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(共14张PPT)
1.4 光的反射和折射
【第一单元 对环境的察觉】
八年级上册
2、一束光线与界面成30°度角射到界面上时，发生了反射和折射。已知反射光线与折射光线的夹角85°，折射角为（ 　）
A、15° B、35° C、45　 D、60°　
1、有一光线斜射入水中，下图中折射光线正确的是（ ）
A
B
C
D
B
B
3、在图中，标出入射光线、反射光线和折射光线，并标出光线的传播方向。
入射光线
反射光线
折射光线
4、一束光线在空气和玻璃两种介质表面发生反射和折射，请在图中标出入射光线、反射光线、折射光线的方向。判断入射角、折射角的大小及玻璃在界面的哪一方。
A
G
D
C
O
F
E
B
30°
20°
60°
玻璃
空气
30°
5、一束光线在空气和玻璃两种介质界面上发生了反射和折射，如图所示，请在图中标出入射光线、反射光线、折射光线的方向，并判断入射角、反射角、折射角大小及玻璃在界面的哪一方？
　　答：光线如图所示，入射角为30°，反射角为30°，折射角为70°，玻璃在界面AB左侧。
1、筷子在水中发生折弯
折射现象在生活中应用
P
P’
平时见到水底比实际的浅
陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。
P
P’
硬币为何可以再看到？
我们看到的水中物体是变浅了还是变深了？
我们平时在水里看到的鱼是真实的鱼还是鱼的像？
是实像还是虚像？
鱼的像
折射形成的虚像
真实的鱼
鱼的虚象
空气
水
渔民怎样用叉才能叉到鱼？
向看到的鱼的下方叉才能叉到真实的鱼。
根据光路的可逆性，说说潜水员在水中看岸上的物体会怎样变化
P
P′
由图可知，水面上的P点位置将会升高。
结论：无论在岸上看水下物体，还是在水下看岸上物体，看到的像都比实际物体高！
利用水流模拟演示光纤原理
目标：会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。
器材：矿泉水瓶，吸管，激光笔等。
过程
1.在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封；然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图。
2.如图，在较暗的环境中，让激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏处形成光斑。
3.如图，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流到地面，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。
问题讨论
1.哪些方法可以使实验现象更明显？
2.当光通过弯曲的水流时，光为什么也会随之弯曲？
产生“海市蜃楼”现象
海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象，多发生在夏季的海面上。在炎热的夏季，空气较热，海水较凉，海面附近的空气温度比它上面的空气温度低，海面附近的空气比它上面的空气密集来自地平线下远处物体的光，由于不同高度处的空气的疏密不同而发生弯曲，从而进入观察者的眼晴。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。
酷热的夏天，当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时，突然看到远处的路面上有一片“水洼”，可是当我们靠近那里时，却发现“水洼”无影无踪了！这也是海市蜃楼现象，你能解释这个现象吗？八年级上册第一章第四节《光的反射和折射》（第四课时）教案
一、核心概念与跨学科概念
核心概念
物质的运动与相互作用——光在两种透明介质交界面因速度突变而发生方向偏折（折射）。
跨学科概念
能量：光速变化伴随能量传播方向改变；
工程与技术：光纤、潜望镜、彩虹道路标线、鱼缸安全警示等；
信息：用光路图、坐标法描述像位，为后续函数建模奠基。
二、教学目标（四维对标新课标学业质量）
维度 目标内容
科学观念 ①说出折射三要素（共面、异侧、偏折）；②定性比较空气→水、水→空气两种情境下折射角与入射角大小关系；③解释“筷子弯折”“池水变浅”等生活现象。
科学思维 ①建立“光速—方向—角度”因果链；②用光路图+坐标法预测并检验像位；③从数据中体会“sinα / sinγ 的比值恒定”为后续定量定律埋伏笔。
探究实践 ①完成“空气→水→玻璃”三层介质折射实验，采集 5 组 (α,γ) 数据并用 GeoGebra 拟合；②设计并演示“水流导光”模型，解释光纤原理。
态度责任 ①识别折射导致的视觉误判对水上/交通安全的威胁，提出警示标识改进方案；②在实验与设计中养成精确记录、实事求是的科学态度。
三、重难点
重点：折射定律的定性归纳及“靠近/远离法线”判断。
难点：虚像深度与实际深度的差异；光路可逆性在跨介质观察中的迁移。
四、教学资源
实验：激光笔（散射罩）、玻璃水槽（滴牛奶显光路）、半圆玻璃砖、360°量角台、手机慢动作。
演示：水流导光装置（矿泉水瓶+吸管+激光笔）。
信息化：PhET“Bending Light”中文版、GeoGebra 折射模板、Kahoot 即时测。
五、教学流程
1、视频：泳池“小腿错位”+“断勺挑战”。提问：为什么筷子看起来折断？ 学生现场把笔插入水杯验证，拍照上传。
真实情境激活前概念，引出折射。
分组实验：①固定入射点，测空气→水 5 组 α、γ；②换玻璃砖重复；③垂直入射检验不偏折。
填电子表格→GeoGebra 实时拟合 γ-α 曲线；发现 γ 随 α 增大而增大但始终 γ<α。数据化探究，培养定量精神；教师巡视用 checklist 记录合作与操作规范。
动画演示“光速变慢→方向向法线”；引导学生口述“靠近/远离”口诀；演示光路可逆。学生板演：空气→水、水→空气光路图；预测并验证“潜水员看岸树变高”。
由数据升华为模型，突破“视觉误判”难点。
任务：制作“水流导光”光纤模型。要求：让激光随 30 cm 弯曲水流到达光敏电阻，测接收光强。
设计→制作→测试→迭代；拍照上传成果，并解释“全反射”雏形。
工程拓展，体会折射与全反射的连续；培养工程思维与创新能力。
快问：①判断折射光线方向；②情境选择“夜间如何避开假水洼”；③计算题：已知 α=40°，γ=29°，判断介质上下关系。
即时统计，错误率>30% 的题目推送微讲解。
精准诊断，课后个性化补偿。
六、板书设计
1.4.4光的折射
三要素：共面 异侧 偏折
空气→水：γ＜α（靠近法线）
水→空气：γ＞α（远离法线）
光速变化：v↓ → γ↓
应用：池水变浅 / 渔夫叉鱼 / 光纤 / 海市蜃楼
视觉警示：像比实物浅（高）
七、分层作业
A 基础（必做）：
（1）课本 Pxx 第 1～3 题；（2）完成 PhET“Bending Light”中 3 个预设情境并截图。
B 拓展（选做）：
在家用玻璃杯完成硬币“消失-复现”实验，测“视深/实深”比值，拍照记录。
C 创新（挑战）：
利用透明软管制作 50 cm 迷你光纤，实现“音乐律动灯光”随音乐强度变色，并写 200 字原理说明。
教学反思
学生能否用“光速变化”而非“介质阻力”解释折射？
实验中玻璃砖-水界面是否清晰？如何减少视差误差？
水流导光任务是否流于形式？下次是否引入“临界角”概念做铺垫？

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