资源简介

(共48张PPT)
4.4 光的折射
第四章 光现象
北师大版2024版物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
4.4 光的折射教案
一、教学目标
知识与技能
理解光的折射概念，掌握光的折射规律，包括折射光线、入射光线、法线的位置关系，以及入射角和折射角的大小关系。
能运用光的折射规律解释生活中的常见现象，如池水变浅、筷子弯折等。
了解光的折射在透镜成像等方面的应用。
过程与方法
通过实验探究光的折射规律，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。
在运用折射规律解释现象的过程中，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感态度与价值观
激发学生对光的折射现象的探究兴趣，培养学生探索自然规律的科学态度。
让学生感受物理与生活的紧密联系，体会物理知识的应用价值。
二、教学重难点
教学重点
光的折射规律。
运用光的折射规律解释生活中的现象。
教学难点
理解光的折射规律，尤其是光从空气斜射入其他介质以及从其他介质斜射入空气时折射角与入射角的关系。
用光的折射规律解释复杂的实际问题。
三、教学方法
实验探究法、讲授法、讨论法、多媒体演示法
四、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
展示一段 “插入水中的筷子看起来弯折” 的视频，或者现场演示：将一根筷子斜插入装有水的透明玻璃杯中，让学生观察现象，提问：“筷子真的弯折了吗？为什么会出现这样的现象？” 引发学生的好奇心和探究欲望。
展示一些其他光的折射现象图片，如隔着盛水的杯子看物体变大、海市蜃楼等，引导学生思考这些现象产生的原因，从而引出本节课 “光的折射” 的主题。
（二）新课讲授
光的折射概念（8 分钟）
利用多媒体课件展示光从空气斜射入水中时的光路图，结合动画演示光的传播方向改变的过程，讲解光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
介绍光折射中的基本概念，如入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角，通过示意图让学生明确各概念的含义和位置关系。
引导学生观察生活中其他光折射的现象，如隔着玻璃砖看钢笔错位等，加深对光折射概念的理解。
光的折射规律探究（20 分钟）
提出问题：光在折射时遵循怎样的规律？折射光线、入射光线和法线之间有什么关系？入射角和折射角之间存在怎样的大小关系？
设计实验：
实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖、量角器、可折叠的白色硬纸板（用于显示光路）。
实验步骤：
将半圆形玻璃砖平放在白色硬纸板上，使圆心与硬纸板上的一点重合，画出玻璃砖的直径和法线。
用激光笔让一束光从空气沿半圆形玻璃砖的直径方向斜射入玻璃砖，观察并记录折射光线的方向，用量角器测量入射角和折射角的大小。
多次改变入射角的大小，重复上述操作，记录多组入射角和折射角的数据。
将硬纸板的一侧沿法线向后折转一定角度，观察折射光线是否还能出现在硬纸板上，探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
让光从玻璃砖斜射入空气中，重复上述实验步骤，比较光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关系。
进行实验：学生分组进行实验，教师巡视指导，提醒学生正确使用激光笔，规范操作实验器材，准确测量和记录数据。同时，引导学生思考实验过程中遇到的问题，如如何更清晰地观察到折射光线等。
分析数据：实验结束后，各小组汇总实验数据，进行分析讨论。教师引导学生观察数据，比较入射角和折射角的大小关系，总结折射光线、入射光线和法线的位置关系。
得出结论：组织学生分享实验结果，共同总结光的折射规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线、入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随之增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
生活实例分析（12 分钟）
池水变浅：利用多媒体动画展示人看池水变浅的原理，结合光的折射规律，解释由于光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的是池底的虚像，虚像的位置比实际位置偏高，所以感觉池水变浅了。让学生联系生活实际，回忆自己在河边、游泳池边的类似感受，加深理解。
海市蜃楼：播放海市蜃楼的视频，讲解其形成原因是由于不同高度的空气密度不同，光在不均匀的空气中传播时发生折射，远处物体的光经空气折射后进入人眼，人眼看到的是物体的虚像。组织学生讨论海市蜃楼出现的条件和常见地点，拓展学生的知识面。
其他实例：展示一些其他光折射现象的图片，如渔民叉鱼时要瞄准鱼的下方、隔着放大镜看物体等，引导学生运用光的折射规律进行解释，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
（三）课堂小结（5 分钟）
与学生一起回顾本节课所学内容，采用提问的方式，让学生回答光的折射概念、折射规律以及如何运用折射规律解释生活中的现象等。
