【人教版】八年级物理上册：4.4《光的折射》教案设计(11页).doc

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1、-【人教版】八年级物理上册：4.4光的折射教案设计-第 11 页教学设计第4节光的折射光的折射是重要的光学现象，是理解透镜成像的基础，同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，通过对现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力，更重要的是激发学生的学习兴趣，提高科学素质。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，是为以后的学习活动进行充分准备。与光的直线传播和光的反射相比，学生对光的折射的生活积累和感性认识要少得多，“叉鱼”“看彩虹”不要说是城镇学生，连乡村学生见过的也不多，“折射断筷”在小学看见老师做过，“海市蜃楼”少数学

2、生从一些媒体上有所耳闻，因此在折射现象的呈现环节必须充分、直观，以引发学生的疑惑，激发探究的欲望。由于学生学习物理的时间不长，动手实验是一种很好的锻炼，在这一阶段需学生主动探究。在本节课的教学中改为探究实验，这样做有以下四点好处：(1)更有利于学生对折射定律的理解和掌握。(2)培养学生的分析归纳能力，让他们感受到观察在物理实验中的重要性，为今后的学习打下良好的基础。(3)让学生真正应用自主、合作探究的方法进行研究、学习(学生可能会发现一些书本上没有提到的规律，这有助于学生的创新意识的培养)，而不是单纯为了让学生掌握探究的方法而探究。(4)既让学生知道如何开展实验探究，又让学生体验物理探究的乐趣

3、和成功的喜悦，从而激发学生强烈的求知欲望。三维目标知识与技能1知道光的折射现象，理解光的折射定律。2知道光在发生折射时，光路的可逆性。3学会画折射光路图。4学会用光的折射定律解释生活中的自然现象。过程与方法1通过实验观察、认识折射现象，培养学生初步观察的能力。2使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力。3由观察实验现象入手，通过教师引导，帮助学生分析、概括出相应结论。培养学生的观察能力，训练学生的分析、概括能力。4体验由折射引起的错觉。情感、态度与价值观1通过用光的折射定律解释自然现象，体会到物理学在生活中无处不在，奥妙无穷，进一步激发学生学习物理、探索自然的兴趣。逐步领略折射

4、现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉。2有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解。3在实验中养成实事求是的科学态度。教学重点1探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。2使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力。教学难点1了解光在发生折射时，光路的可逆性。2利用光折射定律解释生活中的有关现象。课时安排1课时课前准备玻璃砖、激光笔、水槽、水、圆表盘、碗两只、硬币、实物投影仪、多媒体计算机。导入新课来源:学科网播放“空盆现硬币”视频(放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见)，引导学生思考：思考问题：我们如何看到物体？光的传播路线是否改变？演示：取一根

5、筷子，让学生看是直的。将筷子斜放入水中，再让学生观察筷子有什么变化。来源:学,科,网问题：筷子为何折断了？提出：光从空气斜射入水(两种介质)，光的传播路径改变，引出折射的概念。光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。同学们可能都听过“后羿射日”的神话故事：天空中出现了十个太阳，后羿力大无比，射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使温度适宜人们居住。但是2010年7月26日乐山的天空中却又同时出现了三个太阳，你相信吗？播放“三日同辉”的视频资料。问题：斜插入水中的筷子水中部分有什么变化？引导学生分析：上述现象的产生原因，光的传播路线是否发生改变？引入新课：光的折射。

6、演示魔术：空碗出财宝(放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见)组织学生活动：叉鱼比赛。问题：同学们想探究这其中的奥秘吗？导入新课。点评：通过生动有趣的活动达到激发学生学习兴趣的目的。预测：同学们会感到无比惊奇，可以极大地调动学习的积极性。来源:学科网ZXXK推进新课一、光的折射问题引入：问题一：展示视频“海市蜃楼”，它们是怎样形成的？问题二：放大镜为什么能起放大作用？问题三：前面学了平面镜成像的例子，如水中倒影，是由于光从空气射向水面，又反射回到空气中，进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡，为什么呢？1教师演示下图(可往水中加点墨水或牛奶，增强可视性)，要求学生填空。出示小黑板内

7、容(亦可以课件呈现)。现象：光的传播方向在水面发生突变。同时出现反射现象和折射现象。入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线，弱于入射光线，故看起来偏暗)。2相关名称一点：点O为入射点(又为反射点、折射点)。相互垂直三光线三角实验探究：光的折射规律以下方案任选一个：方案一：用玻璃砖探究光的折射特点。(1)器材：激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。(2)要求学生带着下列问题去观察：光的传播方向改变吗(若不改变，光路应为什么方向)?与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？发散、深化提问：上面讲的是光从空气进入玻璃中，是斜射。若直射(垂直入

8、射)呢？即时练习画光路图：由教师引导学生仿照光的反射定律，总结出光的折射定律。(1)三线关系：折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面)；折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。(2)两角关系：光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角。(3)因果关系：当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。(折射角随入射角同方向变化。)通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性在折射现象中的存在。出示装有一条小鱼的大烧杯，让学生进行观察与操作。从侧面和上面观察鱼，对比鱼的大小的不同。结论：从侧面看，

