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4
光的传播方向
会发生改变吗
教科版
五年级上
新知导入
光的传播
新知导入
光的传播路线会发生变化吗？
光在传播中遇到透明物体或半透明物体时，能穿过物体或部分穿过物体继续进行传播，这时光的传播路线会发生变化吗?
上图中，当我们把手伸入鱼缸中，会发现胳膊“错位”了，这说明光在空气中和水中传播的路线有所差异。
新知导入
光的传播路线会发生变化吗？
空气和水是两种不同的物质，物质是由颗粒组成的，光从一种类型的颗粒射进另一种类型的颗粒，会影响光的传播方向。
新知讲解
1
光线透过空进入水中之后传播路线的变化。
实验目的:通过观察激光笔射出的光从空气射进水中，发现光线不管是在空气中还是在水中都是沿直线传播的，但是光线的传播方向在空气和水的交界面处发生了偏折，从而认识光的折射现象。
实验材料:一个激光笔、水、一个透明玻璃杯(杯口方、杯身直的玻璃杯)。
新知讲解
1
实验步骤:(1)将激光笔射出的光束斜射进空的玻璃杯，观察光的传播路线是否发生改变。
(2)将激光笔射出的光束斜射进盛有水的玻璃杯，观察光的传播路线是否发生改变。
(3)将光线发生的变化用光的路线图表示出来。
新知讲解
1
实验记录：
观察内容
我看到的现象
我的解释
激光笔射出的光线透过空气进入水中
光线发生了改变(偏折)
光由空气斜射入水中，介质发生了变化，光线传播方向发生了改变
新知讲解
1
实验分析:在实验步骤(1)中，空的玻璃杯中还是空气，光在空气中沿直线传播，没有改变传播方向。
在实验步骤(2)中，因为光在不同介质中的传播速度是不同的，在从一种介质斜射入另一种介质中时，会在两种介质接触的平面改变光的传播方向。
实验结论:光由空气中斜射入水中时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。
新知讲解
1
光的折射
光具有沿直线传播的特点，但是在传播途中如果斜射入另外一种透明物质，就会有一部分光线在两种不同物质的交界处发生偏折的现象，这就是光的折射现象。光在折射传播时光路是可逆的。光从空气中斜射入水中，它的传播方向发生改变；光从水中斜射入空气中，它的传播方向也发生改变。
新知讲解
一分钟了解折射
新知讲解
2
铅笔在盛有水的玻璃杯中的变化。
实验目的:通过观察放入水中的铅笔发生了偏折，认识光的折射现象。
实验材料:一支铅笔、水、一个透明玻璃杯(杯口方、杯身直的玻璃杯)。
实验步骤:(1)把铅笔垂直放入盛有水的玻璃杯中，观察现象。
新知讲解
2
(2)把铅笔倾斜放入盛有水的玻璃杯中，观察现象。
(3)将光发生的变化用光的路线图来表示。
新知讲解
2
实验记录：
观察内容
我看到的现象
我的解释
铅笔倾斜和垂直放入盛有水的玻璃
杯中
倾斜时铅笔出现弯折现象，好像断了，垂直时铅笔没有出现弯折现象
光由水斜射入空气，光的传播方向发生了变化，出现折射现象；光由水垂直射入空气中，光的传播方向不变，铅笔不会出现折射现象
新知讲解
2
实验分析:
在实验步骤(1)中，垂直放入时，水中的铅笔没有发生偏折，因为光从一种透明物质垂直进入另外一种透明物质时，光的传播方向不会发生改变。
在实验步骤(2)中，倾斜放入时，不管从哪个方向看，水中的铅笔从水和空气的交界面处开始发生偏折，好像断了一样，因为水中的铅笔反射出的光线由水中斜射入空气中，光在传播时方向发生了偏折。
新知讲解
2
实验结论:光由水斜射入空气中，光的传播方向发生了改变，出现折射现象，所以铅笔好像断了；光由水垂直射入空气中，光的传播方向不会发生改变，所以垂直插入水中的铅笔没有断。
新知讲解
3
观察鱼缸里的鱼的位置的变化。
实验目的:调整观察的角度，可以看到两个或更多的折射后的虚像，知道光可以向四面八方传播。
实验材料:方形(或多边形)玻璃容器、水、金鱼(或任何物件)。
实验步骤:在盛水的方形玻璃容器内放人一条金鱼，调整你的观察角度，使容器里的金鱼看上去是两条。
新知讲解
3
实验记录：
观察内容
我看到的现象
我的解释
调整观察角度，使玻璃容器里的一条金鱼看上去是两条
当我们从玻璃容器的两个侧面交接处看金鱼时，一条金鱼看上去是两条
光从水传播到空气的过程中发生了折射，我们会看到金鱼的另一“像”
