第4节 光的折射（表格式）

第四章 光现象
第4节 光的折射
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能
1．了解光的折射现象
2．探究并了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律
3．了解光在发生折射时，光路的可逆性
过程与方法
1．能在学习光的传播和反射的基础上提出新的问题，培养提出问题的能力
2．通过实验观察、认识折射现象，培养学生初步观察的能力
3．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力
情感、态度与价值观
1．有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解
2．逐步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉
【教学重点】
1．探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律
2．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力
【教学难点】
1．了解光在发生折射时，光路的可逆性
2．解释有关光的折射现象
【教学准备】或【实验准备】
教师用：玻璃砖、激光手电筒、水槽、白纸、碗、筷子、实物投影仪、多媒体计算机等
学生用：激光笔、玻璃砖、烧杯和水、白纸、量角器、铅笔
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景，引入新课
1．播放视频：小熊贝贝的烦恼。
2.仔细观察：将铅笔插入水中，看上去有什么变化?


这些奇妙的现象，蕴藏着什么物理知识呢？想解开这个谜吗？请一起来学习下面的知识，或许对你回答这些问题有所帮助。
观看视频，自觉提问看起来很清很浅的水，怎么会那么深呢？
让学生感受到光的折射现象就在他们的身边。
二、合作探究，建构知识
一、光的折射现象
定义：
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折 ，这种现象叫光的折射。
1．亲身体验，认知光的折射现象
过渡：光是沿直线传播的，是指在同一种介质的情形，如果光从一种介质进入另一种介质，比如光从空气斜射入水中，情况又会怎样呢？
亲身体验：请同学们用激光笔射出一束光，让光从空气斜射入装有水的饮料瓶中，注意观察光线进入水中后方向怎样改变。（为了显示光路,在水中滴入少许牛奶,在饮料瓶盖上插入一支点燃的蚊香）
根据学生的描述，得出折射现象的概念。
2．画光路图，认知名词
回顾光的反射光路图，重点介绍入射光线、入射角、折射光线和折射角。
强调：折射角、入射角都是光线与法线的夹角。
让学生描绘实验时的现象，请一位同学将图形画在黑板上。
认知什么是光的折射现象。
认识：入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角
二、探究光折射时的规律
1、光从空气斜射入水或其他介质时折射光线向法线方向偏折

2、光从水或其他介质斜射入空气中时折射光线向远离法线方向偏折
　
3．在光的折射现象中，光路是可逆的。?
实践应用，思维拓展
常见的折射现象
人从岸上看水中的物体或从水中看岸上的物体时，人看到的都是比实际位置要高的虚像。
1、知识回顾：回顾光的反射定律
①反射光线、入射光线和法线在同一平面
②反射光线和入射光线分居法线两侧
③反射角等于入射角
2、提出问题：
①折射光线、入射光线和法线在同一平面？
②折射光线和入射光线分居法线两侧？
③折射角等于入射角？
3．设计实验
让学生以小组为单位进行讨论，并利用桌面提供的器材，设计实验证明自己的观点。为了证明自己的观点，你的实验方案主要解决以下问题：
如何选择实验器材？如何使用？实验步骤：如何做？
师生讨论后，归纳方案如下：
（1）将画有MN（界面）和EF（法线）互相
垂直的硬纸片竖直放入盛有水﹙已加入少量牛奶）的烧杯中，使MN和水面刚好对齐。
(硬纸片的作用：显示光的传播路径；探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面)
（2）让光贴着硬纸片从空气斜射入水中，仔细观察折射角和入射角的关系。
（3）调整入射光线的位置，使入射光线逐渐靠近法线EF﹙注意让入射光线始终经过O点﹚，让光从空气垂直射入水中，观察发生的现象。
(4)沿EF处对折，纸板NOF向前折或向后折，还能看到折射光线吗？
（5）让光贴着硬纸片从水斜射入空气中，并调整入射光线的位置重复2次，仔细观察折射角和入射角的关系。
4．进行实验
教师巡视、指导学生分组实验。
5．分析论证
分析实验现象，总结出实验结论。
光的折射规律：
1.光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面上（ 三线共面）
2.折射光线和入射光线分别位于法线两侧。(两线分居)
3.两角关系
①光从空气斜射入水或玻璃中时，
折射光线靠近法线，折射角小于入射角。
②光从水或玻璃斜射入空气中时，
折射光线远离法线，折射角大于入射角。（在空气中的角大）
③光垂直射到水或玻璃表面时，传播方向不改变，折射角等于入射角
（说明:如果存在多个结论,教师应引导学生进行深入的归纳与讨论。因为对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要,所以,在探究活动中不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。为了让学生充分体验探究的过程,应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。)
6．评估与交流
组织学生交流与评估，反思实验中出现的问题：1、实验设计有不合理、不完善之处吗？
2、操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？
3、有没有新的发现或疑问？
心得一：如果让光逆着折射光线的方向入射,折射光线会沿着原来的方向折射，光路是可逆的；
心得二：入射角增大,折射角随之增大；入射角减小,折射角随之减小。
小试身手：出示典例和跟踪练习
易错点剖析：要重点给学生强调：折射角和入射角的大小关系。
归纳总结：作光路图注意事项，规范作图
1、尺规作图要谨记；
2、实线虚线须分清；
3、箭头方向要标对；
4、角度大小把握准。
（一）感受身边的折射现象
1、叉鱼比赛：
将金鱼身上的金属点、小灯泡、电源和鱼叉（金属杆）用导线连接起来，瞄准器固定在鱼缸上；调整瞄准器的角度，瞄准鱼身上的金属点，保持瞄准器不动，将鱼叉穿过金属管，让其自然滑下，观察到灯泡发光，命中金鱼（这利用了瞄准时的“三点一线”光的直线传播的知识）。再向鱼缸中加水，重新调整瞄准器的方向，将鱼叉穿过金属管，让其自然滑下，观察到灯泡没有发光，没有命中金鱼，这是为什么呢？
（说明：自制实验器材,既增大了可见度，又能便于学生改变角度尝试如何能击中目标，极大地调动了课堂气氛）
播放多媒体动画，讲解眼睛受骗现象。引导学生分析，帮助小熊贝贝解决它的烦恼，回应引入时的视频。

