光束準(zhǔn)直儀
D．清澈見底溪水看起來淺
D
課堂練習(xí)
4.如圖所示中能正確表示光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路是（　　）
D
課堂練習(xí)
5.君山風(fēng)景區(qū)是人們喜歡游玩的地方，在湖邊行走，經(jīng)常看到“鳥在水中飛，魚在云中游”的美麗畫面。人們所觀察到的“飛鳥”和“游魚”
（　　）
A．都是反射形成的
B．都是折射形成的
C．分別是反射和折射形成的像
D．分別是折射和反射形成的像
C
課堂總結(jié)
一、光的折射：當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光路發(fā)生偏折。
二、光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線靠近法線偏折，折射角小于入射角；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。在折射中，光路可逆。
三、折射形成奇異現(xiàn)象：筷子彎折、池水變淺、小貓叉不著魚、海市蜃樓。
板書設(shè)計(jì)
一、光的折射：當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光路發(fā)生偏折。
二、光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線靠近法線偏折，折射角小于入射角；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。在折射中，光路可逆。
三、折射形成奇異現(xiàn)象：筷子彎折、池水變淺、小貓叉不著魚、海市蜃樓。
作業(yè)布置
課外作業(yè)：P71家庭實(shí)驗(yàn)室
硬幣隱現(xiàn)之謎。
作業(yè)：P71T1、T2、T3、T4。
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第四章
在光的世界里
4.4
光的折射
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究，知道折射光線、折射角的涵義，了解光從空氣射入水中或射入其他介質(zhì)時(shí)的偏折規(guī)律。
(2)了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射現(xiàn)象，并能用光的折射規(guī)律進(jìn)行解釋。
重點(diǎn)：
光的折射規(guī)律
難點(diǎn)：用光的折射規(guī)律解釋現(xiàn)象。
導(dǎo)學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究法、討論法
課
時(shí)：1課時(shí)
導(dǎo)學(xué)過程
課前導(dǎo)學(xué)
1.
當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種
時(shí),光路發(fā)生
的現(xiàn)象，叫光的折射現(xiàn)象。
2.折射光線與
的夾角叫做折射角。
3.
光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在
；折射光線和
光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入玻璃中，折射光線
法線，折射角
入射角；當(dāng)光線垂直射向
表面時(shí)，傳播方向
。
4.在光的折射時(shí)，光路是
逆的。
課堂導(dǎo)學(xué)
1.
當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種
時(shí),光路發(fā)生
的現(xiàn)象，叫光的折射現(xiàn)象。
2.折射光線與
的夾角叫做折射角。
3.
光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在
；折射光線和
光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入玻璃中，折射光線
法線，折射角
入射角；當(dāng)光線垂直射向
表面時(shí)，傳播方向
。
4.在光的折射時(shí)，光路是
逆的。
5.縹緲不定
，郎朗夜空中的星光
，水杯中筷子的彎折，這些奇妙的現(xiàn)象都是光的
形成的。
教師引導(dǎo)、學(xué)生歸納小結(jié)
課堂練習(xí)
1.
下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射形成的是（　　）
2．
看見水中的魚與下列現(xiàn)象相同的是（
）
3.
下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射的是（
）
A．商場裝飾平面鏡覺得寬敞
B．平靜的湖面上倒映著岸上的景物
C．安裝電梯時(shí)，工人利用激光束準(zhǔn)直儀
D．清澈見底溪水看起來淺
4.
如圖所示中能正確表示光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路是（　　）
5.
