资源简介

3.4 探究光的折射规律
一、教学目标
1．知识与技能
（1）通过实验认识光的折射规律，能从众多光的现象中辨别出属于折射的现象。
（2）了解光在发生折射时，光路的可逆性。
（3）能用光的折射规律分析说明生活中常见的折射现象。
2．过程与方法
（1）通过观察，认识折射现象。
（2）通过观察光的各种折射现象，培养观察和发现问题的能力。
3．情感态度和价值观
初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
1．光的折射规律及其探究过程。
四、教学难点
1．分析解释生活中的一些折射现象。
五、教学过程
（一）导入新课
展示课件的“帮助小熊”
让学生做两个学生实验，激发学习兴趣.
学生实验1：在碗中盛满水，把筷子斜插到碗的底部，从侧面斜视水面，会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了。
学生实验2：在空的茶杯里放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢地向杯里倒水，随着水面的升高，观察者看到了硬币，还会发现硬币升高了。
上述实验中，学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币，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，由此引入新课。
（二）讲授新课
1．光的折射
我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢？
演示实验：让学生观察光的折射现象.
演示1：使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面.
现象：光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，同时向法线偏折.
师生共同分析得出结论：
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射.（refraction)
2．光的折射规律
以下方案任选一个：
方案一：用玻璃砖探究光的折射特点。
(1)器材：激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。
(2)要求学生带着下列问题去观察：
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使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？
④发散、深化提问：上面讲的是光从空气进入玻璃中，是斜射。若直射(垂直入射)呢？
即时练习画光路图：
由教师引导学生仿照光的反射定律，总结出光的折射定律。
(1)三线关系：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)两角关系：光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角。
(3)因果关系：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。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性在折射现象中的存在。
出示装有一条小鱼的大烧杯，让学生进行观察与操作。
从侧面和上面观察鱼，对比鱼的大小的不同。
结论：从侧面看，鱼更大(原因以后再讲)。
让学生用铅笔去“刺”鱼。
结论：鱼看起来的位置比实际位置更浅，是虚像(可讨论问题：“眼见”一定“为实”吗)。
提出问题：为什么会出现上述现象？
讨论交流：折射现象中光路的可逆性。
讨论导引：
导引一：人透过空气看树木，是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。
导引二：人通过水面看岸边树木，光从树木到水面发生反射，进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。
即：我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。
眼看鱼，光从鱼处反射进入人眼，即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。
出示小黑板：对比
光路方向 空气→水 二者相反光路可逆 水→空气
光路图
应用：用光路的可逆性解释为什么水中的筷子会变弯？
比较：在空气中A看水中物B，好像在B′，变浅了；在水中B看岸上物A，好像在A′处，变高了。
3．生活中和自然中的折射现象
解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水；
2．利用所学知识解释“空盆现硬币”问题；
3．简单提出生活中另外一些折射现象，如彩虹、海市蜃楼等。
扩展：海市蜃楼——在海面、沙漠上方不均匀的空气中，由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成，故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。
（三）重难点精讲
光的折射规律
（1）光从空气中斜射入水(玻璃)时，折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。光从水(玻璃)中斜射入空气时，折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。
（2）折射角随入射角的增大而增大。
（3）光垂直入射时光的传播方向不变。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
（四）归纳小结
【过渡】通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
【总结】在学生回答的基础上，教师补充、解释。
六、板书设计
探究光的折射规律
1.光的折射
光从空气斜射入水(玻璃)时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射现象。
2.光的折射规律
（1）光从空气中斜射入水(玻璃)时，折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。光从水(玻璃)中斜射入空气时，折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。
（2）折射角随入射角的增大而增大。
（3）光垂直入射时光的传播方向不变。
（4）光的折射现象中，光路是可逆的。
3.生活中和自然中的折射现象
池底变浅，海市蜃楼等。
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
从课堂开始课程就进行一些有趣的实验，引发学生的好奇心和思考动力。对于理解上的难点，也就是光的折射规律，本课采取了大量的实验让学生从感性认识慢慢升华到理性认识，使得学生在实操、理解的基础上，加深对于光的折射本质的认识。从教学手段上看，是传统教学和现代多媒体的有机结合。本节课设计大量简单有趣的实验，重视物理规律的形成过程，帮助学生建立形象直观的认识，使学生加深对知识理解的同时，又提高教学效果。

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