資源簡介

(共48張PPT)
4.4 光的折射
第四章 光現(xiàn)象
北師大版2024版物理八年級上冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
4.4 光的折射教案
一、教學目標
知識與技能
理解光的折射概念，掌握光的折射規(guī)律，包括折射光線、入射光線、法線的位置關系，以及入射角和折射角的大小關系。
能運用光的折射規(guī)律解釋生活中的常見現(xiàn)象，如池水變淺、筷子彎折等。
了解光的折射在透鏡成像等方面的應用。
過程與方法
通過實驗探究光的折射規(guī)律，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗操作能力和分析歸納能力。
在運用折射規(guī)律解釋現(xiàn)象的過程中，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀
激發(fā)學生對光的折射現(xiàn)象的探究興趣，培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的科學態(tài)度。
讓學生感受物理與生活的緊密聯(lián)系，體會物理知識的應用價值。
二、教學重難點
教學重點
光的折射規(guī)律。
運用光的折射規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象。
教學難點
理解光的折射規(guī)律，尤其是光從空氣斜射入其他介質以及從其他介質斜射入空氣時折射角與入射角的關系。
用光的折射規(guī)律解釋復雜的實際問題。
三、教學方法
實驗探究法、講授法、討論法、多媒體演示法
四、教學過程
（一）導入新課（5 分鐘）
展示一段 “插入水中的筷子看起來彎折” 的視頻，或者現(xiàn)場演示：將一根筷子斜插入裝有水的透明玻璃杯中，讓學生觀察現(xiàn)象，提問：“筷子真的彎折了嗎？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？” 引發(fā)學生的好奇心和探究欲望。
展示一些其他光的折射現(xiàn)象圖片，如隔著盛水的杯子看物體變大、海市蜃樓等，引導學生思考這些現(xiàn)象產生的原因，從而引出本節(jié)課 “光的折射” 的主題。
（二）新課講授
光的折射概念（8 分鐘）
利用多媒體課件展示光從空氣斜射入水中時的光路圖，結合動畫演示光的傳播方向改變的過程，講解光的折射概念：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。
介紹光折射中的基本概念，如入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角，通過示意圖讓學生明確各概念的含義和位置關系。
引導學生觀察生活中其他光折射的現(xiàn)象，如隔著玻璃磚看鋼筆錯位等，加深對光折射概念的理解。
光的折射規(guī)律探究（20 分鐘）
提出問題：光在折射時遵循怎樣的規(guī)律？折射光線、入射光線和法線之間有什么關系？入射角和折射角之間存在怎樣的大小關系？
設計實驗：
實驗器材：激光筆、半圓形玻璃磚、量角器、可折疊的白色硬紙板（用于顯示光路）。
實驗步驟：
將半圓形玻璃磚平放在白色硬紙板上，使圓心與硬紙板上的一點重合，畫出玻璃磚的直徑和法線。
用激光筆讓一束光從空氣沿半圓形玻璃磚的直徑方向斜射入玻璃磚，觀察并記錄折射光線的方向，用量角器測量入射角和折射角的大小。
多次改變入射角的大小，重復上述操作，記錄多組入射角和折射角的數(shù)據(jù)。
將硬紙板的一側沿法線向后折轉一定角度，觀察折射光線是否還能出現(xiàn)在硬紙板上，探究折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內。
讓光從玻璃磚斜射入空氣中，重復上述實驗步驟，比較光從空氣斜射入玻璃磚和從玻璃磚斜射入空氣時折射角和入射角的關系。
進行實驗：學生分組進行實驗，教師巡視指導，提醒學生正確使用激光筆，規(guī)范操作實驗器材，準確測量和記錄數(shù)據(jù)。同時，引導學生思考實驗過程中遇到的問題，如如何更清晰地觀察到折射光線等。
分析數(shù)據(jù)：實驗結束后，各小組匯總實驗數(shù)據(jù)，進行分析討論。教師引導學生觀察數(shù)據(jù)，比較入射角和折射角的大小關系，總結折射光線、入射光線和法線的位置關系。
得出結論：組織學生分享實驗結果，共同總結光的折射規(guī)律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內；折射光線、入射光線分居法線兩側；光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角；光從水或其他介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角；入射角增大時，折射角也隨之增大；當光線垂直射向介質表面時，傳播方向不改變。
生活實例分析（12 分鐘）