9、鱼更大(原因以后再讲)。让学生用铅笔模仿猫去“刺”鱼。结论：鱼看起来的位置比实际位置更浅，是虚像(可讨论问题：“眼见”一定“为实”吗)。提出问题：为什么会出现上述现象？讨论交流：折射现象中光路的可逆性。讨论导引：导引一：人透过空气看树木，是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。导引二：人通过水面看岸边树木，光从树木到水面发生反射，进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。即：我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。眼看鱼，光从鱼处反射进入人眼，即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。出示小黑板：对比光路方向空气水二者相反光路可逆来源

10、:学|科|网水空气光路图应用：用光路的可逆性解释为什么水中的筷子会变弯。在空气中A看水中物B，好像在B，变浅了；在水中B看岸上物A，好像在A处，变高了。方案二：1折射现象问题：光是不是总是沿着直线传播呢？学生实验：将一束激光射入空杯底，记下光斑的位置，保持入射光线方向不变，慢慢向杯中倒水。观察光斑的位置是否改变。思考：(1)当光从空气斜射入水中，光在空气中是怎样传播的？在水中又是怎样传播的？(2)光从空气进入水中时，传播方向有没有发生改变？讨论：光从一种介质进入另一种介质时是不是沿直线传播？光的传播路线是否发生改变？作图：引导学生仿照实验中光的传播路径作出大致的折射光线。总结得出光的折射现象：

11、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。小组合作，结合光的反射知识给折射现象中相应的光线和角度取名：入射光线、折射光线、法线、界面、入射角、折射角。2光的折射规律回忆：光的反射规律，并结合观察到的折射现象及所画的光路图，总结出部分光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧。引导学生探究：(1)光从空气斜射入玻璃中，折射角的大小与入射角的大小有什么关系呢？(2)多改变几次入射光线的方向，你还会发现什么规律？在学生探究基础上归纳得出：光的折射规律：光从空气中斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)；折射角随入射角的增

12、大而增大。问题：光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角又存在怎样的关系呢？结合实验，通过多媒体演示说明，在光的折射现象中光路也是可逆的。所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。阅读：老师指示学生阅读课本内容，了解光在折射时，光路是可逆的。二、生活中的折射现象利用多媒体，作图解释“叉鱼”的折射原理。1解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水；2利用所学知识解释课前提出的“空盆现硬币”问题；3简单提出生活中另外一些折射现象，如彩虹、海市蜃楼等。扩展：海市蜃楼在海面、沙漠上方不均匀的空气中，由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成，故又叫蜃景)。其形成原理可参考

13、从水中看岸上物体的光路图。1人看到水池里的月亮和鱼的像，它们的形成分别是哪一种现象( )。A都是折射现象B前者是折射现象，后者是反射现象C都是反射现象D前者是反射现象，后者是折射现象答案：D2当光从空气射入玻璃时，如果改变入射角，使入射角减小，则( )。A反射角减小，折射角不变B反射角减小，折射角减小C反射角不变，折射角减小D反射光线与折射光线间的夹角减小答案：B3一盏探照灯装在东面看台上，灯光朝西斜向下射到没有水的游泳池底的中央，在将游泳池逐渐灌满水的过程中，池底的光斑将( )。A向东移动后静止 B向西移动后静止C先向东移动后再向西移动 D仍在原来位置答案：A4.小明仔细观察了下图后，总结出

14、以下几条结论。其中正确的是( )。A光在同一种物质中沿直线传播B光发生反射时，反射角等于入射角C光从空气射入玻璃时，入射角小于折射角D光从玻璃射入空气时，折射角大于入射角答案：BD5物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如图所示。关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是( )。A玻璃缸的折射作用B激光笔发出的光线未绝对平行C白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大D激光笔发出的各种颜色的光发生

15、了色散答案：C6看见河里有一条鱼，若用激光电筒瞄准水中的鱼，则下列说法正确的是( )。A人瞄准的是鱼 B人瞄准的是鱼的像C激光能射中鱼 D激光不能射中鱼答案：BD7当光从一种介质_入另一种介质中时，光的传播方向要发生变化；只有当光_射入介质表面时，光的传播方向才不变。答案：斜射 垂直8当光从空气斜射入水中时，折射角_(填“大于”“小于”或“等于”)入射角；若入射角减小，折射角_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：小于 减小9如图1所示是一束光在空气和水中的光路图。从图中可得：_是入射光线，_是折射光线，_是折射角。图2所示为光线在空气和玻璃中传播的情况。那么，入射光线是_，反射光线是_，折

