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人教版物理八年级上册第四章 第4节 光的折射 教案
1．了解光的折射现象．
2．知道光从空气斜射入水中或其他介质时的折射规律．
3．知道在光的折射现象中，光路可逆．
【重点】
光的折射规律．
【难点】
光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系，用光的折射解释自然现象．
为什么笔看起来会错位呢
你认为这是什么原因造成的呢？
要解释这一现象，需要我们学习光的折射。
知识点1光的折射
1.探究光的折射现象
（1）提出问题：光在同一种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象呢？
（2）实验过程：①如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气斜射入水中时，在分界面上，光的传播方向发生偏折。
①如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气斜射入玻璃时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折。
②如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的整个传播路径。
现象：光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生改变；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生改变。
（3）实验结论
当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向要发生偏折；当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生偏折。
2.光的折射
（1）光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫做光的折射。
（2）注意：①光从一种介质斜射入另一种介质发生折射时，也会发生反射。
②如果同种介质疏密不均匀，光在其中传播时发生的偏折也属于折射。
3.光的折射的几个基本概念：“一点”“一面”“三线”“两角”。
（1）入射点：入射光线与分界面的交点O；
（2）分界面：两种介质的分界面，如图所示的MM′；
（3）入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO；
（4）折射光线：进入另一种介质的光线OC；
（5）法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′；
（6）入射角：入射光线与法线的夹角i；
（7）折射角：折射光线与法线的夹角r。
例题
观察水边的风景照片时，总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些，这是由于（C）
A.光被反射掉一部分
B.眼睛有一种错觉
C.入射水面的光有一部分折射入水中
D.冲洗照片的质量有问题
解析：景物看得见是由于景物本身反射光，而“倒影”是景物在水中所成的像。由于景物反射的光射到水面时，一部分被反射形成景物的虚像，另一部分进入水中发生折射，所以“倒影”亮度不及景物本身。
知识点2探究光折射时的特点
1.探究光折射时的特点
提出问题：让一 束光以不同的角度从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折 向哪个方向偏折
实验器材：激光笔 、水槽、水等。
进行实验：利用如图所示的实验装置进行实验。
光射入水中时的折射现象
（1）在水槽中加入水，让一束光从空气斜射入水中，观察比较折射角和入射角的大小；
（2）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况；
（3）让一束光垂直于水面射入水中，观察折射情况；
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。
水对光的折射现象
实验结论：
光由空气斜射入水中折射角小于入射角，折射角随入射角的变化而变化，当入射角减小时，折射角也减小；当入射角减小到零时（即光垂直射向水面），折射角也变为零，此时折射光线和入射光线在一条直线上。
2.探究光的折射规律
提出问题：
（1）折射光线、法线与入射光线之间的位置关系如何？
（2）从空气斜射入玻璃砖和从玻璃砖斜射入空气时，折射角和入射角的变化情况如何？
实验器材：光源、一个可折转的光屏和一块玻璃砖。
实验步骤：
（1）让一束光从空气斜射入玻璃砖，观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系。
（2）将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上还有折射光吗？
（3）观察从空气射入玻璃砖和从玻璃砖射入空气时，折射角和入射角的变化情况。
实验结论：
（1）光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；
（2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧；
（3）折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。
思考讨论：折射光路可逆吗？
现象：如果让光逆着折射光线的方向射到界面，那么，它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。在光的折射中，光路是可逆的。
你知道光的折射规律有哪些吗？试着总结一下。
1.光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
2.折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
3.光从空气斜射到玻璃或水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。
4.入射角减小，折射角也减小。
5.光垂直射到玻璃或水中时，在玻璃或水中的传播方向不变。
6.光从玻璃斜射入空气中，折射光线将远离法线，折射角大于入射角。
7.光的折射现象中，光路是可逆的。
（1）一束光沿AO方向从空气斜射入水中，请在图甲中画出折射光线的大致方向。
（2）如图乙所示，一束光从水斜射入空气中，请画出折射光线的大致方向，并标出折射角。
解析：（1）过入射点O作垂直于界面的法线，根据折射角小于入射角画出折射光线OC；（2）过入射点O'作垂直于界面的法线，根据折射角大于入射角画出折射光线，并标出折射角。
知识点3生活中的折射现象
1.“变浅”的奥秘
池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了，即池水看起来比实际的浅。
筷子向上偏折
结论：从空气中观察水中物体的位置比实际浅。
2.“变高”的奥秘
如图所示，假设从岸上的树上A点发出的两条光线经折射后射入人眼（光由空气斜射入水中，折射角小于入射角），折射光线的反向延长线将相交于A’点，人有光沿直线传播的经验，逆着折射光看去，会觉得光好像是从A’点发出的，所以人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置偏高。
3.叉鱼的诀窍
鱼儿在清澈的水中游动，可以看得很清楚，但沿着人看见的鱼的方向去叉它，却叉不到，因为渔叉叉向的是鱼的虚像，比鱼实际的位置高。
如图：有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。
4.海市蜃楼的奥秘
海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。
5.“错位”的奥秘
这个现象是由光的折射形成的。从筷子的S点射出的光，由水中射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线交于S’点，这就是所看到的水中筷子的位置，即筷子的虚像。
想一想：起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想，这是为什么？
当碗里加入适量的水后，由于光的折射，光线发生了偏折，进入了人的眼睛，人又能看见硬币了。实际上人看见的是硬币的虚像，硬币的虚像位置比实物的位置升高了一些。
课堂小结
课堂作业
1.光从空气斜射入水中折射角小于（选填“大于”“小于”或“等于”）入射角，若入射角减小，折射角减小（选填“增大”“减小”或“不变”）。
2.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角(如图所示)，反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为60°，折射角的大小为37°。
3．下列图中，正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路的是（C）
4.下列现象中，属于光的折射现象的是（B）
A．日偏食的形成
B．池水中的鱼看起来“变浅”了
C．汽车“后视镜”中的景物
D．白云在水中的倒影
5.如图所示，能正确表示光从水斜射入空气的情况的是（B）
6．小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”。请你说一说这一有趣的现象是怎么形成的。
答案：平静的湖面相当于平面镜，空中的云经湖面反射在水中形成虚像，于是就看见了“云在水中飘”的现象；水中鱼反射的光在由水进入空气时发生折射形成鱼的虚像，而云的像到湖面的距离等于云到湖面的距离，比鱼的像到湖面的距离大得多，于是就出现了“鱼在云上游”的现象。
7．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动？
答：当杯中的水增多时，如图所示。水增多时液面升高，但入射光线的入射角度没变， 折射光线的折射角度也不变，由图可知光斑向右移动。

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