池水變淺：利用多媒體動畫展示人看池水變淺的原理，結合光的折射規(guī)律，解釋由于光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，人眼逆著折射光線看去，看到的是池底的虛像，虛像的位置比實際位置偏高，所以感覺池水變淺了。讓學生聯(lián)系生活實際，回憶自己在河邊、游泳池邊的類似感受，加深理解。
海市蜃樓：播放海市蜃樓的視頻，講解其形成原因是由于不同高度的空氣密度不同，光在不均勻的空氣中傳播時發(fā)生折射，遠處物體的光經空氣折射后進入人眼，人眼看到的是物體的虛像。組織學生討論海市蜃樓出現(xiàn)的條件和常見地點，拓展學生的知識面。
其他實例：展示一些其他光折射現(xiàn)象的圖片，如漁民叉魚時要瞄準魚的下方、隔著放大鏡看物體等，引導學生運用光的折射規(guī)律進行解釋，提高學生運用知識解決實際問題的能力。
（三）課堂小結（5 分鐘）
與學生一起回顧本節(jié)課所學內容，采用提問的方式，讓學生回答光的折射概念、折射規(guī)律以及如何運用折射規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象等。
教師進行總結歸納，強調重點知識，幫助學生構建完整的知識體系，同時對學生在實驗探究和課堂討論中的表現(xiàn)進行點評和鼓勵。
（四）課堂練習（10 分鐘）
給出一些關于光的折射概念和規(guī)律的選擇題和填空題，如：
光從空氣斜射入玻璃中，折射角（ ）入射角。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 無法確定
當光線垂直射向介質表面時，光的傳播方向______。
展示一些光折射現(xiàn)象的圖片和問題，讓學生分析原因并進行解答，如 “為什么透過盛水的玻璃杯看后面的手指會變粗？”，培養(yǎng)學生運用知識分析和解決問題的能力。
（五）布置作業(yè)
書面作業(yè)：完成課本課后習題，加深對光的折射知識的理解和應用。
實踐作業(yè)：在家中進行一個小實驗，將一枚硬幣放在碗底，后退到剛好看不到硬幣的位置，然后請家人慢慢向碗中倒水，觀察現(xiàn)象并思考原因，下節(jié)課與同學分享實驗過程和結論。
五、教學資源
多媒體課件（包含光的折射現(xiàn)象的視頻、動畫、光路圖、生活實例圖片等）
實驗器材：激光筆、半圓形玻璃磚、量角器、可折疊的白色硬紙板、裝有水的透明玻璃杯、筷子、硬幣等
六、教學反思
在教學過程中，關注學生在實驗探究和課堂練習中的表現(xiàn)，及時了解學生對知識的掌握情況。分析學生在學習光的折射規(guī)律過程中遇到的困難和問題，總結教學中的不足之處，思考如何在今后的教學中更好地引導學生理解抽象的物理概念，提高學生運用知識解釋實際現(xiàn)象的能力，以便對教學方法和內容進行優(yōu)化和改進。
此教案圍繞探究與應用展開，助力學生掌握光折射知識。若你對實驗環(huán)節(jié)、案例選取等方面有調整需求，歡迎隨時溝通。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓練
7
中考考法
8
小結梳理
學習目錄
1
復習引入
2
新知講解
3
典例講解
課程導入
把一根筷子插入水中，為什么筷子看起來彎折了？
課程導入
觀看下面視頻，想一想，為什么加水能使硬幣消失與再現(xiàn)呢？
空氣
水
一、光的折射
光從一種介質射入另一種介質中時,傳播方向通常會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫光的折射。
新課探究
N
i
r
入射光線
折射光線
入射角
折
射角
O
法線
實驗探究
二、探究光的折射規(guī)律
【提出問題】
讓一束光從空氣斜射入水或玻璃中，傳播方向是否發(fā)生偏折？向哪個方向偏折？有哪些規(guī)律？
（1）如圖,讓一束光從空氣斜射入水中時，觀察折射光線、入射光線和法線的位置關系，比較折射角和入射角的大小，并描畫出光在空氣和水中的傳播路徑。
【設計并進行實驗】
（2）改變入射角的大小，觀察折射角的變化情況。
多次實驗得出普遍性規(guī)律
（3）讓一束光垂直于空氣與水的分界面射入水中時，觀察折射情況。
【設計并進行實驗】
（4）讓一束光逆著原折射光的方向從水中斜射入空氣中時，觀察折射現(xiàn)象。
（5）將水換成玻璃磚,重做上述實驗。
尋找普遍性規(guī)律
【設計并進行實驗】
光從空氣射入水中
光從空氣射入玻璃中
（1）光從空氣斜射入水中時，可觀察到折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居法線兩側，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角，如圖所示。
【實驗現(xiàn)象】
（2）當改變入射角的大小時，發(fā)現(xiàn)折射角的大小也隨之改變。當入射角增大時，折射角也增大，反之亦然，如圖所示。
【實驗現(xiàn)象】
折射角隨著入射角的增大(或減小)而增大(或減小)，但不成正比；敘述時應先說折射角后說入射角。
（3）光從空氣垂直射入水中時，傳播方向不變，如圖所示。
【實驗現(xiàn)象】
此時折射光線、 入射光線、法線重合，折射角和入射角都為0°。
