光的折射 學(xué)案

1、第4節(jié) 光的折射課題運動的描述課型新授課教學(xué)目標知識與技能1.了解光的折射現(xiàn)象.2.了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時的偏折規(guī)律.3.了解光在發(fā)生折射時，光路的可逆性.4.了解光的折射在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.過程與方法1.通過觀察，認識折射現(xiàn)象.2.經(jīng)歷實驗探究光的折射規(guī)律的過程，重點培養(yǎng)通過觀察和分析，從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力.情感、態(tài)度與價值觀在探究光的折射規(guī)律的活動中，有對科學(xué)的求知欲，能保持對自然界的好奇，樂于探索自然.有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識.教學(xué)重點1.探究光折射時的特點的實驗和光的折射規(guī)律.2.光的折射作圖.教具準備演示用：激光光源、光的折射演示裝置、水槽、三角

2、尺、多媒體課件.學(xué)生用：玻璃杯、碗、筷子、茶杯、硬幣、適量的水.教學(xué)難點1.總結(jié)歸納光的折射規(guī)律.2.解釋簡單的折射現(xiàn)象.教學(xué)課時1課時課前預(yù)習(xí)1.光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向 發(fā)生偏折 ，這種現(xiàn)象叫光的折射.2.在折射現(xiàn)象中， 入射光線 與法線的夾角叫入射角， 折射光線 與法線的夾角叫折射角，折射光線與入射光線位于 不同 介質(zhì)中.3.光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，折射光線向 法線 偏折，即折射角 小于入射角.4.光線垂直兩介質(zhì)界面入射時，入射角等于 0° ，折射角等于 0° ，即光的傳播方向 不變 .鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教

3、師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.備課筆記新課導(dǎo)入 我們平時會發(fā)現(xiàn)，把筷子放進裝滿水的杯子時，筷子好像在水面折斷了.這到底是什么緣故呢？今天我們學(xué)習(xí)光的折射后就可以解釋這種奇怪的現(xiàn)象了.進行新課 光的折射現(xiàn)象我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象、反射現(xiàn)象，以及光在反射時所遵循的規(guī)律光的反射定律.這些現(xiàn)象都是光在同種均勻介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象.那么光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時又將如何傳播呢？生1：傳播方向不改變，仍沿直線傳播.生2：傳播方向要發(fā)生改變.光從空氣斜射入水中，如果改變方向，是向界面偏折呢？還是向法線偏折？生1：向界面偏折.生2：向法線偏折.上面問題的回答誰對誰錯呢？下面我們

4、用實驗來驗證一下.教師利用演示實驗讓學(xué)生觀察光的折射現(xiàn)象.實驗裝置如圖所示，其中圓形白色屏E（可用2 cm厚木板刷上白油漆制成）邊緣標有均勻刻度，中間開有長方形口，恰好將長方形玻璃容器放進去，容器中裝適量的水，并在水中插有可轉(zhuǎn)動的白色屏F（樹脂板或塑料板），白色屏E和F可顯示光束傳播的路徑.白色屏E周圍上有一可移動的激光光源S（可用激光棒）.演示1：使E、F在同一平面上，讓光從空氣斜射向水面.現(xiàn)象：光從空氣斜射入水中，在空氣中發(fā)生反射，同時在水面處改變方向進入水中，并向法線偏折.師生共同分析得出結(jié)論.板書：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射. 光的折射規(guī)律1.

5、有關(guān)折射的幾個專用名詞教師把剛才的光的折射現(xiàn)象在黑板上畫出它的光路圖.從圖中介紹，什么是折射光線和折射角.為了防止學(xué)生把折射光線與界面的夾角誤認為折射角，所以，要特別指出，折射角是折射光線與法線的夾角.備課筆記知識拓展：1.當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)中時，在兩種介質(zhì)的分界面上，光線的傳播方向一般要發(fā)生改變.其中一部分光發(fā)生反射，同時還有一部分光進入另一種介質(zhì)中發(fā)生折射.2.折射是在光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)的分界面處發(fā)生的.因為光是在兩種介質(zhì)中傳播的，所以傳播的速度各不相同.進行新課2.光的折射規(guī)律演示2：使E、F在同一平面上，讓光從空氣斜射向水面，改變?nèi)肷浣?，再做兩?