教师进行总结归纳，强调重点知识，帮助学生构建完整的知识体系，同时对学生在实验探究和课堂讨论中的表现进行点评和鼓励。
（四）课堂练习（10 分钟）
给出一些关于光的折射概念和规律的选择题和填空题，如：
光从空气斜射入玻璃中，折射角（ ）入射角。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定
当光线垂直射向介质表面时，光的传播方向______。
展示一些光折射现象的图片和问题，让学生分析原因并进行解答，如 “为什么透过盛水的玻璃杯看后面的手指会变粗？”，培养学生运用知识分析和解决问题的能力。
（五）布置作业
书面作业：完成课本课后习题，加深对光的折射知识的理解和应用。
实践作业：在家中进行一个小实验，将一枚硬币放在碗底，后退到刚好看不到硬币的位置，然后请家人慢慢向碗中倒水，观察现象并思考原因，下节课与同学分享实验过程和结论。
五、教学资源
多媒体课件（包含光的折射现象的视频、动画、光路图、生活实例图片等）
实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖、量角器、可折叠的白色硬纸板、装有水的透明玻璃杯、筷子、硬币等
六、教学反思
在教学过程中，关注学生在实验探究和课堂练习中的表现，及时了解学生对知识的掌握情况。分析学生在学习光的折射规律过程中遇到的困难和问题，总结教学中的不足之处，思考如何在今后的教学中更好地引导学生理解抽象的物理概念，提高学生运用知识解释实际现象的能力，以便对教学方法和内容进行优化和改进。
此教案围绕探究与应用展开，助力学生掌握光折射知识。若你对实验环节、案例选取等方面有调整需求，欢迎随时沟通。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
课程导入
把一根筷子插入水中，为什么筷子看起来弯折了？
课程导入
观看下面视频，想一想，为什么加水能使硬币消失与再现呢？
空气
水
一、光的折射
光从一种介质射入另一种介质中时,传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的折射。
新课探究
N
i
r
入射光线
折射光线
入射角
折
射角
O
法线
实验探究
二、探究光的折射规律
【提出问题】
让一束光从空气斜射入水或玻璃中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？有哪些规律？
（1）如图,让一束光从空气斜射入水中时，观察折射光线、入射光线和法线的位置关系，比较折射角和入射角的大小，并描画出光在空气和水中的传播路径。
【设计并进行实验】
（2）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。
多次实验得出普遍性规律
（3）让一束光垂直于空气与水的分界面射入水中时，观察折射情况。
【设计并进行实验】
（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中时，观察折射现象。
（5）将水换成玻璃砖,重做上述实验。
寻找普遍性规律
【设计并进行实验】
光从空气射入水中
光从空气射入玻璃中
（1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示。
【实验现象】
（2）当改变入射角的大小时，发现折射角的大小也随之改变。当入射角增大时，折射角也增大，反之亦然，如图所示。
【实验现象】
折射角随着入射角的增大(或减小)而增大(或减小)，但不成正比；叙述时应先说折射角后说入射角。
（3）光从空气垂直射入水中时，传播方向不变，如图所示。
【实验现象】
此时折射光线、 入射光线、法线重合，折射角和入射角都为0°。
（4）让光逆着原折射光线的方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出，如图所示。
【实验现象】
【实验结论】
（1）光在发生折射时，折射光线跟入射光线和法线在____
_________，折射光线和入射光线分别位于法线的_____。
同
一平面内
两侧
【实验结论】
（2）当光从空气中斜射入水或玻璃中时，折射角_____入射角，入射角增大(或减小)时，折射角_______________；当光从水或玻璃中斜射入空气中时，折射角____入射角。
增大(或减小)
小于
大于
【实验结论】
（3）光线垂直于介质表面入射时，传播方向_____。
不变
（4）在光的折射现象中，光路是_____的。
可逆
光的反射 光的折射
不同点 发生条件
所在介质
角度大小关系
光的反射与折射的比较
在任何物体表面
在不同介质中或同种不均匀介质中
反射光线与入射光线在同种介质中
折射光线与入射光线在不同介质中，位于界面两侧
反射角等于对应的入射角
折射角与入射角不一定相等
光的反射 光的折射
相同点 三线共面 与法线的关系 两角关系 光路的可逆性 光的反射与折射的比较
反射光线、折射光线与对应的入射光线、法线都在同一平面内
反射光线、折射光线与对应的入射光线分居与法线两侧
反射角或折射角都随入射角的改变而改变，即同时变大或同时变小
光路都是可逆的
三、生活中的折射现象
1.插入水中的筷子看起来“弯折”
C
C'
筷子看起来向____弯折
上
三、生活中的折射现象
2.在岸上看水中的物体，物体的位置“变浅”
潭清疑水浅
人眼“看到”的潭水深度
实际潭水深度