将光发生的变化用光的路线图来表示。
新知讲解
3
实验分析:当我们从鱼缸的两个侧面交接处看金鱼时，正面一侧可以看到一条金鱼，相邻的一侧也可以看到一条金鱼。这是因为光从水传播到空气的过程中发生了折射，我们会看到两个金鱼的“虛像”。
实验结论:在两面玻璃的交接处看到了两条金鱼，说明光可以在水中向四面八方传播，并在水面发生折射。
新知讲解
3
为什么水中的鱼比实际高
水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角，折射光线向水面偏折。
我们看到的水中的“鱼”是由光发生折射而形成的鱼的虚像,看到的“鱼”在折射光线的反向延长线上，由于折射光线相对于入射光线位置升高了，因此看到的水中的“鱼”位置比实际位置高一些。
新知讲解
光的折射
新知讲解
光的折射实验
新知讲解
射入水中的光在水面发生了什么变化?你怎样解释这个现象?
1.
光的传播路线发生了偏折。这是因为光在不同的介质中的传播速度不同，因此在空气和水面交界处发生了折射。
新知讲解
放入水中的铅笔有哪些变化?你怎样解释这个现象?
铅笔斜着放入水中时，好像折断了一样；铅笔垂直放入水中时，好像变短了。当光垂直射入介质表面时，光的传播方向不改变，其实就是入射光线和折射光线重合了。
2.
新知讲解
你是怎样调整角度，使玻璃容器里的鱼看起来是两条的?
当你找到方形玻璃容器的两面玻璃拼接的部位时，就能看到两面玻璃各有一条金鱼了。
这是因为金鱼反射的光在两边由水到空气的传播过程中折射出两个虚像，所以就看到两条金鱼了。如果条件允许的话，有更多面的玻璃容器，还能看到更多折射虚像。
3.
新知讲解
海市蜃楼是一种光学幻景，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
科学加油站
根据物理学原理，海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度，而光在不同密度的空气中又有不同的折射率，也就是因为海面上冷空气与高空中暖空气之间的密度不同，对光线折射而产生的。
新知讲解
海市蜃楼
课堂练习
判断题。
1.用激光笔做实验是因为激光的光束集中，易于观察。(
)
2.把一根铅笔斜放入水中，铅笔会出现弯折现象。(
)
3.光是沿直线传播的，它的路线不会发生改变。(
)
4.光由空气中射入水中时，传播方向一定会发生改变。(
)
5.光由水中射入空气中时，不会发生折射。(
)
6.潜入水中的人看岸上的人，会觉得岸上的人变高了。(
)
7.从鱼缸的棱角上看时，鱼缸里的一条鱼看上去是两条。(
)
√
√
×
×
×
√
√
课堂练习
选择题
1.“海市蜃楼”是由(
)形成的。
A.光的直线传播
B.光的折射
C.光的反射
2.如下图所示，鱼缸里的一条鱼看上去是两条，这是因为(
）。
A.经过水的折射，在人的左眼和右眼中形成的像不一样
B.光在鱼缸两个相邻侧面发生折射，形成两个鱼的虚像
C.人眼的视觉暂留效应
3.不属于光的折射现象的是(
)。
A.小孔成像
B.放入水中的硬币看起来比实际位置浅
C.用放大镜看物体
B
B
A
课堂总结
光的传播方向发生改变吗
通过本节课的学习，我们知道光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中实现的。如果介质发生了变化，那么传播方向也就发生了变化，会产生偏折。通过激光笔从空气射进水中的实验、水中铅笔偏折的实验、一条金鱼变两条金鱼的实验，关注到光的折射现象，认识到当光斜射通过两种不同的透明物质时，光的传播方向会发生改变。
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教科版五上第一单元第4课《光的传播方向会发生改变吗》教学设计
课题
光的传播方向会发生改变吗
单元
一
学科
科学
年级
五
学习目标
1.光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
2.能通过实验观察现象，自行分析、归纳规律。
3.能用对比的方法观察光从空气到水中发生的光线变化。
4.在小组合作探究活动中提升合作意识、培养合作能力。
5.认识到自然界事物的变化是有规律的。