6、演示過程要讓學(xué)生觀察兩點：光從空氣射入水中，入折角和折射角哪個大？隨著入射角的增大（減?。┱凵浣菍⑷绾胃淖儯楷F(xiàn)象:光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角.折射角隨著入射角的增大 （減?。┒龃螅p?。?演示3:把白色屏F分別向前、向后折（使E、F不在同一平面上），讓光以某一角度射向水面.大家能否看到水中的光線？生：看不見.師生共同分析得出結(jié)論：折射光線、入射光線、法線位于同一平面內(nèi).折射光線、入射光線位于法線的兩側(cè).演示4:讓光垂直射向水面.大家觀察一下進入水中的光線沿什么方向前進？生：光沿直線傳播，傳播方向不變.師生共同分析得出結(jié)論：當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)

7、表面時，入射角和折射角各是多少度？生：當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，入射角為0°,折射角也為0°.如果讓光線逆著折射光線的方向從水或其他介質(zhì)射入空氣中，光線是否沿原入射光線射出呢？演示5:先讓光由空氣射入水中，記下入射光線、入射點、折射光線的位置.再讓光線逆著折射光線方向射入，觀察光線是否逆著原入射光線方向射出.教師演示，學(xué)生觀察后師生共同分析得出結(jié)論：在折射時光路是可逆的.板書：光的折射規(guī)律：（1）三線共面: 折射光線、入射光線、法線在同一平面上.（2）兩線分居: 折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),且位于不同的兩種介質(zhì)中.（3）兩角關(guān)系:光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質(zhì)中時,

8、折射光線向法線方向偏折,即折射角小于入射角;光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線向遠離法線方向偏折,即折射角大于入射角；折射角隨入射角的改變而改變:入射角增大時,折射角也增大,入射角減小時,折射角也減小;光線垂直射入界面時,傳播方向不變,入射角為零度,折射角為零度,反射角也為零度.（4）在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.備課筆記方法技巧：口訣記憶“光的折射規(guī)律”：三線共面，法線居中，氣大他?。纯諝庵械慕嵌却笥谄渌橘|(zhì)中的角度）.知識拓展：從以下四點理解光的折射規(guī)律（1）弄清概念.弄清入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線、法線的含義，特別是法線，它既是界面的垂線，又是作圖時畫入射角和

9、折射角的參照標準.（2）折射角隨入射角的增大而增大，但不成正比，敘述時應(yīng)先說折射角后說入射角.（3）無論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中，還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中，在空氣中的角總是大于在水或是其他介質(zhì)（真空除外）中的角.（4）折射光路是可逆的.折射現(xiàn)象中，光線的傳播方向顛倒時，光傳播的路徑是不變的（沿原路返回）.進行新課【例1】（多媒體展示）如圖所示各光路圖能反映光從玻璃斜射入空氣中的是（ ）解析：按照光的折射規(guī)律判斷.當(dāng)光從空氣中斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，由此可判斷A項錯誤、D項正確.當(dāng)光線從玻璃中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，由此判斷B項錯誤、C項正確，而本題是光從玻璃

10、斜射入空氣中，故正確答案是C.答案：C 光的折射作圖1.盛了水的碗，看上去好像變淺了.（池水變淺）教師引導(dǎo)學(xué)生分析：如圖所示，從碗底S點發(fā)出的光線，由水進入空氣時，在水面上會發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，覺得這些光線好像是從它們反向延長線交點S發(fā)出來的.S就是S的虛像，S比S離水面的距離近.所以，人看上去盛水的碗底好像變淺了. 2.放在杯底剛好看不見的硬幣，加上水又會看得見.（硬幣升高）教師引導(dǎo)分析：在未加水之前的硬幣S點，射入人眼的這部分光，被杯的邊沿擋住如圖甲所示，射向其他方向的光線，也沒有射進人的眼睛，所以，人眼看不見硬幣.當(dāng)水加到一定程度時，

