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课题 第四章 光现象
4.4 光的折射
教学目标
1.物理观念
（1）通过实验探究，知道折射光线、折射角的含义，了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。
（2）了解光在发生折射时，光路的可逆性。
（3）了解生活中的光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。
2.科学思维
体验由折射引起的错觉，基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和批判。
3.科学实验
经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。
4.科学态度与责任
初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。
教学重点
光的折射规律
教学难点
光的折射规律的应用
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
激光笔、水槽、水、牛奶、玻璃砖、碗、硬币
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
2024年8月1日，巴黎奥运会男子100米自由泳决赛上演了一场速度与激情的较量。中国选手潘展乐以46秒40的惊人成绩，不仅打破了自己保持的世界纪录，更以绝对优势为中国游泳队赢得了本届奥运会的首枚金牌。
为什么清澈见底的游泳池看起来很浅？
大漠与天空接壤的边界，升起一座幻城，那是沙漠里的海市蜃楼。海市蜃楼是怎样形成的？
问题
在一个空碗中放一枚硬币。请你慢慢蹲下，当低至某一个观察位置时，就无法看到硬币了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一个观察位置就又能看到碗中的硬币了（如图所示）。这是为什么呢？
二、新课讲授、师生互动
（一）光的折射
我们说光沿直线传播，是指光在同一种均匀介质中传播的情形。如果光从一种介质进入另一种介质，例如，从空气进入水或玻璃时，情况又会怎样呢？让我们通过实验来研究。
演示 研究光的折射现象
让一束光从空气斜射入水中（如图所示），观察光束在空气中和水中的径迹。光束进入水中以后传播方向是否发生了偏折？向哪个方向偏折？
改变光束从空气射入水中的角度，多做几次，观察光束在空气中和水中的径迹。
由实验可以发现，光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折，这种现象叫作光的折射（refraction）。
如图所示，光从空气斜射入水时，在界面发生了反射和折射，在空气中发生了反射；进入水时发生了折射。
如图所示，以经过入射点O并垂直于水面的直线ON作为法线，入射光线与法线的夹角i叫作入射角，折射光线与法线的夹角r叫作折射角。
实验结论：当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。
当光从空气垂直射入水中或玻璃中时，传播方向不变。
实验结论：如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到，进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路可逆。
（二）生活中的折射现象
清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为它的实际深度会超过你看到的深度，可能会使你惊慌失措而发生危险。为什么池水看起来比实际的浅呢？
为什么池水看起来比实际的浅呢？这是因为池底某点反射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（如图所示），即池水看起来比实际的浅。
看见清澈见底的水中的鱼是什么现象？
从鱼身上某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的是鱼A的虚像A’，虚像A 的位置比鱼A的位置高。
利用同样的道理，还可以解释节前“问题”栏目中的现象。
从硬币身上某点反射的光从水中斜射向空气时会发生偏折，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像，虚像的位置比硬币的位置高。
鱼儿在清澈的水中游动，可以看得很清楚（如图所示）。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。
科学世界 海市蜃楼
在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记载，宋代大诗人苏轼在《登州海市》诗中也描述过海市蜃楼的奇观。可见，海市蜃楼是一种不算少见的自然现象。 海市蜃楼是怎样发生的？
我们已经知道，光在同种均匀的介质中沿直线传播。如果介质疏密不均，光就不会沿直线传播，而会发生折射。
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近底层空气的温度比上层的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面（如图所示），进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。
三、课堂小结、巩固提升
1. 光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
2.光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.生活中的折射现象：池水看起来比实际浅；水中筷子向上弯折；海市蜃楼。
四、板书设计、理清要点
1. 光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
2.光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3.生活中的折射现象：池水看起来比实际浅；水中筷子向上弯折；海市蜃楼。
五、达标练习、反馈矫正
1. 下列说法不正确的是（ ）
A.光从空气射入水中时传播方向一定改变
B.光从玻璃斜射入空气中时传播方向发生改变
C.光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角
D.光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角
2．下列说法正确的是（ ）
A.看见清澈见底的溪水底部的鱼是真实的鱼
B.看见游泳池底深度约1米，实际深度小于1米
C.海市蜃楼是光的折射形成的现象
D.小明正对清澈溪水中看到的鱼叉去肯定能叉着鱼
3．在图中，正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路是（ ）
4．下图中，是光的折射形成的是（ ）
5．小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云中游”，解释正确的是（ ）
A.“水中云”是平面镜成虚像，“水中鱼”是真实的鱼
B.“水中云”是平面镜成实像，“水中鱼”是真实的鱼
C.“水中云”是平面镜成虚像，“水中鱼”是光的折射成的虚像
D.“水中云”与“水中鱼”成像原理相同
参考答案：1.A；2.C；3.C；4.A；5.C 。
六、布置作业
P106T5
课外作业P106T1、T2、T3 、T4、T6。
阅读P105科学世界 海市蜃楼
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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