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第1章第4节光的反射和折射
第三课时
一、新课导入
问题：将一根筷子斜放在杯子里，然后加水，观察筷子发生
了什么变化？尝试从不同方位进行观察。说说你观察
到的现象。
筷子看起来变弯折且不同方向观察，筷子都有变弯折的现象。
二、光的折射——探索活动
【任务一】:
1.让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？
2.让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？
3.如图1.4-14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，并记录相应光路图，观察发生的现象。
【任务一】:
1.让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？
现象：光从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且传播方向发生偏折，水中的光线向下偏折了（向法线方向靠近）。
概念：光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
二、光的折射——探索活动
空
水
水面
传播方向改变，
空气
水
水面
偏折
在水面处发生偏折。
向水底偏折。
追问：结合光的反射定律及上述折射现象，请用光路图来表示光的折射并给各线各角命名？
光的折射的“一面”、“一点”：“三线”和”两角“：
分界面
法线
法线
入射光线
折射光线
入射角
折射角
折射角是折射光线跟法线的夹角。
入射角是折射光线跟法线的夹角。
入射点
折射光线、入射光线分居在法线的两侧。
【任务一】:
2.让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？
现象：光以不同角度从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且光在水中的传播路径都发生改变，都向靠近法线方向偏折。而当光垂直射向水面时，水中的光线传播方向没有发生偏折（传播方向不变）。
3.如图1.4-14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，并记录相应光路图，观察发生的现象。
现象：①光向玻璃偏折，折射光靠拢法线。②平行的入射光线，平行的折射光线。
结论：①光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。
②入射角相等，折射角也相等。
二、光的折射——探索活动
【讨论交流】
问题一：如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离？请比较折射角与入射角的大小，并且说明当入射角为零时，折射光线及折射角的大小。

现象：光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角为零时，无论是从水中斜射入空气还是从空气斜射入水中，光线都没有偏折，折射角为零。
空气
水
空气
水
空气
水
【讨论交流】
问题二：如果让光逆着折射光的方向从玻璃下方折射光线方向射入光线，又会发生什么现象呢，也记录相应的光路图？

现象：如果让光逆着折射光的方向从玻璃中斜射入空气，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，光路也是可逆的。
【总结】光的折射规律

【归纳】光的折射规律

1.光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。
2.光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。入射角增大时，折射角也增大。
3.在光的折射中，折射光线、法线和入射光线三线共面。
4.光垂直射到界面时，折射光线与入射光线在同一直线上。折射光线、法线和入射光线三线合一。
5.光的折射现象中，光路是可逆的。
光的折射规律：当光从空气斜射入水中或其他介质（光密介质）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或其他介质中时，折射光的方向不变。
【任务二】:运用光的折射规律解释生活中现象
一．如图，从上方看水（玻璃）等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要 于实际的位置。（选填“高于”、“等于”、“低于”）
二．从水中看水面上方的树干A点，我们感到A的位置要 于实际的位置。（选填 “高于”、“等于”、“低于”）并画出对应的光路图。


人从水面上看水中的物体
高于
高于
三、光的折射——解释生活中现象
光路图画法：：先画一条光线运用折射特点，再画两条确定物体位置。
【任务二】:运用光的折射规律解释生活中现象
三、光的折射——解释生活中现象
请阅读教材32页，利用光的折射规律及所给图像信息，解释上现和下现两种“海市蜃楼”现象。（点击播放视频）
空气较冷
空气较热
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发生折射，折射光向空气密集处偏折而发生弯曲，从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远处的物体的像。
酷热的路面使得路面上方空气的较热，远处射向你的光线渐渐向上弯折，这些光线进入你的眼睛，你逆着光线的方向看去，就感到看见了远处路面下的物体。
实验：“水中筷子消失了” 筷子为什么会消失呢？
【知识拓展】全反射视频（点击此处播放视频）
全反射又称全内反射，是指光由光密介质（即光在此介质中的折射率大的）射到光疏介质（即光在此介质中折射率小的）的界面时，全部被反射回原介质内的现象。
产生条件：光从光密介质射向光疏介质：这是全反射发生的前提条件。例如，光从水中（光密介质）射向空气（光疏介质），才有可能发生全反射；而光从空气射向水，则不会发生全反射。
入射角大于或等于临界角：当光从光密介质射向光疏介质时，入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，此时折射光完全消失，只剩下反射光，这个入射角称为临界角。只有当入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射。
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 1.4-16甲所示。
2.如图1.4-16乙所示，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1.4-16丙所示，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。

