《第4节 光的折射》教案(附导学案、同步练习)

《第4节光的折射》教案
【教学目标】
1.了解光的折射的现象.
2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.
3.了解光在发生折射时，光路的可逆性.
【教学重点】：知道光的折射规律。

【教学难点】：解释简单的折射现象。

【教学用具】
激光光源、光的折射演示装置、水槽、碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水。

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。

【教学过程】
一、情景导入
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。

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。

二、新课教学
探究点一 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。

出示小黑板内容(亦可以课件呈现)。

现象：①光的传播方向在水面发生突变。

②同时出现反射现象和折射现象。

③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
①一点：点O 为入射点(又为反射点、折射点)。

② ⎭
⎬⎫二辅助线：法线NN′分界面水面相互垂直 ③三光线⎩⎨⎧ AO 叫入射光线
OB 叫 光线
OC 叫 光线
④三角⎩⎪⎨⎪⎧ ⎭⎬⎫入射角为 与法线NN′的夹角反射角为 与法线NN′的夹角二角关系为：相等折射角为 与法线NN′的夹角
探究点二 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：
①光的传播方向改变吗(若不改变，光路应为什么方向)?
②与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？
③使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？ ④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，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
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。

探究点三、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)。

其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。

【板书设计】
第4节光的折射
一、光的折射现象：
光从空气斜射入水(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：
①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)。

②折射角随入射角的增大而增大。

③光垂直入射时光的传播方向不变。

④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
【教学反思】
本课难在“探究”，因为学生初学物理，他们的物理思维还没有形成，更不用说实验探究能力的具备了，所以本课的探究不能放的太宽泛了，在探究前每个环节都需要精细的思考，考虑学生可能出现哪些问题，然后考虑如何正确的引导。

因为有“光的反射”一课做铺垫，所以本课学生动手操作降低了一定的难度。

在探究三线共面的时候，由于学生的实际操作水平和表达能力有差异，可以考虑师生共同完成。

不要花太多的时间，为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象和课堂练习挤出时间。

《第4节光的折射》导学案
教学目标
知识与技能：
1、知道光的折射现象及折射光线和折射角；
2、知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆；
3、能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。

过程与方法：
1、通过演示实验，指导学生观察现象，引导学生自己分析、归纳规律，培养学生的观察、分析归纳能力。

2、引导学生动手做实验，培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。

情感与态度：
1、培养学生学习物理的兴趣。

2、通过对日常光现象的分析，破除迷信，热爱科学，进行唯物主义教育。

难点和重点
重点：光的折射规律；光路可逆。

难点：光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系；用光的折射解释自然现象。

新课引入：
演示一：
在碗中倒入适量的水，斜插入一根直筷子，让学生侧面斜视观察现象。

演示二：
在碗中放入硬币，放在一定的高度让学生刚好看不到碗底的硬币，再倒入适量的水，请同学观察实验现象。

请学生思考这是为什么？
导学过程
一.自主预习：
1。

光从一种介质入另一种介质中时，传播方向会发生，这种现象叫光的折射。

2.画出光从空气中斜射入水中时的光路图，并标出入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角的位置。

3.根据同学们所画的图，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向，此时的折射角（填上大于、等于或小于）入射角。

4.请同学们试着画出光从水斜射入空气中的光路图，并标出入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角的位置。

5.当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向，此时的折射角（填上大于、等于或小于）入射角。

6.当一束光线垂直射向水面时，入射角等于度，折射角等于度。

7.把一块厚玻璃放在钢笔的前面，笔杆看起来好像“错位”了，这种现象是引起的。

二、交流合作探究：
活动．体验光的折射
在白纸上放置一块玻璃砖，用激光笔对着玻璃砖的表面发出一束激光，会看到进入玻璃的光线发生了偏折，同时在作业纸上画出光线传播的大致路径。

1、______________________________________________这种现象叫光的折射.
2、在光线传播的大致路径上模仿光的反射现象，给光线和角标上名字。