君山風(fēng)景區(qū)是人們喜歡游玩的地方，在湖邊行走，經(jīng)常看到“鳥在水中飛，魚在云中游”的美麗畫面。人們所觀察到的“飛鳥”和“游魚”
（　　）
A．都是反射形成的
B．都是折射形成的
C．分別是反射和折射形成的像
D．分別是折射和反射形成的像
課后反思
參考答案：
課前導(dǎo)學(xué)
1.介質(zhì)、偏折。2.法線。3.同一平面內(nèi)、折射、靠攏、小于、介質(zhì)、不變。4.可。
課堂導(dǎo)學(xué)
1.介質(zhì)、偏折。2.法線。3.同一平面內(nèi)、折射、靠攏、小于、介質(zhì)、不變。4.可。
5．海市蜃樓、閃爍、折射。
課堂練習(xí)
1.B；2.C；3.D；4.D；5.C。
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
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第四節(jié)
光的折射
教學(xué)目標(biāo)
1.
知識(shí)與技能
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究，知道折射光線、折射角的含義，了解光從空氣射入水中或射入其他介質(zhì)時(shí)的偏折規(guī)律。
(2)了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。
(3)了解生活中的光的折射現(xiàn)象，并能用光的折射規(guī)律進(jìn)行解釋。
2.
過程與方法
(1)經(jīng)歷“光的折射規(guī)律”的探究過程，學(xué)習(xí)描繪光路、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
(2)體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺，在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對(duì)自然現(xiàn)象、對(duì)生活的熱愛、親近的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
光的折射規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)
用光的折射規(guī)律解釋有關(guān)現(xiàn)象。
教學(xué)用具
小激光光源、一杯水、一條小魚(大燒杯中)、半圓形玻璃磚、直尺、量角器、小黑板、掛圖(折射現(xiàn)象)、硬幣。
教學(xué)過程
一、實(shí)驗(yàn)探究：光的折射規(guī)律
1．引入課題
問題一：展示視頻“海市蜃樓”，觀察教科書圖4-4-1
。它們是怎樣形成的？
問題二：放大鏡為什么能起放大作用？
問題三：前面學(xué)了平面鏡成像的例子，如水中倒影，是由于光從空氣射向水面，又反射回到空氣中，進(jìn)入人眼形成的像。但水中倒影比物體本身更暗淡，為什么呢？
2．教師演示圖4-4-2（可往水中加點(diǎn)墨水或牛奶，增強(qiáng)可視性），要求學(xué)生填空。
出示小黑板內(nèi)容（亦可以課件呈現(xiàn)）。
(1)觀察到的現(xiàn)象
①光的傳播方向在水面發(fā)生突變。
②同時(shí)出現(xiàn)反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象。
③入射光線分解為反射光線和折射光線（進(jìn)入人眼的是反射光線，弱于入射光線，故看起來偏暗）。
(2)相關(guān)名稱
3．實(shí)驗(yàn)探究：光的折射規(guī)律
以下方案任選一個(gè)：
方案一：參考教科書圖4-4-2（無玻璃磚者可選此)。
方案二：參考教科書圖4-4-3。
(1)器材：小激光光源、半圓形玻璃磚、量角器、直尺。
(2)要求學(xué)生帶著下列問題去觀察：
①
光的傳播方向改變嗎（若不改變，光路應(yīng)為AOA′方向)？
②
與OA′相比，折射光線是偏離還是靠近法線？
③
使入射角增大，則折射角如何變化？入射角減小呢？
(3)由學(xué)生上臺(tái)演示圖4-4-3實(shí)驗(yàn)三次，教師指導(dǎo)學(xué)生如何操作，引導(dǎo)臺(tái)下學(xué)生觀察、思考，得出結(jié)論。
4．由教師引導(dǎo)學(xué)生仿照光的反射定律，總結(jié)出光的折射規(guī)律
(1)三線關(guān)系：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)（三線共面）；折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)（法線居中）。