2、水变硬币：播放视频：放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见。要求学生利所学的知识加以回答，最后强调看见的硬币是硬币的虚像。
小结：人从岸上看水中的物体，人看到的是比实际位置偏高的虚像。
逆向思维：若从水里看岸上的物体会怎样呢？播放动画：潜水员从水中看岸上的大树。
小结：人从水中看岸上的物体时，人看到的是比实际位置偏高的虚像。
过渡：折射想象在我们的日常生活中随处可见，在自然界中还有一些奇妙的现象，我们一起来领略一下吧。
（二）欣赏奇妙自然景观
1、三日同辉
播放视频：内蒙古阿尔山地区出行三日同辉自然奇观，当时的天气同时具备了风、雪、薄云和-30℃的气温条件，由于光的折射而产生的。
2、海市蜃楼
播放视频：海市蜃楼，了解它的成因。

3、日出日落
播放动画，让学生知道我们看到日出和日落时的太阳是由于光的折射而形成的虚像，实际的太阳在地平线以下。
4、你还知道哪些有关光的折射现象，说出来大家共同分享一下。
复习回顾光的反射定律
提出光在折射时的规律
结合前面实验的观察，猜想三线有何关系、两角有何关系？
各小组讨论、提出自己的实验方案，派代表说明，学生实验设计不可能一下子考虑的很充分，允许他们失误。教师巡视，并给予必要的点拨。
学生体会合作交流的重要性，在设计方案活动中激发学生的创新意识，老师给予激励性的评价，并补充必须注意的知识点。
学生小组分工协作，积极做实验，合作完成实验并记录数据。鼓励学生动手实验，收集记录数据，鼓励学生间的交流和合作。
学生分析实验现象、实验数据、总结实验结论并交流展示。
学生分组完成实验
总结光的折射规律
重点要记清折射角和入射角的关系
交流与评估：总结小组实验情况，在实验过程中有没有失误，有没有新的发现或疑问？
跟踪练习：
1.请在图中，作出光线由空气斜射入水时的反射光线和大致的折射光线。
2.如图已给出了折射光线，请你结合光的折射规律大致画出对应的入射光线．
（既让学生练习了作图，又进一步使学生对反射定律的认识得到提升。）
学生踊跃参加叉鱼比赛
思考：为什么很难叉准？
原来鱼从水中发出的光进入空气时，会在水面发生折射，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们的反向延长线交点的鱼像发出的，鱼像比鱼的位置偏高，要向看到的鱼的下方投叉,才能叉到鱼。
折射使水池变浅，提醒学生在游泳时，不要贸然下水，注意安全。
知识应用：回答插入水中的铅笔，看上去有什么变化?为什么吗？
会画光路图，特别要注意入射光线和折射光线的方向。
学生看视频了解自然奇观
由于这种现象比较罕见，加上古代科学不发达，人们往往把它看成是灾祸的预兆。
我们要破除封建迷信思想，崇尚科学。
海市蜃楼的成因：
空气分布不均匀，导致光的折射，引起的虚像
消除学生的一些错误认识
列举生活中见到的光的折射的现象。
三、颗粒归仓、课堂小结：
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?
学生大胆发表自己的收获与疑惑。
四、课堂检测
教师巡视、讲评
完成检测题、解答
见附件1
五、布置作业
出示思考题题目 见附件2
课后完成
【板书设计】
第四节 光的折射
一、光的折射现象
光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。
二、光的折射规律
1. 折射光线、入射光线和法线在同一平面上
（ 三线共面）
2. 折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(两线分居)
3. 两角关系
① 光从空气斜射入水或玻璃中时，
折射光线靠近法线，折射角小于入射角。 在空气中的角大
② 光从水或玻璃斜射入空气中时，
折射光线远离法线，折射角大于入射角。
③ 光垂直射到水或玻璃表面时，传播方向不改变。
4．在折射现象中，光路是可逆的。
三、光的折射现象
人从岸上看水中的物体或从水中看岸上的物体，人看到的都是比实际位置要高的虚像。
【课堂教学流程图】

