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(共30张PPT)
第三章 光和眼睛
八年级
物 理
上
3.4 光的折射规律
【2024新教材】
目录
01
课标解读
05
实验探究
02
学习目标
06
课堂总结
03
新知导入
07
作业布置
04
新知讲解
08
知识拓展
探究并了解光的折射规律，能解释生活中的有关现象；
了解全反射现象。
1.必做实验：探究光从空气斜射入水（玻璃）时，折射角与入射角的关系；
2.规律：三线共面、两侧分居；折射角小于入射角；光垂直入射方向不变；光路可逆；
3.会解释池水变浅、叉鱼、大气折射，会画折射光路图，了解全反射。
课标要求
课标分析
学习目标
1.通过观察，知道光的折射现象，认识入射角和折射角。
2.通过实验探究光的折射规律，会用规律分析和作图。
3.知道折射时光路是可逆的。
4.能解释池水变浅、"折断"的筷子、叉鱼等现象，了解大气折射。
5.了解全反射现象及其应用（拓展）。
新知导入
新知导入
科技节第四站是"水下探秘"。馆长递给你一杯水和一支筷子。
把筷子斜插进水里，从侧面看一看，想一想：
　① 筷子在水面处看起来好像怎么了？
　② 池塘的水看起来比实际深还是浅？
　③ 渔民叉鱼，钢叉该瞄准鱼的上方还是下方？
　① 折断了　② 浅　③ 下方——学完这一节就知道为什么
认识光的折射
任务一
光射到空气和水的分界面时，一部分光被反射，另一部分进入水中。
光由一种介质进入另一种介质时，传播方向
发生改变
的现象，叫做
光的折射
。
教材图 3-4-1：光从空气斜射到水面，同时发生
反射
和
折射
。
折射只发生在空气和水之间吗？先来观察两个现象——
活动：观察光的折射现象
① 铅笔斜插入水中，从侧面看，铅笔在水面处好像
折断了
（水下部分向上弯）。
② 硬币恰好看不见，缓缓注水后，又
看见了
；原因是光从水进入空气时
传播方向改变
。
这些现象都与光的折射有关，下面来研究折射的规律。
认识几条线和两个角
O：入射点　　NN′：法线
AO：入射光线　OB：折射光线
OC：反射光线
α：
入射角
（与法线的夹角）
γ：
折射角
（与法线的夹角）
光从空气斜射入水中，
折射角 γ 与入射角 α 谁大？
—— 下面用实验来回答。
探究光的折射规律
任务二
要探究：折射光线、入射光线、法线的位置关系；折射角与入射角的大小关系。
器材：玻璃水槽、激光笔、量角器、玻璃砖。
① 怎样在水槽里"看见"光路？
水中滴几滴牛奶，光路才清楚
② 入射角怎么测？
量入射光线与法线的夹角
③ 实验中要改变什么？
入射角，多测几组
设计：先固定介质（水），改变入射角；再换玻璃砖重做，比较两种介质。
活动一
探究光的折射规律（必做实验）
实验探究
① 让激光笔斜向射到水面的 O 点，用量角器测出入射角 α 和折射角 γ；
② 改变入射角（如 30°、45°、60°）再测几次，把数据记下来；
③ 换成玻璃砖重做一遍，比较光在水和玻璃中偏折的大小。
互动实验：探究折射规律
实验数据与现象
示例数据：光从空气斜射入水中
次数
入射角 α
折射角 γ
比较
1
30°
22°
γ ＜ α
2
45°
32°
γ ＜ α
3
60°
41°
γ ＜ α
换成玻璃砖（30°、45°、60°入射）：折射角约
19°、28°、35°
，偏折得更厉害；
垂直入射（α＝0°）时，折射角
0°
，传播方向
不变
。
光的折射规律
分析数据，总结规律：
　① 折射光线、入射光线、法线在
同一平面内
；
　② 折射光线和入射光线分居
法线两侧
；
　③ 光从空气斜射入水（玻璃）：折射角
小于
入射角，
　　折射光线
向法线偏折
；入射角增大，折射角
也增大
；
　④ 垂直入射：传播方向
不变
。
金钥匙：斜射时，空气中的那个角（入射角或折射角）总是较大的。
互动实验：验证折射规律
辨一辨：光路可逆与三条光线
① 光从空气斜射入水中，折射光线
向法线偏折
，折射角
小于
入射角；
② 光从水斜射入空气，折射光线
远离法线
，折射角
大于
入射角。
③ 实验证明：在折射现象中，
光路是可逆的
。
　　光沿折射光线 BO 的反方向射入，折射光线沿
OA 的反方向
射出。
④ 反射和折射同时发生时，怎样分辨三条光线？
　　入射光线与反射光线在法线
同侧
，折射光线在
另一侧
；
　　反射角
等于
入射角；两侧夹角中，空气里的那个
较大
。
互动实验：光路可逆
生活中的折射现象
任务三
池塘边看水，总觉得水比实际浅；水中的鱼，也比实际位置高。
光从水中射向空气，在水面发生折射，折射角
大于
入射角；
眼睛总认为光沿直线传播，逆着折射光线看去，
觉得物体在折射光线的
反向延长线
上，
所以看到的是物体的
虚像
，位置比实际
偏高（偏浅）
。
池水为什么"变浅"
