资源简介

光的折射 教学设计
教学目标
（1）物理观念：通过观察和实验，学生能够理解光的折射现象，掌握光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折的规律。 （2）科学思维：学生能够通过实验探究光的折射规律，提出合理的猜想，并通过数据分析归纳出光的折射特点，培养科学探究的能力。 （3）科学探究：学生能够设计并实施实验，观察光的折射现象，记录实验数据，并通过实验证据验证光的折射规律，提升实验操作和数据处理能力。 （4）科学态度与责任：学生能够运用光的折射知识解释生活中的现象，如池底变浅、海市蜃楼等，增强对物理现象的好奇心和探索精神，培养科学态度和社会责任感。
教学方法
实验观察法、案例分析法、提问引导法、小组讨论法、光路图绘制法
教学重点
（1）理解光的折射规律，能够通过实验探究光从一种介质斜射入另一种介质时的偏折现象，并归纳出折射角与入射角的关系。 （2）运用光的折射规律解释生活中的常见现象，如池底变浅、叉鱼技巧等，培养学生在真实情境中解决问题的能力。
教学难点
（1）学生对光的折射现象的理解和掌握，特别是光的折射规律的探究。 （2）应用光的折射规律解释生活中的折射现象，如池水变浅、硬币升高等。
教学过程
一、导入新课 教师活动： 【演示或播放视频并提问】在一个透明的碗中放置一枚硬币。请学生慢慢蹲下，观察当他们低至某一位置时，硬币会消失不见。但当缓缓往碗中倒入水后，再回到相同的观察位置，硬币又重新出现了。这是什么原因呢？ （通过实验或视频激发学生的兴趣，引入新课情景。） 学生活动： 学生仔细观察实验现象，并思考所提出的问题。 尝试回答教师的问题。（生：硬币重新出现是因为光线在水中发生了折射，改变了传播方向，让我们能够看到它。） 二、学习新课 1. 光的折射 教师活动： 【提出问题】我们知道光在同种均匀介质中沿直线传播，但当光线从一种介质进入另一种介质时，它的路径会发生什么变化？ （1）光的折射现象 实验演示：设置一个简单的实验，让一束激光从空气斜射入装有牛奶的水中，观察光路的变化。 情景描述：光在空气和水的分界面上分成两部分，一部分被反射回空气中，另一部分进入水中，并发生偏折。 （2）光的折射概念 定义：当光从一种介质斜射入另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。 强调：通常情况下，这两种介质之一为空气，另一个则为水或玻璃等透明物质。注意这里是 “斜射”。 （3）描述折射现象的几个概念 【定义术语】 入射光线：照射到两种介质分界面的光线 AO； 折射光线：进入另一种介质后的光线 OB； 法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线 NN′； 入射角：入射光线与法线之间的夹角 α； 折射角：折射光线与法线之间的夹角 β。 （4）理解光的折射现象 当光线从一种介质斜射到另一种介质时，在交界面上，光线的一部分会被反射回来，而另一部分则进入新的介质并发生折射。 光的折射现象主要发生在不同介质的交界处，因为光在不同介质中的传播速度是不同的。 即使在同一介质内部，如果介质不均匀分布，同样会发生折射现象。 学生活动： 观察实验，分析现象，初步了解光的折射概念。 理解并记忆相关术语，为后续学习打下基础。（生：知道了光的折射现象及其相关的名词解释。） 2. 探究光折射的特点 教师活动： 【引入问题】为什么清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，实际上可能会更深？当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向如何发生变化？折射光线和入射光线的位置关系怎样？折射角与入射角之间有什么样的大小关系？ 【猜想与假设】 请小组讨论你们对这些问题的猜想。可能的假设包括： 光从一种介质斜射入另一种介质时，可能会向法线偏折（或远离法线）； 折射光线和入射光线位于法线两侧（或同侧）； 折射角可能等于（大于 / 小于）入射角。 学生活动： 小组讨论，提出各自的猜想与假设。（生：我们认为光从空气斜射入水中时，折射光线可能会向法线偏折。） 教师活动： 【设计实验】 准备多个实验情境，如： 让一束激光从空气以不同角度射入玻璃砖中，记录光束在空气和玻璃中的路径，比较折射角和入射角的大小； 逆向实验，即让激光从玻璃斜射入空气中； 让激光垂直射入玻璃中，观察光路是否改变； 用半圆形玻璃砖进行实验，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的路径。 【收集数据】 实验数据记录表： 序号介质及方向入射角 (度)折射角 (度)1光从空气斜射入玻璃2同上3同上4光从空气垂直入玻璃
学生活动： 设计实验方案并展示。 进行实验操作，记录数据，观察实验现象。（生：我们记录了不同入射角下的折射角数据。） 教师活动： 【分析结果】 分析实验数据，得出结论： 光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。随着入射角增大，折射角也增大；随着入射角减小，折射角也减小。 光从空气垂直射入玻璃中时，传播方向不变。 光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。并且，在折射现象中，光路是可逆的。 学生活动： 分析实验证据，归纳出光折射的主要特点。（生：通过实验数据，我们发现光从空气斜射入玻璃中时，折射角确实小于入射角。） 教师活动： 【观看视频】——《探究光折射的特点》 学生活动： 通过观看视频，进一步理解和掌握光折射的特点。（生：视频帮助我们更清晰地理解了光折射的特点。） 教师活动： 【例题讲解】 例题 1：给出一束光从空气斜射入水中的示意图，请画出折射光线的大致方向。 （答案及解析略） 例题 2：给出一束光从水中斜射到水面的示意图，请画出反射光线和大致的折射光线。 （答案及解析略） 学生活动： 完成例题，练习画出折射光线和入射光线。（生：掌握了如何根据光折射规律画出折射光线。） 2. 生活中的折射现象 1. 池底变浅 教师活动： 【提问】当我们站在池塘边看池底时，为什么池底看起来比实际浅？ 【解释】池底某一点发出的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去，感觉光好像从 A′点射出来。A′点的位置比实际位置升高了，因此整个池底看起来变浅。 学生活动： 与老师一起分析 “潭清疑水浅” 的现象，理解其原因。（生：因为空气和水的折射率不同，使得池底看起来变浅了。） 2. 神奇的 “硬币”（解释课堂引入时的小视频） 教师活动： 【提问】如图所示，初时茶碗看似空无一物，但当你慢慢往茶碗中倒水时，会发现碗中原来还藏着一枚硬币。想一想，这是为什么？ 【解释】这是因为硬币所在的初始位置低于视觉水平，当加入水之后，光线在水面发生折射，使得硬币看起来升高了，从而能够被看到。 学生活动： 结合前面的知识，理解这一现象。（生：因为光在水面上发生折射，使得硬币的位置看起来升高了。） 三、巩固与拓展 教师活动： 【布置作业】 请同学回去后查找更多关于光折射的应用实例，并尝试解释这些现象背后的原理。 选择一个生活中常见的光折射现象，准备一份简短的报告，下次课时分享给大家。 学生活动： 完成作业，准备好报告。（生：我们会认真查找资料，准备报告。）

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