【教学反思】
一、教案的“亮点”
第一、以光的折射规律为主线，通过演示光从空气斜射入水中，光从空气斜射入玻璃中等环节，让学生在丰富演示实验中探究出光的折射规律。
第二、以生活为背景，引导学生通过实验、观察、探究、讨论等方式由表及里、深化思维，培养合作能力和理论联系实践、物理结合生活的意识。
第三、以媒体为依托，通过精心备课，理顺各知识点的衔接关系，做到过渡自然、流畅，方法科学、有效，语言简洁精练。从始至终，教师都是学生的学习合作者、点拨者、促进者。
第四、以问题为平台，通过解疑过程导引学生的思维，循序渐进、注重发散，层层推进；在问题的设置上坚持面向全体，使每个学生在知识技能、过程方法和情感信念上都能有所得。
第五、这节课是在交流学生的不同实验结果中完善知识点，在矛盾中得出正确结果。充分发挥了学生的自主性，也让学生对所学内容有了亲身的体验，增强对知识的理解和记忆。
二、教学中出现的问题
1．学生的表达能力不够强，一方面是由于对物理概念的把握不够准确、熟练，更重要的还在于平时的自我要求不高，缺乏对语言表达能力的重视和训练。
2．学生的日常生活中观察和思考不够，缺乏对物理现象观察的针对性和敏锐性，这也说明学生物理联系生活的意识比较淡薄，这一状况的改变同样需要平时的日积月累。
3.实验过程虽然是以学生自己实验为主，但实验的结论往往是以教师得出为主，未能从始至终发挥学生的主观能动性。
附件1
【课堂检测】
1. 如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是( )
2.把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯，从正面看过去的情形和图中哪个图相符( )
3. 如图所示，有一束光线斜射入盛水的杯中，在杯底形成光斑。如果逐渐往杯中加水，杯底的光斑将
A．向右移动
B．向左移动
C．保持不动
D. 无法判断
4. 如图所示，正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是（ ）
5. 如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
(1) 小明看不到硬币，这是因为光在均匀介质中沿 传播；
(2) 将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像， 这是利用了光的 现象；
(3) 沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，这是利用了光
的 现象。
6. 如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中反射光线是______，折射角是____度。
7. 阳春三月，漫步于蝴蝶泉湖畔，你会看到“蝶在水中飞，鱼在云中游”的美景，“蝶在水中飞”中的“蝶”是由光的 形成的 像，“鱼在云中游”中的“鱼”是由光的 形成的 像。
8. 香城泉都，万国咸宁，缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线。各式现代建筑依河矗立，充满时代气息，如图所示。建筑物在河中的“倒影”是由光的____ 所形成的虚像，这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为有一部分光发生____ 进入了水中。
附件2
【作业思考题】
1.如图所示。用一束光向玻璃砖入射，将会看到哪几种折射现象？试试看并画出光路来。
2.请你设想一下，如果没有光的折射现象，生活中会出现什么样的情景？请写出两个合理的场景。
3.课后体验空碗变财宝魔术，会用光的折射规律分析原因。