活动.探究：光的折射规律
1.类比光的反射定律，我们应该从哪些方面研究光的折射规律？
2．探究光的折射规律需要哪些器材？
3．如何探究折射光线、入射光线、法线的位置关系？
结论（一）：折射光线、入射光线、法线在，折射光线、入射光线分别位于。

4．探究折射角和入射角的关系：
让光从空气斜射入玻璃，根据实验画出折射光路图：
结论（二）：光从空气中斜射入玻璃或其他介质时，折射光线向法
线（折射角入射角）。

让光从玻璃斜射入空气根据实验画出折射光路图：
结论（三）：光从玻璃或其他介质斜射如空气时，折射光线向法
线（折射角入射角）。

5．多改变几次入射光的方向，你还会发现什么规律？分组实验，收集证据。

交流：（1）折射角随入射角的增大如何变化？
（2）当光垂直入射时，光的传播方向如何？
结论（四）：1．折射角随入射角的增大而。

2．光垂直入射时光的传播方向
6．探究折射光路是否可逆：
用激光灯让光从空气中斜射向水中，观察光路，并确定折射光线的位置，如果用激光灯让光从水中逆着折射光线射入空气中，观察光路，你有什么发现？（折射光线将会怎样传播）
结论（五）：光在折射时，光路是的。

分组讨论，学生总结光的折射规律
1、折射光线、入射光线和法线在，折射光线和入射光线分别位于
2、当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线法线方向（偏向或偏离），折射角入射角
3、当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线法线方向（偏向或偏离），折射角入射角
4、当光垂直射入水（或玻璃）中时，传播方向不变，入射角、折射角都等于零
5、入射角增大时，折射角也
三：解释生活中的折射现象
1、我们都知道，有经验的渔民只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到，这是为什么？
在清澈见底、深度不过齐腰的水时，千万不要冒然下去，以免因为对水深估计不足，发生危险。

2、问：海市蜃楼产生的原因是什么？
见了远处的物体。

这样，海市蜃楼就形成了。

达标练习
1如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，
其中___是入射光线，___是反射光线，___是折射光线，
反射角为___ ，折射角为____，
光进入玻璃后偏折角度的大小是___．
2、光从空气射向玻璃发生折射时，如果入射角为30O，则折射角( )。