P：池底的物体　P′：看到的像
看起来的深度
小于
实际深度
（正上方看，约为实际的 3/4）
作图（教材第 4 题）：已知 A、A′
① 连 A′和眼睛，交水面于
O
② A→O 是入射光线，
　　O→眼睛是
折射光线
记住：反向延长线画虚线；水实际比看起来深，切勿随意下水！
互动实验：池水为什么变浅
作图：画出折射光线
步骤：① 画法线（虚线）；② 看介质，空气中的角较大；③ 画折射光线并标箭头。
空气→水（玻璃）：折射光线
靠近法线
，γ
＜
α；
水（玻璃）→空气：折射光线
远离法线
，γ
＞
α。
同时反射：
反射角＝入射角
，反射光线与入射光线分居法线两侧。
叉鱼的学问
看到的鱼是
虚像
，比实际位置
偏高
；所以叉鱼要瞄准看到的鱼的
下方
。
用激光笔照鱼却要
对准看到的鱼
：光折射后恰好射向鱼——光路可逆。
互动实验：叉鱼挑战
大气层里的折射
大气层上疏下密，
光线逐层
向法线偏折
，
看到的太阳比实际位置
偏高
。
海市蜃楼
：空气分布不均匀，
　光折射形成的
虚像
。
想一想：生活中还有哪些折射现象？
　
筷子“折断”、池水变浅、星星“眨眼”……
任务四　全反射（拓展）
教材"课外活动"：使光从水射入空气，你看到了什么？入射角增大呢？
光从水斜射入空气：折射角
大于
入射角，折射光线
远离法线
；
入射角增大到某一角度，折射角达到
90°
，折射光线
完全消失
；
继续增大入射角，光全部被反射回水中，这叫
全反射
。
这个“某一角度”叫
临界角
（水→空气约 49°，玻璃→空气约 42°）。
应用：光纤通信（光在光纤里一次次全反射向前传）、钻石的闪亮。
活动二
观察光从水射入空气
实验探究
入射角较小：折射光线
远离法线
，同时有微弱反射；
入射角增大到临界角：折射角＝
90°
；再增大，发生
全反射
。
互动实验：全反射
小试牛刀
1.一束光从空气斜射入水中，折射角
小于
入射角；入射角增大时，折射角
增大
。
　　（选填"大于""等于"或"小于"；"增大"或"减小"）
2.一束光垂直射到水面，传播方向
不变
，折射角为
0
°。
空气中的角（入射角）总大于水中的角（折射角），两者同增同减。
垂直入射时入射角＝折射角＝0°，光的传播方向不变。
小试牛刀
3.池塘里水的实际深度比看起来的深度
深
，所以不能因为水看起来浅就下水游泳。
4.用钢叉叉鱼时，应瞄准看到的鱼的（选填"上方""下方"或"正中"）。
　
下方
看到的鱼是虚像，比实际位置偏高（偏浅）。
所以应瞄准看到的鱼的下方，叉在鱼的实际位置上。
小试牛刀
5.一束光射到空气和玻璃的界面，入射角为 60°，反射光线与折射光线
　恰好垂直，则折射角为
30
°。
6.判断：光从空气射入水中时，传播方向一定改变。
　（
×
）　垂直射入时传播方向不变。
反射角＝60°，反射光线与界面夹 30°；折射光线与它垂直，
与界面夹 60°，所以折射角＝90°－60°＝30°（小于入射角，符合规律）。
课堂总结
课堂总结
一、折射——光由一种介质进入另一种介质时传播方向改变；同时发生反射
二、规律——三线共面、两侧分居；空气斜射入水（玻璃）：折射角＜入射角
三、变化——入射角增大，折射角也增大；垂直入射，方向不变（0°）
四、可逆——折射时光路可逆；水（玻璃）射入空气：折射角＞入射角
五、现象——池水变浅、筷子"折断"、叉鱼瞄下方、大气折射使太阳偏高
六、作图——画法线 → 空气中角较大 → 画折射光线加箭头；像用虚线
七、拓展——入射角增大到临界角，折射光线消失，发生全反射
★ 看到水中的物体都是虚像，位置偏浅——防溺水！
作业布置
课堂巩固　　完成学案"课堂练习"，对照"课后评价"自查
分层练习　　完成配套分层练习：基础巩固（必做）＋能力提升（选做）
教材作业　　"自我评价与作业"第 1~6 题（第 4、6 题要作图）
实践作业　　①在家用杯子、水和铅笔，重做"折断"实验；
　　　　　　　②观察鱼缸里的水，说说它看起来比实际浅了多少
课后探索　　打开"光的折射"互动实验，记录 5 组入射角和折射角
预　　习　　3.5 奇妙的透镜：放大镜为什么能把字放大？
知识拓展：光为什么会"拐弯"
一、为什么光会"拐弯"？
　光在不同介质中传播速度不同：空气中约 3×108 m/s，
　水中约 2.25×108 m/s，玻璃中约 2×108 m/s。
　光从传播得快的介质斜射入传播得慢的介质，就向法线偏折。
二、光纤与全反射
　光纤通信中，光在光纤内壁一次次发生全反射，几乎不损失地传到远方。
三、想一想
　为什么钻石看起来比玻璃闪亮得多？
　
钻石的临界角很小（约 24°），光进入后极易发生全反射，所以特别闪亮。
Thanks!
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