16、射光线是_，界面是_，法线是_，入射点是_，玻璃在_侧。 图1 图2答案：CO OA 5 CO OD OE BB AA O 右10现在，一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃膜墙”)，这种外墙既能透射光线也能反射光线。如图所示三幅图中，哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃膜墙进入室内的传播途径。答：_(填选项中的字母)答案：C11阅读材料，回答问题：光由真空进入空气中时，传播方向只有微小的变化。虽然如此，有时仍然不能不考虑空气的折射效应。如图表示来自一个遥远天体的光穿过地球大气层时被折射的情景。覆盖着地球表面的大气，越接近地表越稠密，折射角也越小。我们可以把地球表面上方的大气看做是由介质

17、不同的许多水平气层组成的，星光从一个气层进入下一个气层时，要折向法线方向。结果，我们看到的这颗星星的位置，比它的实际位置要高一些，这种效应越是接近地平线就越明显。我们看到的靠近地平线的星星的位置，要比它的实际位置高37。这种效应叫做蒙气差，是天文观测中必须考虑的。太阳光在大气中也要发生折射。因此，当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时，实际看到的是它处在地平线的下方时发出的光，只是由于空气的折射，才看到太阳处于地平线的上方。(1)材料中介绍的这种光现象叫什么？它是怎样形成的？_(2)根据材料，你能判断我们看到的星星、太阳刚升起的时候是真实的星星和太阳吗？答案：(1)蒙气差 光的折射(2)不是，光由

18、真空射入空气以及在不均匀的空气中会发生光的折射，我们看到的只是虚像。规律总结：1.光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。2光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。(共面，异侧)3光从空气斜射入水或玻璃时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。(同步变化)4光线垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变。(特例)5光从水中斜射入空气中，折射光线将偏离法线，折射角将大于入射角。(光路可逆)6折射时看到的像是虚像，且虚像总是在实像的正上方。第4节 光的折射一、光的折射现象：光从空气斜

19、射入水(玻璃)时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射现象。二、光折射的规律：光从空气中斜射入水(玻璃)时，折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。光从水(玻璃)中斜射入空气时，折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。折射角随入射角的增大而增大。光垂直入射时光的传播方向不变。光的折射现象中，光路是可逆的。三、生活中的折射现象池底变浅，海市蜃楼如图所示，试画出光通过三棱镜时两次折射的大致光路，并画出相应的法线。解析：首先作出法线，光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，所以折射光线要靠近法线。光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以光线要远离法线。答案：演示光从空气射入水中方案【器材】有单

20、缝纸屏的平行光源(或激光光源)，平面镜，铁座支架，透光玻璃水槽(盛了半槽含少许牛乳的水)。【操作】(1)如图所示，安装好实验仪器，并在透光玻璃水槽中放入大约半槽水。(2)在暗室中调节平行光源，使光线射到平面镜M上，并经M反射，斜射入水中。(3)向水面上方的空气中喷烟，观察水面上方的入射光线和水中的折射光线，并比较它们与法线夹角的大小。(4)逆时针方向转动平面镜M，使射向水中的入射光线的入射角逐渐减小，直至为零度(即光垂直射向水中)。观察水面上方入射光线与水中折射光线的传播方向，并比较它们与法线夹角的大小及变化。【备注】如用笔型手电筒代替平行光源或激光光源，只要在手电筒前贴上一张开有狭缝的黑纸，

21、然后让光从狭缝中射出后直接进入水中。自制教具“三棱柱水槽”主要用于光的折射知识引入光的折射现象在生活中很普遍，但一般跟光路图还有比较远的差距，直接用光路图来解释不是很直观。由此，制作了一个三棱柱水槽。该教具制作简单，使用方便，效果也很好，具有很强的趣味性，能充分调动学生的学习积极性。当然它能演示的内容比较有限，我在教学中主要用来对光的折射现象引入。该教具如下：该水槽由无色透明玻璃做成，越透明越好，如果有颜色会影响效果，侧面用三块大小相同的玻璃，宽度在4550 cm比较合适，高度60 cm左右，底面也有玻璃封闭，上面不封口，便于往里面加水。制作完成后，就成了一个正三棱柱容器。使用方法：在学习光的

22、折射现象开始时，将该容器放置在教室的中间部位，高度要在学生平视时可以看到该容器的中下部位。先让同学们透过这个空水槽看自己对面的同学，并保持位置不动；随后，往容器中加水，让同学们再透过装有水的水槽看刚才的方向，同学们都会有新的发现。他们会发现对面同学的位置发生了偏移，透过水槽看到了不在水槽后方的同学，旁边的同学你也看到了。由此引入光在传播过程中发生了偏折。而且在这儿可以很容易让学生记住此时光线传播的方向，强调我们看到一个物体是因为物体反射的光线(或发出的光线)进入我们人眼。最后也可以很好地对照这个实验画出相应的光路图。使用中可能会出现的问题：1水槽一定要做结实，外面最好还用透明胶再围上几圈，在加水时，总担心这个水槽会散开来。2该水槽在放置时要放在平整的地方，如果不平整，加水后底面容易破碎。3有的学生在水槽中有水时会观察到水槽内表面发生的镜面反射现象，教师要及时加以提示。