A．等于300 B．小于300 C．大于30O
3、一束光由空气斜射入水中，入射角逐渐增大，则折射角（）
A.逐渐减小
B.不变
C.逐渐增大，但总小于入射角
D. 逐渐增大，可能大于入射角
4．下列事例中属于光的折射现象的是：（）
A 阳光照射浓密的树叶，在地面上出现光斑
B 潜水员在水面下看岸上的景物“升高了”
C 人们在湖边看到“白云”在水中飘动
D我们能从各个方向看见本身不发光的桌椅
5、下列说法中正确的是（）
A 光从一种透明物质射入另一种透明物质中时，一定发生折射，但折射角小于入射角
B 光从一种透明物质射入另一种透明物质中时，一定发生折射，但折射角大于入射角
C 光从空气斜射入水中时，同时发生反射和折射
D以上说法都不对
《第4节光的折射》同步练习
01知识管理
1．光的折射
定义：光从一种介质斜射入另一种介质时________发生改变的现象叫光的折射．
光的折射规律：(1)折射光线、入射光线和法线在____________；(2)折射光线和入射光线分居在________的两侧；(3)当光从空气斜射入水或其他介质时，折射角________入射角．当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角________入射角．
光路的可逆性：在折射现象中，光路是可逆的．
注意：光从一种介质垂直射入另一种介质时，光的传播方向不改变，此时，入射角为0°，折射角为0°，这是折射现象的一种特殊情况．如图所示．
2．生活中的折射现象
现象：(1)池水看起来比实际的________；(2)筷子在水中的“________”现象；(3)海市蜃楼；(4)有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的________才能叉到鱼．
说明：分析光的折射现象时，可以根据光的折射规律，通过作图的方式直观、形象地说明问题，但在分析时，一定要搞清光的传播方向，再利用相应的折射规律作图分析．
拓展：不管是从空气中看水中的物体，还是从水中看空气中的物体，所看到的虚像都比物体的实际位置“高”．
02基础题
1．当光从空气斜射进入玻璃中时，会发生折射，如图所示，画出的折射光路正确的是( )
2．光从空气射入水中，入射角为0°，折射角为( )
A．0° B．30° C．45° D．60°
3．“五一”黄金周，小明来到青山环抱、绿树簇拥的碧流河水库．站在拦河坝上，俯视清澈平静的水面，看到“鸟儿在水中飞翔，鱼儿在白云中穿游，青山倒立在水中……”，小明看到的景物中，由光的折射形成的是( ) A．鸟 B．鱼 C．白云 D．青山
4．远看浅浅的湖(河)水，一旦涉入水中后，才发现水的实际深度比看到的要深许多，如图所示．水对眼睛的这种“欺骗”，对于想游泳的同学存在很大安全隐患，我们必须要警惕．造成这一现象的主要原因是( )
A．光的直线传播 B．光发生了折射 C．光发生了反射 D．某些人的幻觉
第4题图第5题图
5．如图所示，渔夫叉鱼时，应瞄准哪个方向才能叉到鱼( )
A．看到的鱼的前方 B．看到的鱼的方向
C．看到的鱼的上方 D．看到的鱼的下方
6．从岸上看清澈池塘的深度比实际的要________(填“深”或“浅”)，这是由于光的________造成的，所以我们不能贸然独自下水，以免发生溺水事故．7．(泸州中考)如图所示，清澈平整水面下的“射灯”射出的一束光从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射，若入射光线与界面成53°角，反射光线与折射光线的夹角为100°，则反射角的大小为________，折射角的大小为________．
8．(聊城中考)如图所示，一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖．画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)．
03中档题
9．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是( )
A．水中的“倒影” B．手在墙上形成“手影” C．筷子在水面处“弯折” D．景物在凸面镜中成像
10．如图所示，女孩用一种可以隐身的斗篷遮住身体的下部，人站在女孩的前面，却看到了斗篷后面的景物，而被斗篷遮住的身体部分“消失”了．下面能正确解释这种现象的光路图是( )
11．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是( )
A．入射角为60°，界面右侧是空气 B．折射角为45°，界面右侧是玻璃
C．入射角为30°，界面左侧是空气 D．折射角为45°，界面左侧是玻璃
12．“东方红，太阳升”描述的是太阳刚刚升起的情景，从我们物理学角度分析，看到的并非是太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了
________(填“反射”或“折射”)而形成的像，太阳实际在地平线________(填“以下”或“以上”)．
13．如图所示，一束激光沿________射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的________(填“左”或“右”)侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角________(填“增大”“不变”或“减小”)．
04拓展题
14．平静水面上的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置如图所示，水面一侧C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合，以小鸟眼睛A点代表小鸟，以小鱼眼睛B点代表小鱼，请画出小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鱼的光路图．(保留作图痕迹)
15．在探究光的折射规律实验中，某一小组同学将光分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
(1)当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向________(填“改变”或“不改变”)．
(2)光从空气射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而________．分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角________(“可能”或“不可能”)达到90°.
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角是________．
(4)从表中数据看出，同一光线，在不同材料的介质中的偏折程度不同．可以猜想，当光从水中射入玻璃时，折射角________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角．
参考答案
第4节光的折射
知识管理
1．传播方向(1)同一平面内(2)法线(3)小于大于 2.(1)浅(2)折断(4)下方
基础题
1．C 2.A 3.B 4.B 5.D 6.浅折射7.37°43°
8.
中档题
9．C 10.D 11.D 12.折射以下13.直线传播左不变
拓展题
14.15．(1)不变(2)增大不可能(3)45°(4)小于。