人教版物理八年级上册 第4章第4节 光的折射 教案

第4节　光的折射
1.认识光的折射现象,并通过实验探究光的折射规律。
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的。
3.能够根据光的折射规律简单作图。
4.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
重点:探究、认识光的折射规律。
难点:利用光的折射规律解释有关光的折射现象。
【新课导入】
1.情境导入
看见清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的小明就贸然跳下去想洗个凉水澡。哪曾想池水却比想象的要深,淹过了他的脖子,吓得他惊慌失措,大呼救命。最终被路人救起。
为何池水看起来比实际的要浅呢 这是因为光线从水中射入空气中时发生了折射。今天,我们就一起学习光的折射,尝试自己解释这个现象。
2.实验导入
取一支铅笔,让学生看是直的。将铅笔斜放入盛有水的玻璃杯中,再让学生观察铅笔有什么变化。
问题:铅笔为何“折断”了
【课堂探究】
探究点一　光的折射现象
　通过刚才的实验,同学们认为光是怎样传播的
提示:光先在水中传播,再从水中射入空气,进入眼睛,我们就看到水中的铅笔了。在这个过程中,光经历了水和空气两种介质,是光的折射现象。
小结:光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
传播过程大致光路如图所示。结合图示介绍光的折射光路图中的有关概念。
①入射光线AO:射向分界面的光线。
②折射光线OB:射入水中的光线。
③法线MN:过入射点O并垂直于分界面的直线。
④入射角i:入射光线与法线的夹角。
⑤折射角r:折射光线与法线的夹角。
归纳总结:三种常见的光现象
(1)光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
(2)光由一种介质射向另一种介质表面,返回原介质中继续传播,这种现象叫光的反射。
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播。
探究点二　探究光的折射规律
　提出问题:光的折射过程中满足什么规律呢 (结合光的反射规律猜想)
猜想与假设
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3)折射角小于入射角。
设计实验与制订计划
猜想(1):三线是否共面
方案:(引导学生回顾光的反射并作对比)利用可以前后偏折的光屏,先让光屏在同一个平面内,将光线从空气射入玻璃中,观察光屏上是否有折射光线;然后将光屏上有折射光线的一侧向后或者是向前偏折,观察光屏上是否有折射光线。
猜想(2):三线的位置关系
方案:改变入射光线的方向,观察折射光线的位置,确定三线位置关系。
猜想(3):折射角和入射角的关系
方案:每次改变入射光线的位置,观察测量入射角和折射角的大小,进行比较。
进行实验与收集数据
(1)先将光屏紧贴玻璃砖(如图所示)。
(2)用激光笔从光屏一侧射入玻璃中,观察折射光线的走向,将光屏上有折射光线的一侧向后偏折或者是向前偏折,观察光屏上是否有折射光线。
(3)记下入射光线与折射光线的位置,并记下此时的入射角与折射角并填入表格。
(4)改变入射光线的方向,重复几次实验,分别记录入射角和折射角。
(5)将光线沿着光屏上折射光线的一侧入射,观察折射光线的传播方向。
实验次数 入射角i 折射角r
1
2
3
…
现象:光从空气斜射入玻璃中时,折射光线向靠近法线方向偏折。
从玻璃斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折;垂直射入或射出时,传播方向不变。
分析与论证
结论: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。当入射角增大时,折射角也增大。当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变。
在光的折射现象中,光路可逆。
交流讨论
问题:当光垂直入射时,是否可以观察到折射光线 此时的入射角多大 折射角多大
提示:可以观察到。入射角为0°,折射角也为0°。
探究点三　生活中的折射现象
引导学生阅读课本P82“生活中的折射现象”,并尝试解释以下现象。
1.
池水“变浅”的原因
池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折,逆着折射光线看去,就会感觉这点的位置升高了,即池水看起来比实际的浅。
2.树木“变高”的原因
潜水的人从水下看到岸上的树梢A点,实质是从岸上的树梢A点发出的光经水面折射后射入人眼(光由空气斜射入水中,折射角小于入射角)。人有光沿直线传播的经验,逆着折射光线看去,折射光线的反向延长线将相交于A'点,会觉得光好像是从A'点发出的,所以人看到的是岸上的树的虚像,它比树的真实位置偏高。
3.怎么才能叉到鱼
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚,但沿着人看见的鱼的方向去叉它,却叉不到,因为渔叉叉向的是鱼的虚像,比鱼实际的位置高。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。
4.筷子“折断”“海市蜃楼”都是光的折射现象。
【课堂小结】
第4节　光的折射
一、光的折射现象
光从空气斜射入水(玻璃)时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射现象。
二、光的折射规律
1.光从空气中斜射入水(玻璃)时,折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。
光从水(玻璃)中斜射入空气时,折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。
2.折射角随入射角的增大而增大。
3.光垂直入射时光的传播方向不变。
4.光的折射现象中,光路是可逆的。
三、生活中的折射现象
池水变浅,海市蜃楼。
1.图中,一束光线从空气斜射入玻璃中,表示光折射的光路图正确的是(　C　)
2.下列现象中由光的折射形成的是(D)
A.在平静的湖面可以看到“蓝天白云”
B.射击瞄准时要做到“三点一线”
C.人在月光下,地面上会出现影子
D.游泳池注水后,看上去好像变浅了
3.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一束光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(B)
A.光线a B.光线b
C.光线c D.光线d
4.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中　BO　是入射光线,　OA　是反射光线,　OC　是折射光线,反射角为　60°　,折射角为　35°　。
5.如图所示,OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中画出入射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向。
　答案:如图所示
6.某同学做“探究光折射时的特点”实验时,将光从空气射入水中。如图所示是他根据观察到的实验现象画出的光路图,他还通过实验得到如表所示的数据。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 32° 40.9°
(1)根据实验现象,可初步得到如下结论:
①光从空气斜射向水中时,在水面处会发生　反射和折射　现象。
②光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的变化关系:　折射角随入射角增大而增大　,且折射角　小于　(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
③当光从空气垂直射入水中时,折射角等于　0　°。
(2)折射光线和入射光线位于　不同　的介质中。
通过这次实际课堂教学,我觉得作为教师,不仅要备教材,最重要的是要备学生,要让学生明白该干什么,而且要让学生容易明白该干什么。有专家曾经说过,让学生明白是一种科学性,让学生容易明白是一种艺术性,我们的课堂要做到科学性和艺术性的完美结合。这是教学的最高境界,也是我们共同追求的目标。教师要不断地实践,不断地反思,这样才能提升自己。
　　
星光闪烁与光折射
天空中无数的星星,是和太阳一样的发光天体。在晴朗的夜晚,我们看到的是一闪一闪的星星,这是为什么 原来这是光的折射造成的。光在介质中传播时,总爱走捷径。当它从一种均匀介质进入另一种均匀介质时,比如从空气进入水或者由水进入空气,由于光在这两种介质中传播速度不同,到了分界面上便转个弯,沿一条折线跑。光在传播过程中的这种转折现象,叫做光的折射。人之所以能够看清楚周围的事物,就是因为我们的眼睛能够折射光线,在视网膜上形成一个清晰的像。