重点
光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
难点
学生自己分析、归纳光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向的规律。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
观看《光的传播》视频资料。光的传播路线会发生变化吗？光在传播中遇到透明物体或半透明物体时，能穿过物体或部分穿过物体继续进行传播，这时光的传播路线会发生变化吗?上图中，当我们把手伸入鱼缸中，会发现胳膊“错位”了，这说明光在空气中和水中传播的路线有所差异。空气和水是两种不同的物质，物质是由颗粒组成的，光从一种类型的颗粒射进另一种类型的颗粒，会影响光的传播方向。
观看视频复习旧知，学生根据生活中看到的现象进行猜想。
提出问题，激发学生兴趣，思考问题。
讲授新课
探索：光线透过空进入水中之后传播路线的变化。实验目的:通过观察激光笔射出的光从空气射进水中，发现光线不管是在空气中还是在水中都是沿直线传播的，但是光线的传播方向在空气和水的交界面处发生了偏折，从而认识光的折射现象。实验材料:一个激光笔、水、一个透明玻璃杯(杯口方、杯身直的玻璃杯)。实验步骤:(1)将激光笔射出的光束斜射进空的玻璃杯，观察光的传播路线是否发生改变。(2)将激光笔射出的光束斜射进盛有水的玻璃杯，观察光的传播路线是否发生改变。(3)将光线发生的变化用光的路线图表示出来。实验记录：观察内容我看到的现象我的解释激光笔射出的光线透过空气进入水中光线发生了改变(偏折)光由空气斜射入水中，介质发生了变化，光线传播方向发生了改变实验分析:在实验步骤(1)中，空的玻璃杯中还是空气，光在空气中沿直线传播，没有改变传播方向。在实验步骤(2)中，因为光在不同介质中的传播速度是不同的，在从一种介质斜射入另一种介质中时，会在两种介质接触的平面改变光的传播方向。实验结论:光由空气中斜射入水中时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。观看《一分钟了解折射》视频资料。铅笔在盛有水的玻璃杯中的变化。实验目的:通过观察放入水中的铅笔发生了偏折，认识光的折射现象。实验材料:一支铅笔、水、一个透明玻璃杯(杯口方、杯身直的玻璃杯)。实验步骤:(1)把铅笔垂直放入盛有水的玻璃杯中，观察现象。(2)把铅笔倾斜放入盛有水的玻璃杯中，观察现象。(3)将光发生的变化用光的路线图来表示。
实验记录：观察内容我看到的现象我的解释铅笔倾斜和垂直放入盛有水的玻璃杯中倾斜时铅笔出现弯折现象，好像断了，垂直时铅笔没有出现弯折现象光由水斜射入空，光的传播方向发生了变化，出现折射现象;光由水垂直射入空气中，光的传播方向不变，铅笔不会出现折射现象实验结论:光由水斜射入空气中，光的传播方向发生了改变，出现折射现象，所以铅笔好像断了；光由水垂直射入空气中，光的传播方向不会发生改变，所以垂直插入水中的铅笔没有断。观察鱼缸里的鱼的位置的变化。实验目的:调整观察的角度，可以看到两个或更多的折射后的虚像，知道光可以向四面八方传播。实验材料:方形(或多边形)玻璃容器、水、金鱼(或任何物件)。实验步骤:在盛水的方形玻璃容器内放人一条金鱼，调整你的观察角度，使容器里的金鱼看上去是两条。将光发生的变化用光的路线图来表示。观察内容我看到的现象我的解释调整观察角度，使玻璃容器里的一条金鱼看上去是两条当我们从玻璃容器的两个侧面交接处看金鱼时，一条金鱼看上去是两条光从水传播到空气的过程中发生了折射，我们会看到金鱼的另一“像”实验结论:在两面玻璃的交接处看到了两条金鱼，说明光可以在水中向四面八方传播，并在水面发生折射。观看《光的折射》等视频资料。研讨：射入水中的光在水面发生了什么变化?你怎样解释这个现象?光的传播路线发生了偏折。这是因为光在不同的介质中的传播速度不同，因此在空气和水面交界处发生了折射。放入水中的铅笔有哪些变化?你怎样解释这个现象?铅笔斜着放入水中时，好像折断了一样；铅笔垂直放入水中时，好像变短了。当光垂直射入介质表面时，光的传播方向不改变，其实就是入射光线和折射光线重合了。你是怎样调整角度，使玻璃容器里的鱼看起来是两条的?