三、生活中的折射现象
3. 在水中看岸上的物体，物体的位置“变高”
三、生活中的折射现象
4.海市蜃楼
海市蜃楼的成因
实践活动
将一枚硬币粘在不透明水杯底部。将视线向后移一点，使硬币刚好被杯口边缘挡住而看不见。
请另一位同学把水缓慢加入杯中，虽然眼睛的位置、杯和杯中硬币的位置都没有改变，但硬币又可以重新被看到。试试看，并画图解释原因。
当杯中没有水时，光线沿直线传播，当眼睛在物体与杯的边缘连线的延长线外侧时，看不到硬币。
当向杯中加水时，来自杯中硬币的光从水中射向空气中，在分界面处发生折射，折射光线向远离法线的方向偏折，这样光线就能进入人眼，所以就看到了硬币。
实践活动
知识点1　光的折射规律
1. [2024·上海期中]一束光从空气斜射入水中时，若入射角为
30°，则折射角可能为(　C　)
A. 50° B. 30°
C. 20° D. 0°
【点拨】
光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角
是30°，则折射角小于30°，但只有垂直入射时折射角是
0°，所以折射角可能是20°，C正确。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2. [教材素材题] [2024·济南期中]如图所示，一束激光斜射到
空水槽底部O点，形成一个光斑。向水槽中注入适量水
后，水槽底部光斑移到O点的 (选填“左”或
“右”)侧；继续沿水槽壁缓慢注水，折射角将
(选填“增大”“不变”或“减小”)。
左　
不
变　
1
2
3
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8
9
10
11
【点拨】
向水槽中注入适量水后，激光由空气斜射入水中，发
生折射，折射角小于入射角，故水槽底部光斑移到O点的
左侧；继续沿水槽壁缓慢注水，入射角大小不变，则折射
角大小不变。
1
2
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3. [2024·扬州期末]某小组选用了图甲、乙中光源、水、水
槽、可折转的光屏(带刻度)等器材，用于完成探究“光从
空气射入水中时的折射规律”。
　 　
1
2
3
4
5
6
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11
(1)使用可翻折的光屏，是为了观察折射光线和入射光线
是否 。
在同一平面内　
1
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3
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11
(2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，
读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙
中，其中1和1'、2和2'、3和3'、4和4'分别表示各次入
射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从
空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而
，且折射角 (选填“大于”“小于”或
“等于”)入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射
角等于 度。
增
大　
小于　
0　
1
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3
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5
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9
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(3)将光沿着图丙中3'的反方向从水射向空气中时，在空气
中的折射光线与 (选填“1”“2”“3”或“4”)
重合；这说明在光的折射现象中，光路是 。
3　
可逆的
1
2
3
4
5
6
7
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9
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知识点2　光的折射光路
4. [2023·常州]海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱
内，头在水面上，身体在水面下。水族箱外的游客居然看
到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示。熊身体
反射的光射入空气的光路图正确的是(　A　)
A
A
B
C
D
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4
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6
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11
5. [2023·福建]光从空气斜射入玻璃中，请在图中画出反射光