（4）讓光逆著原折射光線的方向從水中斜射入空氣中時，進入空氣中的折射光線逆著原入射光線的方向射出，如圖所示。
【實驗現(xiàn)象】
【實驗結論】
（1）光在發(fā)生折射時，折射光線跟入射光線和法線在____
_________，折射光線和入射光線分別位于法線的_____。
同
一平面內
兩側
【實驗結論】
（2）當光從空氣中斜射入水或玻璃中時，折射角_____入射角，入射角增大(或減小)時，折射角_______________；當光從水或玻璃中斜射入空氣中時，折射角____入射角。
增大(或減小)
小于
大于
【實驗結論】
（3）光線垂直于介質表面入射時，傳播方向_____。
不變
（4）在光的折射現(xiàn)象中，光路是_____的。
可逆
光的反射 光的折射
不同點 發(fā)生條件
所在介質
角度大小關系
光的反射與折射的比較
在任何物體表面
在不同介質中或同種不均勻介質中
反射光線與入射光線在同種介質中
折射光線與入射光線在不同介質中，位于界面兩側
反射角等于對應的入射角
折射角與入射角不一定相等
光的反射 光的折射
相同點 三線共面 與法線的關系 兩角關系 光路的可逆性 光的反射與折射的比較
反射光線、折射光線與對應的入射光線、法線都在同一平面內
反射光線、折射光線與對應的入射光線分居與法線兩側
反射角或折射角都隨入射角的改變而改變，即同時變大或同時變小
光路都是可逆的
三、生活中的折射現(xiàn)象
1.插入水中的筷子看起來“彎折”
C
C'
筷子看起來向____彎折
上
三、生活中的折射現(xiàn)象
2.在岸上看水中的物體，物體的位置“變淺”
潭清疑水淺
人眼“看到”的潭水深度
實際潭水深度
三、生活中的折射現(xiàn)象
3. 在水中看岸上的物體，物體的位置“變高”
三、生活中的折射現(xiàn)象
4.海市蜃樓
海市蜃樓的成因
實踐活動
將一枚硬幣粘在不透明水杯底部。將視線向后移一點，使硬幣剛好被杯口邊緣擋住而看不見。
請另一位同學把水緩慢加入杯中，雖然眼睛的位置、杯和杯中硬幣的位置都沒有改變，但硬幣又可以重新被看到。試試看，并畫圖解釋原因。
當杯中沒有水時，光線沿直線傳播，當眼睛在物體與杯的邊緣連線的延長線外側時，看不到硬幣。
當向杯中加水時，來自杯中硬幣的光從水中射向空氣中，在分界面處發(fā)生折射，折射光線向遠離法線的方向偏折，這樣光線就能進入人眼，所以就看到了硬幣。
實踐活動
知識點1　光的折射規(guī)律
1. [2024·上海期中]一束光從空氣斜射入水中時，若入射角為
30°，則折射角可能為(　C　)
A. 50° B. 30°
C. 20° D. 0°
【點撥】
光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，入射角
是30°，則折射角小于30°，但只有垂直入射時折射角是
0°，所以折射角可能是20°，C正確。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2. [教材素材題] [2024·濟南期中]如圖所示，一束激光斜射到
空水槽底部O點，形成一個光斑。向水槽中注入適量水
后，水槽底部光斑移到O點的 (選填“左”或
“右”)側；繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，折射角將
(選填“增大”“不變”或“減小”)。
左　
不
變　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
【點撥】
向水槽中注入適量水后，激光由空氣斜射入水中，發(fā)
生折射，折射角小于入射角，故水槽底部光斑移到O點的
左側；繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，入射角大小不變，則折射
角大小不變。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3. [2024·揚州期末]某小組選用了圖甲、乙中光源、水、水
槽、可折轉的光屏(帶刻度)等器材，用于完成探究“光從
空氣射入水中時的折射規(guī)律”。
　 　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(1)使用可翻折的光屏，是為了觀察折射光線和入射光線
是否 。
在同一平面內　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(2)光從空氣射入水中，入射點為O點，不斷改變入射角，
讀出刻度盤上對應的折射角，將實驗結果畫在圖丙
中，其中1和1'、2和2'、3和3'、4和4'分別表示各次入
射光線和對應的折射光線的位置。由此可得出，光從
空氣斜射入水中時，折射角隨入射角的增大而
，且折射角 (選填“大于”“小于”或
“等于”)入射角；當光從空氣垂直射入水中時，折射
角等于 度。
增
大　
小于　
0　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(3)將光沿著圖丙中3'的反方向從水射向空氣中時，在空氣
中的折射光線與 (選填“1”“2”“3”或“4”)
重合；這說明在光的折射現(xiàn)象中，光路是 。