11、S點從水射入空氣時，在水面發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼.如圖乙所示，人可以看見硬幣，其實，人看到的只是硬幣的虛像. 【例2】（多媒體展示）如圖1所示，一激光燈從點S發(fā)出的一束射向水面的光，在界面發(fā)生反射和折射，折射光線經(jīng)過P點，請你在圖中作出入射光線及其相應(yīng)的反射光線和折射光線.圖1解析：作圖時，先連接點S和點P，交水面于A點（虛線），再從P點向水面作垂線，垂足是B，根據(jù)光從空氣射入水中時光的折射規(guī)律（折射角小于入射角）知，入射角O在A點和B點之間的某一處，接下來在A點和B點之間的水面上選一個恰當(dāng)?shù)娜肷潼cO（O點的選取略），作出入射光線和折射光線，使得入射角大于備課筆記知識拓展

12、：光的折射作圖兩注意：一是要明確光的傳播方向，即光是由空氣斜射入其他介質(zhì)還是由其他介質(zhì)斜射入空氣；二是記住光的折射規(guī)律的核心點，即無論是光由空氣斜射入其他介質(zhì)還是由其他介質(zhì)斜射入空氣中，空氣中的角總是大角.進行新課折射角，即符合光從空氣進入水中的折射規(guī)律.作反射光線有兩種方法，一種是作出S點關(guān)于水面的對稱點S，連接SO并延長，延長線即是反射光線；另一種方法是根據(jù)光的反射定律作圖.答案：如圖2所示.或圖2 折射規(guī)律的應(yīng)用結(jié)合教材P82圖4.4-4，討論有經(jīng)驗的漁夫是如何用魚叉叉魚的？教師評價、補充：有經(jīng)驗的漁夫只有瞄準魚的下方才能叉到魚的.【例3】（多媒體展示）如圖所示的漫畫說明了一個什么問題？

13、解析：由于光的折射，當(dāng)水底的光線由水中射入空氣，在水和空氣的交界面發(fā)生折射，游泳者逆著折射光線看到的是水底的虛像，比實際的水底淺，從而發(fā)生溺水事故.答案：漫畫說明了游泳者所看到的水底實際上是水底發(fā)生折射所成的虛像.由于虛像比實際水底向上發(fā)生了側(cè)移，游泳者看到水的深度比水的實際深度要淺，因此游泳者看到的水并不太深，導(dǎo)致誤判從而發(fā)生溺水事故.教學(xué)板書課堂小結(jié) 這一節(jié)課我們首先認識了光的折射現(xiàn)象，光從一種介質(zhì)斜射向另一種介質(zhì)時，其傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就叫光的折射.然后我們通過實驗小結(jié)出了光的折射規(guī)律.我們認識的光的折射現(xiàn)象都要遵守光的折射規(guī)律，在光的折射中，同光的反射一樣，光路也是可逆的

14、.其實光的折射現(xiàn)象在我們的生活中有很多，要多觀察并會用光的折射規(guī)律作出合理的解釋.希望各位同學(xué)努力學(xué)習(xí)，改造自然，將我們生活的環(huán)境變得更加美麗！教材習(xí)題解答【教材P83“想想議議”】在圖中，起初茶碗看起來是空的，但當(dāng)你慢慢往茶碗中倒水時，就會發(fā)現(xiàn)碗中原來還藏著一枚硬幣.想一想，這是為什么？嘗試著在家里表演這個小魔術(shù)，并向其他人解釋.解：向碗中加水后，根據(jù)光的折射規(guī)律，光由水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，所以進入人眼睛的光線向下彎折，但人總感覺光是沿直線傳播的，所以在進入人眼的折射光線的反向延長線上人會看到硬幣的虛像，這個虛像的位置比硬幣的實際位置高，因此向碗中加水后，能看到硬幣的虛像.【

