2019年八年级物理上册 3.4 探究光的折射规律教学设计 （新版）粤教沪版.doc

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1、13.4.13.4.1 光的折射现象及其规律光的折射现象及其规律1 1教学目标教学目标知识与技能知道什么是光的折射现象。知道光的折射的初步规律，并能用该规律分析说明生活中常见的折射现象。过程与方法经历实验探究光的折射规律的过程，重点培养通过观察和分析，从现象中发现物理规律的能力。观察生活中因光的折射而发生的现象。情感态度与价值观在探究光的折射规律的过程中，激发学生的好奇心，培养学生的探索精神，让学生体验科学发现的乐趣。关注周围生活中的折射现象，乐于用学过的知识研究其中的原因。2 2教材说明教材说明本节主要内容有：认识光的折射现象，探究光的折射规律，运用光的折射规律分析生活中的折射现象。光的折射

2、是学生学了光的反射后，接触到的又一重要的光学现象，这种现象在生活中普通存在，学生可能注意过一些由光的折射产生的现象，却不能理解其中的原因，因此学生对研究光的折射怀有较强的求知愿望。光的折射规律不仅能解释生活中的有关现象，同时又是理解透镜作用的基础。本节的编写思路是：通过教材图 3-37 所示的实验，首先让学生认识光的折射现象；然后让学生做“活动 1”中的实验，学生在实验中发现一些奇妙（而又不能明确解释）的现象，并急于想知道其中的原因，从而激发学生进一步探究光的折射规律的欲望；“活动2”让学生通过实验，探究光的折射规律；最后运用光的折射规律，解释生活中的折射现象。本节教材与传统教材的最大区别，就

3、是让学生通过科学探究的方式学习光的折射规律。传统教材比较重视科学知识，而本教材增设了两个学生活动，“活动 1”激发学生产生探究光的折射规律的兴趣，“活动 2”让学生经历探究光的折射规律的过程，这些都给学生进行开放性的自主探究学习提供了广阔的空间。本节教学重点：光的折射规律是几何光学的基本规律，是解释生活中折射现象的主要依据，另外光的折射规律的探究过程，能够很好地培养学生科学探究的能力，所以光的折射规律及其探究过程是本节教学的重点。本节教学难点：分析解释生活中的一些折射现象，既涉及到光的折射规律，又与人的视觉习惯有关，学生不容易理解，是本节教学的难点。3 3教学建议教学建议本节可按照学生的认识规

4、律，由浅入深进行教学，首先让学生认识光的折射现象，然2后探究光的折射规律，最后解释生活中的折射现象。其中探究光的折射规律是本节教学的重点，组织学生做好实验，为学生自主探究提供充足的时间和实验条件，是本节教学的关键。光的折射光的折射可以开门见山，直接演示教材图 3-37 所示的实验，让学生通过观察，发现光的折射现象，总结出光的折射的定义。也可以设置一些情境，引起学生的兴趣。例如：让激光笔发出的光照在大屏幕上（或远处的墙壁上），大家看到一个光点，教师问学生：激光笔发出的光是沿怎样的路线到达银幕（或墙壁）的？光沿直线传播。把盛水的玻璃杯或玻璃砖在光路上挡一下，光点发出了位移，让学生猜想“为什么？”然

5、后用教材图 3-37 所示的实验检验学生的猜想。对于教材图 3-37 所示的实验，可以用玻璃水槽、激光笔、光屏来做，将光屏竖直插入水槽中，一半浸入水中，一半在空气中，使激光笔发出的光掠射在光屏上。为使掠射效果明显，可用改制的激光笔作光源，改制方法参见本章“课程资源”之“1.激光笔的改制”。还可以改用大烧瓶做此实验，如图 3.4-1 所示，为了显示光路，可以在水中滴入少许牛奶，在上部（空气中）放一支点燃的香，形成一些烟雾。活动活动 1 1 观察光的折射现象观察光的折射现象“活动 1”的主要目的是设疑激趣，通过两个实验让学生意识到，由于光的折射，在实际中会看到一些奇妙的现象，而这些现象仅凭现有的知

6、识不能完全解释，必须进一步研究光的折射规律。这两个实验，做起来并不复杂，可完全放给学生，让他们尽情地观察、体验。实验后让学生说说“可能的原因” ，主要是引起学生思考，让他们提出自己的猜想。其实要准确解释他们观察到的现象，既要用到光的折射规律，又涉及到人的视觉习惯，此时学生给出圆满的解释几乎是不可能的。在学生的猜想中，可能会出现一些错误的说法，教师（或其他学生）要及时给予纠正，如：生：铅笔发生了折射。师：“铅笔”能折射吗？生：人的“光眼（或视线）”发生折射。师：人眼会发光吗？对于学生提出的正确猜想，教师也要步步追问，引起他们深思，如：生：来自物体的光在水面处折射，然后进入眼中。师：那么光向哪个方

7、向偏折？这样、还是这样（可以用两根木棍帮助说明）？为什么水中的物体看起来似乎变浅了、而不是变深？图 3.4-13面对学生的种种推测和疑惑，教师最后用一句话总结和过渡：看来要正确解释大家看到的这些奇妙的现象，必须弄清光折射的规律。探究光的折射规律探究光的折射规律“活动活动 2 2”的目的是让学生通过实验，探究光的折射规律，即探究“三线”、“两角”的关系，重点研究折射角与入射角的关系及条件。除教材图 3-39(a)所示的器材外，教师和学生可因地制宜创造性地自制器材，如上文图 3.4-1 所示的器材和下面的器材，实验效果也比较好，可供参考。如图 3.4-2(a)所示，取一块直径约 20cm 的胶木板

