1.4.3 光的反射和折射（第3课时） 教学设计--浙教版（2024）科学八年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台
1.4.3 光的反射和折射（第3课时）（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 1.4.3 光的反射和折射
教学 目标 科学观念:了解光的折射现象，知道折射光线和折射角的概念，建立光的折射现象及其规律的科学观念。 科学思维:能用光的折射规律解释生活中简单的折射现象，强化科学解释与实际应用的科学思维。 探索实践:通过对比实验验证光路的可逆性，总结光的折射规律的操作要点。 态度责任:通过实验验证光的折射规律，尊重客观数据，避免主观臆断，养成严谨的科学态度。 在探究过程中体会科学探究的艰辛与乐趣，形成尊重知识、实事求是的科学意识，并能将科学原理应用于生活问题的解决。
教学 重难点 重点： 掌握平面镜成像的等大、等距、对称及虚像特性。 通过实验探究验证成像规律，并能解释生活现象。 难点： 理解虚像的形成原理及与实像的区别。 实验操作中误差控制与规律的灵活应用。
学情 分析 本节内容选自浙教版八上第一章第4节第3课时。在学习本节课前，学生已通过生活经验对光的折射有初步感知，也掌握了光的直线传播和反射等基础知识，具备一定的观察与分析能力，但尚未建立系统的折射概念体系 从认知特点看，学生对实验探究兴趣浓厚，能通过简单实验现象归纳结论，但在处理 “入射角与折射角定量关系”“光路可逆性抽象理解”等问题时，容易受生活直觉干扰，缺乏对不同介质中折射规律的辩证认知。此外，将折射规律应用于解释海市蜃楼、光纤传播等复杂现象时，可能因空间想象能力不足，难以构建光的传播路径模型， 在知识衔接方面，学生对“法线”“光路图绘制” 等技能的掌握仍需强化部分学生可能混淆反射与折射的光路特征。同时，对“虚像形成原理”的理解存在模糊点，易将视觉感知的像等同于实际物体位置。针对这些学情，教学中需通过递进式实验搭建认知阶梯，借助动态光路模拟突破抽象难点，结合生活实例强化知识迁移能力，帮助学生从现象观察过渡到规律总结，再到实际应用，逐步构建科学的物理思维体系
教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动 设计意图
新 课 导 入 将一根筷子斜放在装有水的杯子里，从上面往下看，筷子发生了什么变化 这是为什么 观察水中筷子"弯折"现象，引出折射概念的形成
新 知 讲 授 一、光的折射 1.让一束光从空气斜射到水中，观察这束光的路径。光进入水中后，其传播方向会发生变化吗 向哪个方向偏折 2.让光以不同角度从空气斜射到水中，观察光的路径，能得出什么结论 折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的 折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 3.如图1.4-14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察现象。 1.光的折射现象 光从空气斜射入水中时，其传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。 2.与光的折射有关的基本概念：一点、三线、两角 光的折射规律： (1)三线共面：光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 (2)法线居中：折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 (3)空中角大：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。光从水(或玻璃)中斜射入空气，折射光线远离法线，折射角大于入射角，当入射角增大时，折射角也增大。 (4)垂直不变：光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变。 (5)光路可逆：在光的折射现象中，光路是可逆的 如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离 请比较折射角与入射角的大小。 光从水中斜射入空气中，折射光线远离法线，此时，折射角大于入射角。 人在水面上看水中的物体 如图1.4-15所示，从上方看水、玻璃等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。 【特别提醒】人在水面上看水中的物体，看到的其实是物体的虚像。 生活中光的折射现象——海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处物体的光，传播时由于不同高度空气的疏密不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”现象 生活中光的折射现象——“ 错位 ”的奥秘 来自筷子S点的光，由水中斜射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线会交 于S'点，这样看起来就好像筷子错位了 一样 生活中光的折射现象——叉鱼的诀窍 人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼 的真实位置浅，所以要瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼 生活中光的折射现象——“ 变高 ”的奥秘 光从空气进入水中时发生折射，水中的 人看到的是岸上树的虚像，它比树的真 实位置高 光的反射与光的折射 利用水流模拟演示光纤原理 目标 会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。 器材 矿泉水瓶，吸管，激光笔等。 过程 1.在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图1.4-16甲所示。 