15、教材P84“動手動腦學(xué)物理”】1.圖中，哪一幅圖正確地表示了光從空氣進入玻璃中的光路？解：由光的折射規(guī)律：當(dāng)光線從空氣斜射入其他介質(zhì)中時，會向法線方向偏折，同時入射光線和折射光線應(yīng)居于法線兩側(cè)，故應(yīng)選丙.2.一束光射向一塊玻璃磚（如圖），并穿過玻璃磚.畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線（注意標出法線）.解：如圖所示.3.小明在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云上游”.請你說一說這一有趣的現(xiàn)象是怎么形成的.解：“云在水中飄”是光的反射現(xiàn)象，“魚在云上游”是魚通過水的折射所形成的虛像和云在水面下的虛像同時出現(xiàn)所形成的現(xiàn)象.4.如圖所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑.逐漸往杯中加水，觀察到的光斑

16、將會如何移動？解：光斑B向右移動，光路圖如圖所示.易錯提示：注意當(dāng)光垂直入射到另一種介質(zhì)中時，傳播方向不變，即折射角和入射角都是0°難題解答【例4】小宇利用如圖所示裝置將一束光由水中斜射到空氣中，來探究“光的折射規(guī)律”.（1）為了更清晰地觀察水中的光路，可以采用的辦法是 .實驗中， （填“能”或“不能”）看見反射光線.（2）實驗的折射光路如圖所示，可以判定折射角 （填“大于”“小于”或“等于”） 入射角.增大入射角時，折射角 （填“增大”或“減小”）.解析：（1）通過向水中加入墨水（或牛奶等），能看到光傳播的清晰路徑.在界面處發(fā)生折射時，必定也發(fā)射反射，故能看到反射光線.（2）光由水

17、斜射入空氣中時，入射角小于折射角，入射角增大時，折射角也增大.答案：（1）向水中加墨水（或牛奶等）能（2）大于增大【例2】將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖甲所示，請畫出這束光線在水中傳播最后射出水面的光路圖. 解析：當(dāng)光垂直射到水面上時，傳播方向不變.射到平面鏡上時，光的傳播遵循光的反射定律.當(dāng)光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角.答案：如圖乙所示.知識拓展：由于大氣是不均勻的，早晨，當(dāng)太陽還在地平線以下時，太陽發(fā)出的光在不均勻的大氣層中發(fā)生了折射，所以我們逆著折射光線看去，就看見了太陽升高了的虛像，好像太陽已經(jīng)升起來了.夏天海面附近的溫度比高空低，空氣由于熱脹

18、冷縮，上層的空氣就比海面附近的空氣稀疏，遠處物體反射的太陽光，在射向空氣的過程中發(fā)生折射，逐漸向地面彎曲，進入觀察者眼中，逆著光線方向望去，就覺得像海面上空的物體射來的一樣.這就是美麗的“海市蜃樓”現(xiàn)象.布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.教學(xué)反思1.與光的直線傳播和光的反射相比，學(xué)生對光的折射的生活積累和感性認識要少得多，“叉魚”、“看彩虹”不要說是城鎮(zhèn)學(xué)生，連鄉(xiāng)村學(xué)生見過的也不多，“折射斷筷”在小學(xué)看見老師做過，“海市蜃樓”少數(shù)學(xué)生從一些媒體上有所耳聞，因此在折射現(xiàn)象的呈現(xiàn)環(huán)節(jié)必須充分、直觀，以引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)探究的欲望.2.在理解光的折射規(guī)律時，不必死記硬背，關(guān)于折射角和入射角的大小關(guān)系，可以先記光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角，再根據(jù)光路可逆，光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角.3.由于學(xué)生學(xué)習(xí)物理的時間不長，動手實驗有一定的模仿性，在這一階段需做必要的演示.有光的反射探究的經(jīng)驗，只要引導(dǎo)學(xué)生處理好光路的可視化問題，折射規(guī)律的探究操作就不困難了；由于學(xué)生的視角遠不同于老師，在實驗歸納環(huán)節(jié)可能會糾纏于某