(2)二角關(guān)系：光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線靠近法線折射，折射角小于入射角（往往不相等)。
強(qiáng)調(diào)：折射角是折射光線與法線的夾角。
(3)因果關(guān)系：折射角隨入射角同方向變化。
5．發(fā)散、深化提問：上面講的是光從空氣進(jìn)入玻璃中，是斜射。若直射（垂直入射）呢？
當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，入射角為0°，折射角也為0°。傳播方向不變。
二、通過體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺，認(rèn)識(shí)光路的可逆性在折射現(xiàn)象中的存在
1．引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書中圖4-4-4
。
2．出示裝有一條小魚的大燒杯，讓學(xué)生進(jìn)行觀察與操作。
(1)從側(cè)面和上面觀察魚，對(duì)比魚的大小的不同。
結(jié)論：從側(cè)面看，魚更大（原因以后再講）。
(2)讓學(xué)生用鉛筆模仿貓去“刺”魚。
結(jié)論：魚看起來的位置比實(shí)際位置更淺，是虛像（可討論問題：“眼見”一定“為實(shí)”嗎）。
提出問題：為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象？
3．討論交流：折射現(xiàn)象中光路的可逆性。
(1)討論導(dǎo)引
導(dǎo)引
1：人透過空氣看樹木，是樹木反射的光從樹木沿直線進(jìn)入人眼。
導(dǎo)引
2：人通過水面看岸邊樹木，光從樹木到水面發(fā)生反射，進(jìn)入人眼。但人還是習(xí)慣地以為光是從水中樹木的倒影處沿直線進(jìn)入人眼的。
即：我們總是依照光射來的直線方向去判斷光源的位置。
(2)在教科書圖4-4-4中，眼看魚，光從魚處出發(fā)，進(jìn)入人眼，即光從水到空氣中發(fā)生折射（與實(shí)驗(yàn)探究的光從空氣進(jìn)入水中的折射的情況相反)。
(3)出示小黑板：對(duì)比
?
?（4）應(yīng)用：用光路的可逆性解釋教科書中圖4-4-4的現(xiàn)象。
在岸上A看水中物B，好象在B′，變淺了；在水中B看岸上物A，好象在A′處，變高了。
三、通過欣賞奇異的折射現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大自然、對(duì)生活的熱愛，學(xué)習(xí)用光的折射規(guī)律解釋簡單的折射現(xiàn)象
欣賞：
①
教科書圖4-4-5。
②
透過篝火看到的人會(huì)顫動(dòng)。
③海市蜃樓——在海面、沙漠上不均勻的空氣中，由于光的折射所形成的虛幻景像呈現(xiàn)在高空（古人誤以為是蜃、大蛤蚧吐氣而成，故又叫蜃景)。其形成原理可參考從水中看岸上物體的光路圖。
四、板書設(shè)計(jì)：
五、課堂練習(xí)
1.
1.
下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射形成的是（　　）
2．
看見水中的魚與下列現(xiàn)象相同的是（
）
3.
下列光現(xiàn)象中，屬于光的折射的是（
）
A．商場裝飾平面鏡覺得寬敞
B．平靜的湖面上倒映著岸上的景物
C．安裝電梯時(shí)，工人利用激光束準(zhǔn)直儀
D．清澈見底溪水看起來淺
4.
如圖所示中能正確表示光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路是（　　）
5.
君山風(fēng)景區(qū)是人們喜歡游玩的地方，在湖邊行走，經(jīng)常看到“鳥在水中飛，魚在云中游”的美麗畫面。人們所觀察到的“飛鳥”和“游魚”
（　　）
A．都是反射形成的
B．都是折射形成的
C．分別是反射和折射形成的像
D．分別是折射和反射形成的像
參考答案：1.B；2.C；3.D；4.D；5.C。
六、發(fā)展空間
1．家庭實(shí)驗(yàn)室
硬幣隱現(xiàn)之謎(參見教科書)。
2．自我評(píng)價(jià)
作業(yè)P71T1、T2、T3、T4.
光的折射
光的折射：光從空氣斜射入水中，傳播方向在水面突變，傳播方向改變
光的折射規(guī)律：三線共面，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；
兩角：光從空氣斜射入玻璃（水）中，折射角小于入射角；當(dāng)光線垂直入射時(shí)，傳播方向不變。
光路可逆。
解釋現(xiàn)象：光的折射引起錯(cuò)覺。池水變淺；筷子彎折。
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