【任务三】探究实践：利用水流模拟演示光纤原理
四、光的折射——探究实践

【任务三】
【问题讨论】1.哪些方法可以使实验现象更明显？
为了使水的折射实验现象更加明显，可以采取以下几种方法：
①使用高对比度的背景；②增加光源强度；③使用激光笔；④控制水体波动；⑤使用高度透明容器。
四、光的折射——探究实践
四、光的折射——探究实践
2.当光通过弯曲的水流时，光线为什么也会随之弯曲？
当光通过弯曲的水流时，光线会随之弯曲，这是因为光在不同介质中传播时会发生折射。具体来说，光从一种介质进入另一种介质时，其传播速度会发生变化，从而导致光线的路径发生偏折。在弯曲的水流中，由于水的密度和折射率在不同位置上存在差异，光线在穿过这些区域时会不断调整其传播方向，最终形成弯曲的路径。
【知识拓展】光纤视频（点击播放视频）
1．神奇的魔术表演总能给我带来许多惊奇，当我们往一个看起来什么也没有的碗中倒水，随着水的慢慢增多，渐渐的看到了一个完整的硬币。下列能正确描述此现象的光路图是（　　）
A
B
C
D
C
【随堂练习】
2．小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线；
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角，观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）；
（3）他通过查阅资料发现，若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增大到一定值时 。
【随堂练习】
向水中加几滴牛奶
能
大于
增大
折射光线消失
【作业设计】
一、课内巩固
作业本
二、课外探究
体验：彩虹是如何形成的——让自来水形成水雾并正对阳光，就会看到彩虹，并尝试解释彩虹的形成原因。主备 年级 八年级（上） 学科 初中科学 备课时间
自备 班级 课型 新课 使用时间
课题 第1章第4节《光的反射和折射》第三课时
教材 分析 浙教版八上第1章第4节《光的反射和折射》第三课时，本节课在此前已经学习过光的传播、光的反射和平面镜成像等内容，教材以实验为基础，以学生为主体，逐步分析、归纳得出结论；鼓励学生从各个不同的角度发现问题，提出问题，培养学生的质疑、创新精神；突出折射知识的实用性，理论联系实际的特点，让学生学会分析解决问题的顺序和方法，培养学生说理能力。本节内容也是后续透镜及凸透镜成像等知识的基础，所以有着较为重要的地位和作用。
学情 分析 前概念：知道光的反射及光的反射定律。 兴趣点：水流模拟光纤的实验。 突破口：光的折射实验。
教学 目标 【科学观念】通过光的折射实验理解光的折射规律，知道在折射中光路是可逆的；能根据光的折射现象的实验结论作出已知入射光线的折射光线的大致方向；能用光的折射规律解释简单的折射现象； 【科学思维】通过对折射定律的教学，培养学生逻辑思维能力和创新学习方法的能力。 【探究实践】通过演示实验，培养学生的观察能力，引导学生动手做实验，培养学生的动手能力，并引导学生自己分析、归纳规律，培养学生的分析、归纳能力和概括出物理规律的能力； 【态度责任】体验探究的过程和方法，培养学生的探究精神；运用发现法教学，增强学生科学探究意识，领会科学探究之路的艰辛。
教学 重难点 【教学重点】理解、掌握折射初步规律 【教学难点】解释折射现象并根据要求画出折射的光路图
教学 方法 本节课是通过实验让学生学习光的折射相关内容。
教学 准备 PPT及相关实验教学设备
板书 设计
教学 反思
主备老师的教学过程设计 自备老师的二次备课
【新课引入】 问题一：将一根筷子斜放在杯子（上大下小）里，然后加水，观察筷子发生了什么变化？尝试从不同方位进行观察。说说你观察到的现象 设计意图：激发学生兴趣，调动学生积极性进行探究，通过生活的实际例子让学生引发思考，更好地为新课光的折射等知识做好铺垫。 【新课内容】 【任务一】 1.让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？ 2.让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？ 3.如图1.4 - 14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，并记录相应光路图，观察发生的现象。 探索实践任务一： 1.现象：光从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且传播方向发生偏折，水中的光线向下偏折了（向法线方向靠近）。 概念：光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。 追问：结合光的反射定律及上述折射现象，请用光路图来表示光的折射并给各线各角命名？ 设计意图：引导学生利用光的反射定律及实验现象，试着用光路图给各线各角命名。明确了概念：入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角。并完善学案的光路图。2.现象：光以不同角度从空气中斜射入水中时，一部分反射回到空气中，另一部分进入水中，且光在水中的传播路径都发生改变，都向靠近法线方向偏折。而当光垂直射向水面时，水中的光线传播方向没有发生偏折（传播方向不变）。 3.现象：①光向玻璃偏折，折射光靠拢法线。②平行的入射光线，平行的折射光线。 结论：①光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 ②入射角相等，折射角也相等。 【讨论交流】 问题一：如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离？请比较折射角与入射角的大小，并且说明当入射角为零时，折射光线及折射角的大小。 现象：光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角为零时，无论是从水中斜射入空气还是从空气斜射入水中，光线都没有偏折，折射角为零。 问题二：如果让光逆着折射光的方向从玻璃下方折射光线方向射入光线，又会发生什么现象呢，也记录相应的光路图？ 现象：如果让光逆着折射光的方向从玻璃中斜射入空气，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，光路也是可逆的。 