当你找到方形玻璃容器的两面玻璃拼接的部位时，就能看到两面玻璃各有一条金鱼了。
这是因为金鱼反射的光在两边由水到空气的传播过程中折射出两个虚像，所以就看到两条金鱼了。如果条件允许的话，有更多面的玻璃容器，还能看到更多折射虚像。
学生实验并把实验现象记录到活动手册上。学生观察并回答问题。学生绘制光的路线图。学生汇报交流并小结：光从空气进入水中，在接触面时发生了弯折。学生猜想并分组实验，组内交流并记录。学生实验，观察现象，记录在活动手册中。学生充分交流，然后汇报观察到的现象。全班学生讨论并交流。
用实验来验证学生的猜测，侧重于让学生观察光斜射进水里的现象。通过实验，学生很容易获得实验结论。旨在帮助学生理解光由一种介质斜射进入另一种介质时会产生折射现象，而光由一种介质垂直射进另一种介质时，则不会产生折射现象。旨在得出结论。
课堂小结
通过本节课的学习，我们知道光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中实现的。如果介质发生了变化，那么传播方向也就发生了变化，会产生偏折。通过激光笔从空气射进水中的实验、水中铅笔偏折的实验、一条金鱼变两条金鱼的实验，关注到光的折射现象，认识到当光斜射通过两种不同的透明物质时，光的传播方向会发生改变。
板书
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精品试卷·第
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教科版五上第一单元第4课《光的传播方向会发生改变吗》同步练习（含答案）
填空题。
光在传播中遇到透明物体或半透明物体时，能__________或__________继续进行传播。
将铅笔倾斜放入水中(未完全浸入)，铅笔好像弯折了,这是因为发生了光的__________现象。
判断题。
用激光笔做实验是因为激光的光東集中，易于观察。(
)
把一根铅笔斜放入水中，铅笔会出现弯折现象。(
)
光是沿直线传播的，它的路线不会发生改变。(
)
光由空气中射入水中时，传播方向一定会发生改变。(
)
光由水中射入空气中时，不会发生折射。(
)
潜入水中的人看岸上的人，会觉得岸上的人变高了。(
)
从鱼缸的棱角上看时，鱼缸里的一条鱼看上去是两条。(
)
选择题。
下列光的路线图中，正确的是(
)。
A.
B.
C.
“海市蜃楼”是由(
)形成的。
A.光的直线传播
B.光的折射
C.光的反射
如下图所示，鱼缸里的一条鱼看上去是两条，这是因为(
）。
A.经过水的折射，在人的左眼和右眼中形成的像不一样
B.光在鱼缸两个相邻侧面发生折射，形成两个鱼的虚像
C.人眼的视觉暂留效应
不属于光的折射现象的是(
)。
A.小孔成像
B.放入水中的硬币看起来比实际位置浅
C.用放大镜看物体
我们站在岸边看水中的鱼，要比实际位置(
)。
A.不变
B.偏高
C.偏低
把一根铅笔垂直放入水中,无论我们从哪个方向看，它(
)。
A.都是直的
B.都是弯折的
C.有时直，有时弯折
在盛水的方形玻璃容器内放入一条金鱼，调整你的观察角度，使玻璃容器里的金鱼看
上去是两条。下列说法正确的是(
)。
A.这两条金鱼都是真实存在的
B.这两条金鱼都可能是虚像
C.两条金鱼中必然有一条是真实的
“猴子捞月”这个寓言故事说的是猴子看到水中有个月亮，以为月亮掉进水里了,于是设法把它捞上来。以下说法中正确的是(
)。
A.水中的月亮是光源
B.天上的月亮是光源
C.水中出现月亮属于光的反射现象
画图题。
如下图，把铅笔倾斜放入盛有水的玻璃杯中。请你将光发生的变化用光的路线图表示。
综合应用。
看图回答问题。
(1)家轩要想插到鱼，应该瞄准(
)点。
A.