线和折射光线的大致位置。
1
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3
4
5
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10
11
6. [航天科技]在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水
球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空
气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点O1的连
线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(　A　)
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
A
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2
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4
5
6
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8
9
10
11
7. 在“探究光折射时的特点”实验中，在玻璃槽中盛水，使
一束与水面成20°夹角的单色光从空气射入水中，光束在
空气和水中的径迹如图所示。下列说法正确的是(　A　)
A. 为了显示光路，可在空气中喷烟雾，在水里滴牛奶
B. a是反射光，c是折射光
C. 这束光被反射时，反射角等于20°
D. 此时折射角大于入射角
(第7题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
【点拨】
为了显示光的传播路径，可在空气中喷些烟雾，水里
滴些牛奶，A正确；入射光线和折射光线分居法线两侧，
所以a是入射光，c是折射光，B错误；已知入射光与水面
成20°夹角，所以入射角是90°－20°＝70°，反射角等
于入射角，等于70°，C错误；光从空气斜射入水中时，
折射角小于入射角，D错误。
【答案】A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
8. [2024·上海期末]如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质
的界面上发生了反射现象和折射现象，则 是法
线，折射角大小为 ，界面的 (选填
“上”“下”“左”或“右”)边是空气。
BF　
60°　
左　
(第8题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
小结
课程讲授
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象
三线共面
筷子弯折；池水变浅
海市蜃楼
空气中角大
生活中的折射现象
光的折射规律
两线分居
光的折射
光路可逆
同增同减
垂直不变
1. 下图中正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路的是（ ）
习题练习
C
空气
玻璃
A
空气
玻璃
B
空气
玻璃
C
空气
玻璃
D
2. 小明在探究光的折射规律的实验中，用激光笔发出一束激光从水面上方以不同的角度射入水中，观察到光束在空气和水中的径迹如右图所示。已知当入射光从AO转至BO的过程中，空气中的光从OD转至OC,水中的光从OE转至OF,解答以下问题。
习题练习
A
B
C
D
F
E
O
习题练习
A
B
C
D
F
E
O
(1)这个实验现象说明 （选填序号）。
A.光路可逆
B.光在水面只发生了折射
C.光在水面只发生了反射
D.光在水面既发生了折射又发生了反射
(2)在入射角减小的过程中,折射角如何变化 折射角与入射角大小关系如何？
D
答：当入射角减小时，折射角也在减小；但折射角始终小于入射角。
习题练习
3. 一盏探照灯的灯光自东向西斜向下射入原来没有水的游泳池底中央，在池底形成一个静止的光斑。在水缓慢灌满该池的过程中，池底的光斑将（ ）
A. 始终在原地不动
B. 先向东移再向西移，最后静止
C. 一直向西移动
D. 一直向东移动
D
4. 诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。
(1)诗句中诗人观察到的落日的位置并非此时太阳所处的实际位置，这是由太阳光经过不均匀的大气层发生了 现象导致的。
地球
乙
甲
地平线
习题练习
光的折射
4. 诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。
(2)请分析说明：当我们看到的太阳在地平线上时，太阳的实际位置可能在右图中地平线以上的甲位置附近，还是在地平线以下的乙位置附近
习题练习
地球
乙
甲
地平线
答：太阳的实际位置应该在地平线以下的乙位置，因为太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射，我们看到的太阳要比实际位置高，所以是在乙位置附近。
谢谢观看！

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