【归纳】观看光的折射规律视频 光的折射规律： 当光从空气斜射入水中或其他介质（光密介质）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或其他介质中时，折射光的方向不变。这个规律称为光的折射规律。 具体分析： 1.光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。 2.光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。入射角增大时，折射角也增大。 3.在光的折射中，折射光线、法线和入射光线三线共面。 4.光垂直射到界面时，折射光线与入射光线在同一直线上。折射光线、法线和入射光线三线合一。 5.光的折射现象中，光路是可逆的。 设计意图：在光的反射学习基础上，引导学生通过探究来学习折射，通过实验现象分析获知折射是怎么回事，并从三个小实验中获知折射规律：光从空气斜射入水中或玻璃中；光从玻璃中斜射入空气中；垂直入射；归纳出光的折射及其规律。解释平行入射，平行折射，有利于理解“角”的变化关系。可先进行探索活动，然后作光路图 【任务二】运用光的折射规律解释生活中现象 一、如图，从上方看水（玻璃）等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要 于实际的位置。（选填“高于”“等于”“低于”） 二、从水中看水面上方的树干A点，我们感到A的位置要 于实际的位置。（选填“高于”“等于”“低于”）并画出对应的光路图。 光路图：先画一条光线运用折射特点，再画两条确定物体位置。如图所示 三、请阅读教材32页，利用光的折射规律及所给图像信息，解释上现和下现两种“海市蜃楼”现象。 设计意图：用所学解释相关现象，提升知识运用水平， 学生画相关光路图，相互交流讨论，突破难点——运用光的折射规律，同时认识折射光线反向延长线的交点是虚像。 对海市蜃楼的解释让学生理解运用光的折射规律，激发学习科学的兴趣。 过渡：如图所示“水中筷子消失了”筷子为什么会消失呢？ 【知识拓展】全反射视频 全反射又称全内反射，是指光由光密介质（即光在此介质中的折射率大的）射到光疏介质（即光在此介质中折射率小的）的界面时，全部被反射回原介质内的现象。 产生条件：光从光密介质射向光疏介质：这是全反射发生的前提条件。例如，光从水中（光密介质）射向空气（光疏介质），才有可能发生全反射；而光从空气射向水，则不会发生全反射。 入射角大于或等于临界角：当光从光密介质射向光疏介质时，入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，此时折射光完全消失，只剩下反射光，这个入射角称为临界角。只有当入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射。 设计意图：再次用之前新课引入的筷子和水的实验，发现筷子消失了，然后引入全反射相关知识和概念，为后续任务三做好铺垫。 【任务三】探究实践：利用水流模拟演示光纤原理 目标：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 1.4-16甲所示。 2.如图1.4-16乙所示，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1.4-16丙所示，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？ 参考：为了使水的折射实验现象更加明显，可以采取以下几种方法： ①使用高对比度的背景；②增加光源强度；③使用激光笔；④控制水体波动；⑤使用高度透明容器。 2.当光通过弯曲的水流时，光线为什么也会随之弯曲？ 参考：当光通过弯曲的水流时，光线会随之弯曲，这是因为光在不同介质中传播时会发生折射。具体来说，光从一种介质进入另一种介质时，其传播速度会发生变化，从而导致光线的路径发生偏折。在弯曲的水流中，由于水的密度和折射率在不同位置上存在差异，光线在穿过这些区域时会不断调整其传播方向，最终形成弯曲的路径。 小结：视频介绍光纤相关知识。 设计意图：通过看视频，熟悉探究实践的过程，有利于自主探究，与前沿科技接轨，激发学习兴趣，科学的神奇。 【课堂小结】 一、光的折射特点 1.光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。 2.光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。入射角增大时，折射角也增大。 3.在光的折射中，折射光线、法线和入射光线三线共面。 4.光垂直射到界面时，折射光线与入射光线在同一直线上。折射光线、法线和入射光线三线合一。 5.光的折射现象中，光路是可逆的。 二、光的全反射原理 当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于或等于某个特定的角度（临界角），则光线不再发生折射，而是全部被反射回原光密介质。 【课堂练习】 1．神奇的魔术表演总能给我带来许多惊奇，当我们往一个看起来什么也没有的碗中倒水，随着水的慢慢增多，渐渐地看到了一个完整的硬币。下列能正确描述此现象的光路图是（　　） A．B．C．D． 2.小宇用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是： ，实验中 （选填“能”或“不能”）看见反射光线； （2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。增大入射角，观察到折射角在 （选填“增大”或“减小”）； （3）他通过查阅资料发现，若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角增大到一定值时， 。 入射角01020304048.650折射角013.427.041.758.790
课内巩固 作业本 课外实践 体验：彩虹是如何形成的——让自来水形成水雾并正对阳光，就会看到彩虹，并尝试解释彩虹的形成原因。

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