8、圆盘做面板，面板上沿圆周标上角度，再用透明有机玻璃与面板粘合成半圆形水槽。光源固定在连杆的一端，连杆的另一端用螺栓固定在面板背面的中心位置，要求连杆可以绕螺栓转动。整个装置安装在铁架台上。将玻璃水槽换成半圆玻璃砖粘在面板上，还可用来探究光在“空气玻璃”界面上发生折射的规律，如图 3.4-2 (b)所示。(a) (b)图 3.4-2实验前，要让学生明确实验观察的目的：探究光从一种介质进入另一种介质时如何偏折，具体来说要注意以下 4 点：是否也像光的反射那样，折射光线跟入射光线、法线在同一平面内？当光从空气斜射到水或玻璃表面时，是像图 3.4-3 所示OB那样偏折？还是像OC那样偏折？（为便于描述

9、，引入“入射角”和“折射角”）当入射角增大或减小时，折射角如何变化？折射光路可逆吗？可将上述实验目的归纳成简要的文字，用多媒体投出，并让学生观看 1 分钟。学生明确了实验目的，则把“主动权”完全放给学生，一定要给学生留有足够的活动时间，让他们在实验中观察、发现、交流，进行开放式地探索。活动后，全班集中交流，学生汇报自己的发现，教师适时点评、引导。学生亲身经历了实验探究的过程，大都能发现光折射的初步规律；个别学生有一些不准确甚至错误的结图 3.4-34论，可引导学生讨论，最终对光的折射规律获得正确的认识；有的学生的发现可能超出了初中物理范畴，如发现了全反射现象，教师应给予表扬和鼓励。最后总结，得

10、到光折射的规律：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两侧。法线两侧。光从空气斜射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射光从空气斜射到水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。光角增大时，折射角也增大。光垂直射到水或玻璃垂直射到水或玻璃的表面时，光的传播方向不改变。的表面时，光的传播方向不改变。在光的折射现象中，光路也是可逆的。在光的折射现象中，光路也是可逆的。为帮助学生理解和巩固光的折射规律，可让学生作一些光路图。

11、如图 3.4-4 所示，作出折射光线的大致位置。图 3.4-4生活中的折射现象生活中的折射现象运用光的折射规律解释生活中的折射现象，对于初中学生来说比较困难，教师要引起注意。由于学生没有学习平面镜成像的原理，对人的视觉习惯并不清楚；加之探究光的折射规律时占用了较多的课堂教学时间，所以对于“铅笔为什么向上弯折”，建议采用教师边画图边点拔、师生双边讨论的方式，让学生把其中的道理弄清楚，学生在理解的基础上举一反三，独立分析其他类似的现象。如在解释“铅笔为什么向上弯折”时，首先明确：人看到铅笔，是从铅笔射出的光进到了眼睛。再根据光的折射规律，在黑板上画出从笔端P点射出的两条光线，在水面处发生折射后，进

12、入人的眼睛。眼睛逆着折射光线看去，觉得折射光线好像是从它们的反向延长线的交点P 射来的，即铅笔的P点眼睛看起来好像在P 点（此处要放慢，略作停顿，给学生留有思考理解的时间），并且P 点比P点浅。铅笔在水中的其他各点都是如此，所以我们看起来铅笔在水中的部分好像向上折起了。关于光在不均匀的空气中发生折射的现象，只作为常识性了解，让学生知道这也叫折射即可，对于具体的折射情况、光路图等，均不作要求。4 4教学评价教学评价课堂测评课堂测评1在探究光的折射规律的实验中，你发现了哪些规律？当时的心情如何？5玻璃2学了光的折射后，请以“光的传播”为题，对前几节学习的有关知识做一个简要的总结。3如图 3.4-5

13、 所示，一束光沿AO方向由空气射向水面，经折射后可能照亮水中的 点。（选填图中的字母）4关于光的折射，下列说法错误的是（ ）A.光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变B.光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角C.光从空气中斜射入水中，当入射角增大时，折射角也随着增大，但总小于入射角D.和光的反射现象一样，折射光路也是可逆的5在图 3.4-6 中，请大致画出入射光线经水面或三棱镜折射后，进入空气的光路图。图 3.4-66如图 3.4-7 所示，是我们看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是（ ）图 3.4-77自选器材设计实验，探究：光从水中斜射入玻璃中时的折射规律。【参考答案参考答案】1略。2光在同种均匀介质中沿直线传播；光在同一种不均匀的介质中传播时，会发生折射；光照在两种介质的分界面上，一般会发生反射和折射，反射光线遵循光的反射定律，折射光线遵循光的折射规律。3H 4A 5如图3.4-8 所示。 6D7以下实验方案可供参考：将图 3.4-5图 3.4-86玻璃砖浸没在水中，用激光笔作光源，用光屏来显示光路。“自我评价与作业自我评价与作业”指导指导1.实验时最好用激光笔作光源，小商品市场的玩具店一般有售。2.如斜插在水中的筷子，看起来好像弯折了等。3.C4.D