3　
可逆的
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
知識點2　光的折射光路
4. [2023·常州]海洋公園內，北極熊站立在方形透明水族箱
內，頭在水面上，身體在水面下。水族箱外的游客居然看
到了北極熊“身首異處”的奇異場景，如圖所示。熊身體
反射的光射入空氣的光路圖正確的是(　A　)
A
A
B
C
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
5. [2023·福建]光從空氣斜射入玻璃中，請在圖中畫出反射光
線和折射光線的大致位置。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
6. [航天科技]在天宮課堂中，航天員王亞平將空氣注入水
球，形成的氣泡球與水球的球心都在O點。一束光線從空
氣射入水球的光路如圖所示，其中球心O與入射點O1的連
線為法線。則進入氣泡球的折射光線可能為(　A　)
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
7. 在“探究光折射時的特點”實驗中，在玻璃槽中盛水，使
一束與水面成20°夾角的單色光從空氣射入水中，光束在
空氣和水中的徑跡如圖所示。下列說法正確的是(　A　)
A. 為了顯示光路，可在空氣中噴煙霧，在水里滴牛奶
B. a是反射光，c是折射光
C. 這束光被反射時，反射角等于20°
D. 此時折射角大于入射角
(第7題)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
【點撥】
為了顯示光的傳播路徑，可在空氣中噴些煙霧，水里
滴些牛奶，A正確；入射光線和折射光線分居法線兩側，
所以a是入射光，c是折射光，B錯誤；已知入射光與水面
成20°夾角，所以入射角是90°－20°＝70°，反射角等
于入射角，等于70°，C錯誤；光從空氣斜射入水中時，
折射角小于入射角，D錯誤。
【答案】A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
8. [2024·上海期末]如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質
的界面上發(fā)生了反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象，則 是法
線，折射角大小為 ，界面的 (選填
“上”“下”“左”或“右”)邊是空氣。
BF　
60°　
左　
(第8題)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
小結
課程講授
光的折射
光從一種介質斜射入另一種介質時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象
三線共面
筷子彎折；池水變淺
海市蜃樓
空氣中角大
生活中的折射現(xiàn)象
光的折射規(guī)律
兩線分居
光的折射
光路可逆
同增同減
垂直不變
1. 下圖中正確地表示了光從空氣進入玻璃中的光路的是（ ）
習題練習
C
空氣
玻璃
A
空氣
玻璃
B
空氣
玻璃
C
空氣
玻璃
D
2. 小明在探究光的折射規(guī)律的實驗中，用激光筆發(fā)出一束激光從水面上方以不同的角度射入水中，觀察到光束在空氣和水中的徑跡如右圖所示。已知當入射光從AO轉至BO的過程中，空氣中的光從OD轉至OC,水中的光從OE轉至OF,解答以下問題。
習題練習
A
B
C
D
F
E
O
習題練習
A
B
C
D
F
E
O
(1)這個實驗現(xiàn)象說明 （選填序號）。
A.光路可逆
B.光在水面只發(fā)生了折射
C.光在水面只發(fā)生了反射
D.光在水面既發(fā)生了折射又發(fā)生了反射
(2)在入射角減小的過程中,折射角如何變化 折射角與入射角大小關系如何？
D
答：當入射角減小時，折射角也在減小；但折射角始終小于入射角。
習題練習
3. 一盞探照燈的燈光自東向西斜向下射入原來沒有水的游泳池底中央，在池底形成一個靜止的光斑。在水緩慢灌滿該池的過程中，池底的光斑將（ ）
A. 始終在原地不動
B. 先向東移再向西移，最后靜止
C. 一直向西移動
D. 一直向東移動
D
4. 詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。
(1)詩句中詩人觀察到的落日的位置并非此時太陽所處的實際位置，這是由太陽光經過不均勻的大氣層發(fā)生了 現(xiàn)象導致的。
地球
乙
甲
地平線
習題練習
光的折射
4. 詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。
(2)請分析說明：當我們看到的太陽在地平線上時，太陽的實際位置可能在右圖中地平線以上的甲位置附近，還是在地平線以下的乙位置附近
習題練習
地球
乙
甲
地平線
答：太陽的實際位置應該在地平線以下的乙位置，因為太陽光經過不均勻的大氣層時發(fā)生了折射，我們看到的太陽要比實際位置高，所以是在乙位置附近。
謝謝觀看！

展開更多......

收起↑