2.如图1.4-16乙所示，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏处形成光斑。 3.如图1.4-16丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流到地面，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。 问题讨论 1.哪些方法可以使实验现象更明显 2.当光通过弯曲的水流时，光为什么也会随之弯曲 答：（1）①采用高亮度、单色性好的激光笔作为光源;②在水中加入少量牛奶、荧光剂或其他散光物质。 （2）光在水流中发生了多次全反射。 海市蜃楼 海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象，多发生在夏季的海面上。在炎热的夏季，空气较热，海水较凉，海面附近的空气温度比它上面的空气温度低，海面附近的空气比它上面的空气密集。来自地平线下远处物体的光，由于不同高度处的空气的疏密不同而发生弯曲，从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。 酷热的夏天，当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时，突然看到远处的路面上有一片“水洼”,可是当我们靠近那里时，却发现“水洼”无影无踪了!这也是海市蜃楼现象，你能解释这个现象吗 解析一点、三线、两角，建立折射基本概念框架 总结折射规律：三线共面、法线居中、空中角大 析海市蜃楼现象，揭示光在不均匀介质中的折射规律 分析"水中物体变高"、"叉鱼诀窍"等生活现象原理
课 堂 练 习 【典例1】 下表是光在几种介质中传播时的速度，图（a）是光在几种介质中发生折射时的光路图，下列说法错误的是（　　） A．分析表中的数据可以得出结论：光在不同介质中的传播速度一般不同 B．分析表中的数据和光路图，可以得出结论：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角 C．由分析的结论可知，光从水中斜射入玻璃中，折射角小于入射角 D．现代医学中常用超声波来击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也发生类似光一样的折射现象．如图（b）所示，则超声波进入人体击碎结石时，入射点在O点的右侧 解：A、分析表中数据可得出：光在不同介质中的传播速度不同，故A说法正确； B、综合分析表中数据和图a中的光路图可得出：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角，故B说法正确； C、由表中数据知，光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度，光从水中斜射入玻璃中，折射角小于入射角，故C说法正确； D、超声波进入人体后，传播速度变大，折射角大于入射角，折射声波偏离法线，要使超声波进入人体击碎结石，入射点应在O点的左侧，故D说法错误。 故选：D。 【典例2】一光线射向一个装满水的烧杯如图所示，若垫高烧杯的左侧，则有关入射角和折射角的叙述正确的是（　　） A．入射角变大和折射角变小 B．入射角不变和折射角不变 C．入射角变小和折射角变小 D．入射角变大和折射角变大 解：若垫高烧杯的左侧，高烧杯中的水面仍然处于水平位置，原光线依然照射在水面上，即入射光线没有改变，则入射角和折射角都不变，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【典例3】如图，下列为光线在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的光路图，其中正确的是（　　） 解：A、光线斜射在空气与玻璃的界面处发生反射，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，当光由空气斜射入中玻璃时，折射角小于入射角，故A正确； B、光从玻璃斜射入空气时，折射角应该大于入射角，而图中折射角小于入射角了。故B错误； C、光线从空气斜射入玻璃时，同时发生反射和折射，发生反射时，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，而图中反射角不等于入射角，且反射光线箭头标错了，故C错误； D、光从玻璃斜射入空气时，发生反射和折射，反射角等于入射角，反射光线、入射光线分居法线两侧，而图中反射角不等于入射角，且反射光线箭头标错了，故D错误。 故选：A。 【典例4】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。 【解答】答：硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故； 倒入一些水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的硬币的像。
课 堂 小 结 一、光的折射 定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。 二、光的折射现象 筷子在水中“弯折”将筷子斜插入水中，从水面以上观察，筷子在水中的部分看起来发生弯折。 池水“变浅”观察池底时，池水看起来比实际更浅，这是光的折射造成的视觉效果。 三、光的折射规律 空气→水/玻璃折射光线向法线偏折：折射光线靠近法线方向。 折射角 < 入射角：折射角小于入射角。 水/玻璃→空气折射光线远离法线：折射光线远离法线方向。 折射角 > 入射角：折射角大于入射角。 四、生活中的折射应用 视觉现象水中物体的虚像位置比实际高（如观察鱼的位置）。 自然现象海市蜃楼：光在不均匀空气中折射形成远处景物的虚像。 科技应用光纤通信：利用光的全反射原理，光在光纤中多次折射和反射，实现高效信息传输。
板 书 设 计
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)