苏科版八年级物理上册第4章第1节光的折射教案

第一节
光的折射
【教学目标】
1、通过实验探究，了解光的折射现象及特点，能辨别光的折射现象。
2、能用光折射的特点解释生活和自然界中的一些光现象。
3、通过对有关光的折射现象的观察、猜测、检验、联想等活动，使学生感悟科学探究的方法。
【教学重点】探究光的折射特点；能用光的折射规律作图；应用光的折射知识解释生活和自然界中的一些光现象。
【教学难点】能用光的折射规律作图；应用光的折射知识解释生活和自然界中的一些光现象。
【教学用具】教师演示用：自制PPT教学课件、磁吸式水槽1个、磁吸式激光笔两支、水槽1个、自制瞄准器1个；
学生分组实验（两人一组）：玻璃砖1个、激光笔1支、白纸、光的折射特点实验探究单1张。
【教学过程】
一、引入新课
通过前面的学习，我们已经了解和掌握了有关光现象的一些知识，请同学们判断下列有关光现象事件的描述能否真实发生，并说明理由。
事件一：射击时，目标、准星、缺口三点在同一直线时才能射中目标。
生：能发生，因为光沿直线传播。
事件二：猴子把掉在水里的月亮捞起来了。
生：不能发生，看到的水中的月亮只是月亮的虚像。
事件三：猩猩甲通过镜子看到猩猩乙的眼睛，猩猩乙也能通过镜子看到猩猩甲的眼睛。
生：能发生，光反射时光路是可逆的。
事件四：渔夫对准水中的鱼，叉住了鱼。
生1：能发生，
生2：不能发生，
对于事件四，有的同学判断可以叉到鱼，有的同学判断不可以叉到鱼，只有实际叉一下鱼就可以知道谁的判断是正确的了。由同学到讲台旁边来操作叉鱼，要让大家注意叉鱼的要领：一定要瞄准。实际操作下来，并不能叉到鱼。瞄得这么准，居然没有叉到鱼，是什么原因造成的呢？通过这节课的学习，我们就可以解释这个现象。由此引入新课光的折射。
（通过小活动复习了已学过的光现象知识，并且通过叉鱼活动，对光折射的现象进行了初步的感知，激发了学生的学习兴趣。）
二、活动：初识光的折射现象
演示：在水槽底部O点处做一个标记，将一東激光射至O点，形成一个光斑，如图所示．然后向水槽内注水，注意观察水槽底部光斑的位置是否发生变化．（注水，学生观察）
提问：大家观察到什么现象？
生：光的传播方向发生改变。
改变激光束由空气射入水中的方向，光的传播方向是否发生偏折？（使激光束沿不同方向由空气射入水中，其中有一次垂直，每改变一次，都提醒学生观察光的传播方向是否发生偏折。）
提问：通过刚才的活动，大家有什么发现？
生1：光由空气斜射入水中时，传播方向发生改变；
生2：光由空气垂直射入水中时，传播方向不发生改变；
总结：光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。
讲述：光从空气射入水中，如何记录下光路呢？我们只需在入射光上点两个点就可以记录入射光线。折射光线在水中，我们可以点出入射点和水槽底部的光斑就可以记录折射光线。为了研究光的折射现象，还需要记录分界面（边讲解边操作、画图），过入射点做分界面的垂线——法线，入射光线与法线的夹角叫入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角。
通过观察演示实验的现象及作图，我们可以看出，光从空气斜射入水中时，折射光线向发线靠拢。
提问：要是想把刚才实验时所有的情况都记录下来，入射光线、折射光线比较多，会混淆，怎么办？
生1：用不同颜色的笔画对应的入射光线和折射光线；
生2：在对应入射光线、折射光线上标上不同个数的箭头。
（通过活动初识光的折射现象，知道入射光线、折射光线、入射角、折射角，了解记录光路的方法，为接下来的活动探究光的折射特点做铺垫。）
三、活动：探究光的折射特点
提问：从刚才的现象中我们发现光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。光从空气斜射入玻璃中时，情况会如何呢？光从玻璃斜射入空气中时，情况又如何呢？
猜一猜：学生猜想光从空气斜射入玻璃砖中后，将向哪个方向偏折？光从玻璃砖的另一侧射出时，又会向哪个方向偏折？（学生试着在图中画出猜测的情况）