A
B.B
C.C
(2)鱼在水中看到家轩的帽子的位置(
)。
A.比实际位置低
B.比实际位置高
C.与实际位置相同
(3)唐代诗人储光羲在《钓鱼湾》中写道“潭清疑水浅”,这句诗的意思是说:清澈的水看起来要比实际_____________，这是光的_____________造成的。
六、简答题。
我们日常看到的许多商品广告忽视了科学性，下图中有一处科学性错误，请指出错误的地方,并说明它违背了什么定律。
七、实验探究。
消失的硬币
实验材料:硬币、脸盆、玻璃杯、清水。
实验步骤:(1)在脸盆里倒入适量清水(超过一半但不没过玻璃杯)。
(2)将硬币投放到水中。
(3)把玻璃杯垂直扣在硬币上,观察有什么现象发生。
实验现象:从玻璃杯的一侧观察水底的硬币时，硬币消失了。不管怎么转变侧面的观察角度，都不能发现硬币的踪影(应该选择杯底较薄的玻璃杯，否则会很容易发现水中的硬币,影响实验效果)。
实验分析:一般来说，光的传播路径是__________。但光从一种介质中向另一种介质中传播时,其传播方向一般会发生改变，发生光的__________现象。被玻璃杯倒扣在水中的硬币反射的光在玻璃和水交接的位置发生__________,所以硬币就“消失了”。如果垂直观察，就能看到在水底的硬币了。
实验结论:硬币“消失”是因为发生了光的__________现象。
参考答案
一、
穿过物体
部分穿过物体
解析：遇到透明物体或半透明物体时，大部分光能穿过物体，只有一小部分光会被反射和吸收。
折射
解析：人眼看到水中的铅笔实际上是光折射后形成的虚像，并不是铅笔真正的位置，所以铅笔好像弯折了。
二、
√
解析：激光的光束集中，不易发散，实验效果更明显。
√
×
解析：光从空气中斜射入水中或从水中斜射入空气中，都会发生折射，路线发生了改变。
×
解析：当光从空气中垂直射入水中时，光的传播方向不会发生改变。
×
解析：光从一种介质非垂直射入另一种介质时，会在两种介质的交界处发生折射。
√
√
三、
C
解析：光从空气中射入水中时，光会向垂直方向弯折。
B
解析:“海市蜃楼”是由光的折射形成的一种自然现象，是物体反射的光经大气折射形成的虚像。
B
解析:鱼反射的光在鱼缸的两个相邻侧面发生折射，形成两个鱼的虚像，所以看上去是两条。
A
解析:小孔成像利用了光沿直线传播的原理。
B
A?解析：垂直放入水中的铅笔，由于没有发生折射，因此依然呈笔直状态。
B
解析：如果我们正对着金鱼头，正面看到的是真实的金鱼，侧面看到的是金鱼的虛像。而当我们从侧前方观察金鱼时，呈现在我们眼前的两条金鱼都是虚像。
C
四、
解析:光从水中射入空气中时，向水面方向弯折，人眼看到的实际是物体在水中形成的虚像，虚像位置在折射光的反向延长线上，比物体的实际位置要浅一些。
五、
C
解析:由于光的折射，鱼的位置看起来要比实际位置浅，因此要想插到鱼，应该瞄准C点。
B
解析:由于光的折射,从水下看水面上方物体的位置比实际要高一些。
浅
折射
解析:由于光的折射，人眼看到水中的物体比物体实际位置要浅，所以水看起来变浅了。
六、
图中勺子的水中部分应向上弯折。违背了光的折射现象。
七、
直线
折射
折射
折射
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