4.4光的折射 教案 教科版（2024）八年级上册

《光的折射》教学设计
一、教学背景分析
（一）教材分析
本节是光的反射的后续课程，既能使学生进一步了解几何光学的有关知识， 又是后面透镜及其应用的基础。本节分为两个教学板块：（1）通过实验，认识和 归纳光的折射特点；（2）进一步认识光路的可逆性，学习用光的折射特点解释有 关的折射现象。
（二）学情分析
生活中，学生对光的直线传播和光的反射现象接触比较多，对折射现象的认 识有些模糊。光的折射是凸透镜成像的根本原因，所以这一节课要让学生经历从 感性到理性、从表象到本质的过程，以学生认知发展的阶段性和顺序性为依据， 层层递进、不断深化，实现知识和思维发展的螺旋式上升。
二、教学设计思路
光的折射特点是本章的重点内容之一。折射特点的得出与分析需要巧妙设计， 以学生为主体，让学生去探究、去体验、去验证、去应用，教师做好引导与适时 的拓展延伸。注意知识的深度与广度，更要注意知识的双基夯实。处理此部分内 容时要与“光的直线传播 ”“光的反射定律 ”进行对比，将知识串成串，构建知 识网络。
三、教学目标
【物理观念】通过实验，知道折射光线、折射角的含义，了解光的折射现象 及特点。知道折射现象中光路可逆。能用光的折射特点解释生活中光的折射现象。
【科学思维】通过光线追踪学习描绘光路并总结光的折射作图方法，体会物 理模型的重要作用。
【科学探究】通过演示实验，分析并归纳光的折射特点，培养提出问题、解 决问题、解释交流的能力。
【科学态度与责任】结合折射现象，培养实事求是的科学态度。通过生活中 的折射现象，培养对自然的热爱和亲近。
四、教学重难点
（一）教学重点
光的折射特点。
（二）教学难点及突破策略
教学难点：用光的折射特点解释相应的物理现象。
突破策略：自主科学探究，激发兴趣；引例贴近生活，便于学生理解应用知 识。
五、教学过程
（一）新课引入
演示实验 1：“折断 ”的铅笔。
演示实验 2 ：空碗再现硬币。
在空碗里放一枚硬币，让观察者的眼睛处在硬币刚好被碗的边缘挡住的位置。 保持眼睛和碗的位置不变，慢慢向碗里倒水，随着水面的升高，观察者又看到了 硬币，并且发现硬币的位置“升高 ”了。
水中“折断 ”的铅笔和“升高 ”的硬币，都是由于光在水和空气的界面上发 生了一种光现象，这就是本节要学习的光的折射。
设计意图：通过趣味实验激发学生好奇心，引发学生思考出现这些现象的原 因， 带着疑问和猜想进入本节课的学习。
（二）新课教学
问题一：光的折射现象
上述现象，都是因为光在水和空气中传播时发生了一种光现象。怎样把光在 空气和水中的路径显示出来，你有什么办法？
演示：将激光笔固定在铁架台上，往水槽内加一定量的开水，把激光笔发出 的光射向开水上面的“ 白气 ”中。
设计意图 ：使学生对折射现象先有一个直观的认识。
请同学们说一说观察到的现象，再想一想可以怎样改进一下这个实验。
学生交流并回答：在水中加些肥皂水，可以更清晰地显示光在水中的路径； 在水面上方喷烟雾，可以更清晰地显示光在空气中的路径。
教师结合学生的建议改进实验后接着演示：将激光笔发出的光从不同角度斜 射入水中，让学生观察光束在空气中和在水中的径迹，强调要特别留意进入水中 的光线向上还是向下偏折。
师生共同归纳：光从一种介质斜射入另一种介质时，光路发生偏折，这种现 象叫光的折射。
学生试着画光的折射光路图。教师强调，画光路图的时候，要画出空气和水 的分界面，画出射向水面的光线，进入水中的光线，特别注意进入水中的光线向 哪个方向偏折。
结合学生画的光路图，教师讲解光的折射的定义，了解入射光线、折射光线、 法线、入射角、折射角等有关名词。
教师强调：折射角是折射光线与法线的夹角。
问题二：探究光的折射特点
1. 提出问题：光从空气斜射入玻璃中发生折射，这个过程有什么特点？
2. 学生进行猜想与假设。
3. 设计实验：
（1）器材：激光笔、玻璃砖、量角器、直尺。
（2）引导学生带着问题探究：
①光的传播方向改变吗？
②与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？
③入射角增大，折射角如何变化？入射角减小呢？
④若光从空气垂直入射到玻璃中，会怎样？
4. 学生进行实验，观察并收集证据，教师巡回指导。
5. 师生共同分析论证，得出结论。
6. 引导学生仿照光的反射定律的语言，总结出光的折射特点：
（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面内（三线共面），折射光线和入 射光线分居法线的两侧（法线居中）。
（2）光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线向靠近法线方向偏折， 折射角小于入射角。
（3）当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小（折 射角随入射角同方向变化）。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方 向不变（入射角、反射角、折射角均为0）。
7. 评估。
我们知道，光在发生反射时光路是可逆的，那么发生折射时，光路是否也是 可逆的呢？
学生在前面探究的基础上继续探究：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。
总结：发生折射时，光路也是可逆的。 问题三：由折射形成的奇异现象
通过“小猫叉鱼 ”的光路图引申到池水“变浅 ”现象，告诫学生千万不可贸 然下水。
利用“猫 ”和“鱼 ”的关系解释池底“变浅 ”现象，说明不可贸然下水的原 因：池底（鱼）在水面折射出的光线进到了人（猫）的眼睛，人（猫）的眼睛逆 着折射光线看去，看到的池底变浅（鱼的位置变高），即人（猫）看到的是池底 （鱼）的虚像，位置比实际位置靠上。
设计意图：完成光的折射的模型建构后，让学生利用光的折射特点试着解释 关于折射的一些现象，从中领略物理现象的奇妙，增加对自然的热爱与亲近 ，同 时又可以获得解决问题的快乐和满足感。
引申拓展：光的折射不仅能发生在两种介质之间，同种不均匀介质（如大气） 中也能发生光的折射，如海市蜃楼、星光闪烁等，都是由光的折射形成的。
问题四：课堂评价
1. 平面镜成像是光的______现象；岸边景物在湖中的倒影是光的______现 象；插在水中的筷子，看上去像被折断了一样，这是光的______现象。
2. 如图所示为小明家的鱼缸，一缕阳光透过窗帘的缝隙投射在鱼缸的水面 上，一条光线经水面折射进入鱼眼（已画出）。请画出入射光线、反射光线的大 致方向，标明入射角和折射角。
设计意图：适时进行评价反馈， 夯实所学内容。
（三）课堂小结
1 ．光的折射现象。
2 ．光的折射特点。
3 ．发生折射时光路可逆。
4 ．由折射形成的奇异现象。
六、板书设计
光的折射
1. 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，光路发生偏折，这种现象 叫光的折射。
2. 光的折射特点：
（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面内（三线共面），折射光线和入 射光线分居法线的两侧（法线居中）。
（2）光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线向靠近法线方向偏折， 折射角小于入射角。
（3）入射角增大时，折射角也增大，入射角减小时，折射角也减小（折射 角随入射角同方向变化）。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向 不变（入射角、反射角、折射角均为0）。
（4）发生折射时，光路是可逆的。