试一试：学生探究实验：
教师指导学生利用激光笔、白纸、玻璃砖探究，观察光通过玻璃砖时的折射情况。提醒学生实验时千万注意不要把激光笔对准人眼，以防对眼睛造成伤害。
学生交流：
光从空气射入玻璃砖，1、光从空气射入玻璃时，折射角小于入射角；2、入射角增大（减小），折射角也随着增大（减小）；但折射角总小于入射角。3、当光垂直于玻璃砖入射，折射光线的传播方向不变（即折射角等于零）。
光从玻璃砖的另一侧射出时，1、光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角；2、入射角增大（减小），折射角也随着增大（减小）；但折射角总大于入射角。3、当光垂直于玻璃砖入射，折射光线的传播方向不变（即折射角等于零）。
提问：折射光线、入射光线和法线在不在同一平面内呢？怎样验证？
生：可以用可翻折的纸板
演示：把可以翻折的泡沫塑料板（可翻折的线是法线）放入水中，激光笔沿着泡沫塑料板放置，可以看到塑料板上呈现了入射光线和折射光线。向后翻折，看不到折射光线。
教师总结：从大量的实验现象，人们归纳出光的折射特点：光从一种介质斜射入另一种介质时：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；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）；光垂直于介质表面入射时，折射角等于零。
光从空气斜射入水（玻璃）中时，折射光线偏向法线，即折射角小于入射角；
当光从水（玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线，即折射角大于入射角。
（通过活动探究光的折射特点，让学生体验探究的过程，感悟探究的方法，了解光的折射特点。）
四、解释生活中的光的折射现象
解释渔民叉鱼（板画解释）
讲述：鱼反射的一条光从水中斜射向空气，折射光线偏离法线，折射角大于入射角，折射光线进入人的眼睛，于是人就看到了鱼；一条光从水中垂直射向空气，传播方向不变，也进入人的眼睛，两条折射光线反向延长，交于一点，这就是“看见的鱼”的位置，所以我们看到的鱼是鱼的虚像，虚像在实际的鱼的上方。
提问：渔民叉鱼是要怎么做才能叉到鱼呢？
生：照着看到的鱼的下方叉。
追问：渔民看到斜插在水中的鱼叉是直的吗？这是什么现象？
演示：把鱼叉斜放在水槽中，手机同屏观察，发现看上去是在水面处弯折。
追问：这是什么现象？
生：光的折射现象。
讲述：鱼叉最下面一点A反射的一条光从水中斜射向空气，折射光线偏离法线，折射角大于入射角，折射光线进入人的眼睛，于是人就看到了点A；一条光从水中垂直射向空气，传播方向不变，也进入人的眼睛，两条折射光线反向延长，交于一点，这就是“看见的点A”的位置。同理鱼叉上的点B反射的两条光从水中射向空气发生折射现象，两条折射光线反向延长，交于一点，这就是“看见的点B”的位置。所以看到的鱼叉看上去在水面处弯折，并且是向上弯折。
总结：折射成的虚像在实际物体的上方
五、课堂小结
提问：通过今天的学习，你有哪些收获？
生1：我知道了什么是光的折射现象；
生2：知道了入射点、入射光线、折射光线、入射角、折射角。
……
【作业布置】1、阅读课本P82生活物理社会
2、完成课本P83
WWW习题
【教学反思】
在新课引入的叉鱼活动中，大部分学生只是看到最后鱼叉没有叉中水槽中的鱼，看到叉鱼过程的同学比较少，如果使有用手机同屏到电脑，就可以让全体学生看到。
在“活动：探究光的折射特点”时，教师认为有了前面的光从空气射入水中的记录光路做铺垫，学生完成探究活动会比较容易，但在实际操作中，光从空气射入玻璃，还从玻璃再射入空气，有相当一部分学生存在困难。最好在探究前在黑板上展示一下光从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气，问学生如何记录光路，这样完成探究活动会顺利一点。