4.4光的折射 教案 -2022-2023学年初中物理人教版 八年级上册

4.4光的折射
【学习目标】
1.了解光的折射现象。
2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
3.了解光在发生折射时，光路的可逆性。
4.了解光的折射在生产、生活中的应用。
【教学重难点】
重点：探究光折射时的特点的实验和光的折射规律。
难点：解释简单的折射现。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
播放视频，让学生观看并思考：
筷子为什么弯折，硬币为什么会变浅？
这与光的折射现象有关。
新课讲授：
探究点一、光的折射
活动1：我们说光沿直线传播，是指光在同一种均匀介质中传播的情形。如果光从一种介质进入另一种介质，例如从空气进入水或玻璃时，情况又会怎样呢？
活动2：实验探究光折射时的特点
让一束光从空气以不同的角度射入水中，观察光束在空气中和水中的径迹。光束进入水中以后传播方向是否发生了偏折？向哪个方向偏折？
活动3：视频播放光从空气射入水中的视频，让学生仔细观察并注意总结
现象：
光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，并向法线偏折。
光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫做光的折射。
活动4：有关折射的几个专用名词
教师把刚才的光的折射现象在黑板上画出它的光路图。从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角。
活动5：学生分组实验，探究光的折射规律，在学生总结的基础上，老师播放动画演示折射规律，检验学生的实验。
师生总结光的折射定律：
①反射光线与折射光线、法线在同一平面内；
②折射光线与入射光线分居在法线的两侧；
③当光线从空气斜射入其它介质时，折射光线靠近法线；（折射角小于入射角）
④当光从其它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）
⑤当入射角增大时，折射角也增大；
⑥当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。
⑦在光的折射现象中，光路是可逆的。
探究点二、生活中的折射现象
活动1：解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水。
人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。
活动2：利用多媒体，作图解释“叉鱼”的折射原理。
鱼儿在清澈的水中游动，可以看得很清楚。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。
活动3：水中看树 思考：水中的鱼看岸上的树是变高了，还是变矮了？
由于眼的“视觉直进”的功能，觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光线“拐弯”后进入人眼的，但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点，A1点是A点的虚像点。A1比A高，所以水中看到的树比实际位置要高。
活动4：视频播放碗底硬币的视频，放在杯底刚好看不见的硬币，加上水又会看得见。（硬币升高）
教师引导分析：在未加水之前的硬币S点，射入人眼的这部分光，被杯的边沿挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射进人的眼睛，所以，人眼看不见硬币。当水加到一定程度时，S点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼。如图乙所示，人可以看见硬币，其实，人看到的只是硬币的虚像。
活动5：简单提出生活中另外一些折射现象，如彩虹、海市蜃楼等。
扩展：海市蜃楼——在海面、沙漠上方不均匀的空气中，由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成，故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。
课堂练习：
1．下列说法不正确的是（　　）
A．光的反射现象中光路是可逆的
B．光的折射现象中光路也是可逆的
C．镜面反射遵循光的反射定律
D．漫反射不遵循光的反射定律
【答案】D
【解析】
AB.在光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的。此两选项均正确；
CD.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射也遵循光的反射定律。选项C正确，选项D不正确。
故选：D。
2．光线从空气斜射到水面，若入射角逐渐增大（　　）
A．反射角不变，折射角逐渐增大
B．反射角和折射角都逐渐增大
C．反射角增大，折射角逐渐减小
D．反射角和折射角都逐渐减小
【答案】B
【解析】当一束光线从空气斜射到水面时，会同时发生反射和折射，在光的反射现象中，反射角等于入射角，所以反射角随着入射角的增大而增大；
当光线由空气斜射入水中时，折射角小于入射角；如果入射角逐渐增大，则折射角也会逐渐增大，但总是小于入射角。
故选：B。
3．光从水中进入空气中时（　　）
A．传播方向一定改变
B．折射角小于入射角
C．入射角增大而折射角随之减小
D．折射光线一定在入射光线和法线决定的平面内
【答案】D
【解析】A.光从中水斜射入空气中时，传播方向发生偏折，但是垂直射入时，传播方向不变，故A错误；
B.当光从水中进入空气中时，折射角大于入射角，故B错误；
C.折射角随入射角的增大而增大，故C错误；
D.由光的折射定律知，折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内，故D正确。
故选：D。
4．下列现象中，属于应用光的折射现象的是（　　）
A．潜水艇中的潜望镜
B．坐在影院任何座位上，都可以看到银幕上的像
C．幻灯机镜头把幻灯片上的图像放大在银幕上
D．司机从汽车的观后镜中看到车后的景物
【答案】C
【解析】A.在潜水艇中，用潜望镜观察水面上的景物，属于平面镜成像，也属于光的反射现象。不符合题意；
B.坐在影院任何座位上，都可以看到银幕上的像，是由于漫反射，属于光的反射现象。不符合题意；
C.幻灯片是凸透镜成像的应用，光线经过凸透镜后发生折射，属于光的折射现象。符合题意；
D.司机从汽车的观后镜中看到车后的景物利用的是凸面镜，属于光的反射现象。不符合题意。
故选：C。
5．如图所示光路图中，能正确表示岸上的人看到水中小鱼的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】AB.人在岸上看到水中的鱼，是水中鱼反射的光由水中斜射入空气中的人眼，故AB错误；
CD.光由水中斜射入空气中时，折射角应大于入射角，故C错误，D正确。
故选：D。
课堂小结：
一、光的折射
二、光的折射定律
① 折射光线、入射光线、法线在同一平面内；
② 折射光线和入射光线分居法线两侧
③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角
⑤光垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
三、折射现象中，光路是可逆的
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
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，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射现象。
二、光折射的规律：
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
池底变浅，海市蜃楼
【课后反思】
本课的探究不能放的太宽泛了，在探究前每个环节都需要精细的思考，考虑学生可能出现哪些问题，然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一课做铺垫，所以本课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候，由于学生的实际操作水平和表达能力有差异，可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间，为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象和课堂练习挤出时间