第三节 光的折射
设计说明 本节主要内容有：认识光的折射现象，探究光的折射规律，运用光的折射规律分析生活中的折射现象。 光的折射是学生学了光的反射后，接触到的又一重要的光学现象，这种现象在生活中普遍存在，学生可能注意过一些由光的折射产生的现象，却不能理解其中的原因，因此学生对研究光的折射怀有较强的求知愿望。光的折射规律不仅能解释生活中的有关现象，同时又是理解透镜作用的基础。 教学目标 【知识与技能】 1．知道什么是光的折射现象。 2．知道光的折射的初步规律，并能用该规律分析说明生活中常见的折射现象。 【过程与方法】 1．经历实验探究光的折射规律的过程，重点培养通过观察和分析，从现象中发现物理规律的能力。 2．观察生活中因光的折射而发生的现象。 【情感、态度和价值观】 1．在探究光的折射规律的过程中，激发学生的好奇心，培养学生的探索精神，让学生体验科学发现的乐趣。 2．关注周围生活中的折射现象，乐于用学过的知识研究其中的原因。 重点难点 教学重点 光的折射规律是几何光学的基本规律，是解释生活中折射现象的主要依据，另外光的折射规律的探究过程，能够很好地培养学生科学探究的能力，所以光的折射规律及其探究过程是本节教学的重点。 教学难点 分析解释生活中的一些折射现象，既涉及光的折射规律，又与人的视觉习惯有关，学生不容易理解，是本节教学的难点。 教学方法 实验探究法、讲解法、讨论法、分析法、启发诱导、活动体验。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、教学课件、激光电筒、水、水槽、牛奶、可折转的光屏等。 授课时数 1课时 教学过程 导入新课 播放PPT课件中的视频，并提出问题： （1）将一根筷子插入水中，我们看到筷子发生了弯折，而拿出来一看，筷子完好无缺，这是为什么呢？ （2）在塑料水杯底部放一枚硬币，使人的眼睛刚好看不见杯底的硬币，请另一位同学向杯子里倒水，当水达到一定深度时，刚刚看不到的硬币又看到了，这是什么原因呢？ 讲授新课 一、光的折射现象 1．自主学习： 播放PPT课件中的“光在水中的折射”视频，然后阅读课本第62页第1、2自然段，并回答下列问题：什么叫做光的折射？ 2．师生总结： （1）光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 （2）法线：过入射点和界面（两种介质的分界面）垂直的直线。入射角：入射光线与法线的夹角。折射角：折射光线与法线的夹角。 3．提出问题： （1）在光的反射中，“一点”“两角”“三线”指的是什么？ 答：“一点”：入射点；“两角”：反射角和入射角；“三线”：反射光线、入射光线和法线。 （2）在光的折射中，“一点”“两角”“三线”又分别指的是什么呢？ 二、探究光的折射规律 1．提出问题 光在发生折射时遵守什么样的规律？ 2．猜想与假设 光的折射与光的反射只差一字，类比于光的反射，你们能猜测出光的折射会遵循什么规律吗？ （1）两线异侧；（2）两线异介；（3）两角不等；（4）三线共面。 3．设计实验 器材：玻璃砖、标有刻度且可前后转动的白屏、装有分光器的激光笔、量角器等。 4．进行实验 将一张描好刻度且可前后转动的白纸（事先准备好）固定在光屏上，纸上画一条分界面和一条入射光线，将玻璃砖平放在分界面上，用激光笔对着入射光线的方向斜射入玻璃砖，再把折射光线用笔画下来，就可以找到折射光线的位置。 （1）观察折射光线、法线与入射光线之间的关系。 答：折射光线、入射光线分别位于法线的两侧。 （2）把承接折射光线的半个白屏向后折转一个角度，观察白屏上能否看到折射光线，说明什么？ 答：白纸上看不到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线位于同一平面内。 （3）光从空气射入玻璃中，入射角和折射角哪个大？ 答：光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角。 （4）当入射角增大（或减小）时，折射角将如何改变？ 答：当入射角增大（或减小）时，折射角将增大（或减小）。 （5）当入射光线垂直入射到介质表面时，它的传播方向是否改变？ 答：当入射光线垂直入射到介质表面时，它的传播方向不改变。 （6）让光线从水中斜射入空气时，观察入射角和折射角的变化。 答：让光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角。 （7）先让光由空气射入玻璃中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置。再让光线逆着折射光线方向射入，观察光线是否逆着原入射光线方向射出。 答：光在折射时，光路是可逆的。 5．实验结论 光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 三、光的折射规律的应用 （1）筷子变弯： 点拨：由于人眼的“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点，点是点的虚像。 （2）硬币重现： 点拨：当水倒到一定高度后，看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币A发出的漫反射光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像。因此此实验说明了光的折射现象。 （3）有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。 点拨：因为我们看到的是鱼的虚像,真正的鱼在像的下方。 （4）海市蜃楼的形成 点拨：光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。 课堂小结 当堂达标 1．如图所示，正确表示光从空气斜射入水中的是（ ） 答案：C 2．当光线垂直入射时，传播方向____________（选填“不发生”或“发生”）改变，这时入射角是________度，折射角是________度。 答案：不发生 0 0 3．下列各现象中，属于光的折射现象的是（ ） A．我们能从不同方向看见本身不发光的物体 B．人站在湖边看到湖中的鱼 C．黑板某部分“反光”看不清上面的字 D．夜晚，在路灯下出现人的影子 答案：B 4．下列涉及光现象的民俗谚语，其中可用光的折射规律解释的是（ ） A．井底之蛙，所见甚小 B．管中窥豹，略见一斑 C．海市蜃楼，虚无缥渺 D．摘不到的是镜中花，捞不到的是水中月 答案：C 5．当光从空气斜穿过一块厚玻璃板时，光传播的路线将会怎样呢？画出光路图。 答案：如图所示 6．当光穿过下面的一块玻璃时，光将会怎样传播呢？画出光路图。 答案：如图所示 板书设计 第三节 光的折射 一、光的折射现象 光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 二、探究光的折射规律 光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 三、光的折射应用 1．筷子变弯 2．硬币重现 3．渔民插鱼 4．海市蜃楼 教学反思
