2020秋 人教版八年级物理上册 第4节 光的折射 导学案

①光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时,折射光线向法线方向偏折,即折射
角小于入射角;
②光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,即
折射角大于入射角；
③折射角随入射角的改变而改变:入射角增大时,折射角也增大,入射角减小时,折
射角也减小;
④光线垂直射入界面时,传播方向不变,入射角为零度,折射角为零度,反射角也为
②折射角随着入射角的增大 （减小）而增大（减小）.
知识拓展：
演示 3:把白色屏 F 分别向前、向后折（使 E、F 不在同一平面上），让光以某一
从以下四点理解光
角度射向水面.
的折射规律
大家能否看到水中的光线？
（1）弄清概念.弄清
生：看不见.
入射点、入射角、折射
师生共同分析得出结论：
角、入射光线、折射光
还是由其他介质斜射入 空气中，空气中的角总 是大角.
图1 解析：作图时，先连接点 S 和点 P，交水面于 A 点（虚线），再从 P 点向水面作垂 线，垂足是 B，根据光从空气射入水中时光的折射规律（折射角小于入射角）知， 入射角 O 在 A 点和 B 点之间的某一处，接下来在 A 点和 B 点之间的水面上选一个 恰当的入射点 O（O 点的选取略），作出入射光线和折射光线，使得入射角大于
质斜射入另一种介质时又将如何传播呢？
生 1：传播方向不改变，仍沿直线传播.
生 2：传播方向要发生改变.
光从空气斜射入水中，如果改变方向，是向界面偏折呢？还是向法线偏折？
生 1：向界面偏折. 生 2：向法线偏折. 上面问题的回答谁对谁错呢？下面我们用实验来验证一下. 教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如图所示，其中圆形白 色屏 E（可用 2 cm 厚木板刷上白油漆制成）边缘标有均匀刻度，中间开有长方形 口，恰好将长方形玻璃容器放进去，容器中装适量的水，并在水中插有可转动的白 色屏 F（树脂板或塑料板），白色屏 E 和 F 可显示光束传播的路径.白色屏 E 周围上 有一可移动的激光光源 S（可用激光棒）.
学生用：玻璃杯、碗、筷子、
茶杯、硬币、适量的水.
教学 难点
1.总结归纳光的折射规律. 2.解释简单的折射现象.
教学 课时
1 课时
1.光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向 发生偏折 ，这种现象叫光的 折射.
2.在折射现象中， 入射光线 与法线的夹角叫入射角， 折射光线 与法线的夹角
课 叫折射角，折射光线与入射光线位于 不同 介质中.
质中传播的，所以传播
现象：光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入 的速度各不相同.
水中，并向法线偏折.
师生共同分析得出结论.
板书：
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折
射.
光的折射规律 1.有关折射的几个专用名词 教师把刚才的光的折射现象在黑板上画出它的光路图.从图中介绍，什么是折 射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要 特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角.
将我们生活的环境变得更加美丽！
【教材 P83“想想议议”】 在图中，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中 原来还藏着一枚硬币.想一想，这是为什么？尝试着在家里表演这个小魔术，并向 其他人解释.
解：向碗中加水后，根据光的折射规律，光由水中斜射入空气中时，折射角大 于入射角，所以进入人眼睛的光线向下弯折，但人总感觉光是沿直线传播的，所以 在进入人眼的折射光线的反向延长线上人会看到硬币的虚像，这个虚像的位置比硬 币的实际位置高，因此向碗中加水后，能看到硬币的虚像.
教 学 板 书
这一节课我们首先认识了光的折射现象，光从一种介质斜射向另一种介质时， 课 其传播方向一般会发生变化，这种现象就叫光的折射.然后我们通过实验小结出了 堂 光的折射规律.我们认识的光的折射现象都要遵守光的折射规律，在光的折射中， 小 同光的反射一样，光路也是可逆的.其实光的折射现象在我们的生活中有很多，要 结 多观察并会用光的折射规律作出合理的解释.希望各位同学努力学习，改造自然，
第 4 节 光的折射
备课笔记
课题
运动的描述
课型
新授课
教 学 目 标
教学 重点
1.了解光的折射现象.
知识与技能
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.
4.了解光的折射在生产、生活中的应用.
1.通过观察，认识折射现象.
过程与方法
2.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
4.如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑.逐渐往杯中加水，观察到 的光斑将会如何移动？
解：光斑 B 向右移动，光路图如图所示.
【例 4】小宇利用如图所示装置将一束光由水中斜射到空气中，来探究“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，
（填“能”或“不能”）看见反射光线.
①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.
线、法线的含义，特别
②折射光线、入射光线位于法线的两侧.
是法线，它既是界面的
演示 4:让光垂直射向水面.
垂线，又是作图时画入
大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进？
射角和折射角的参照标
生：光沿直线传播，传播方向不变.
准.
师生共同分析得出结论：
（2）折射角随入射
进
行
教师评价、补充：有经验的渔夫只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼的.
【例 3】（多媒体展示）如图所示的漫画说明了一个什么问题？
新
课
解析： 由于光的折射，当水底的光线由水中射入空气，在水和空气的交界面发生折 射，游泳者逆着折射光线看到的是水底的虚像，比实际的水底浅，从而发生溺水事 故. 答案：漫画说明了游泳者所看到的水底实际上是水底发生折射所成的虚像.由 于虚像比实际水底向上发生了侧移，游泳者看到水的深度比水的实际深度要浅，因 此游泳者看到的水并不太深，导致误判从而发生溺水事故.
射光线射出呢？
气斜射入水中或其他介
演示 5:
质中，还是光从水或其
①先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置.
他介质斜射入空气中，
②再让光线逆着折射光线方向射入，观察光线是否逆着原入射光线方向射出. 在空气中的角总是大于
教师演示，学生观察后师生共同分析得出结论：在折射时光路是可逆的.
知识拓展： 1.当光从一种透明介
质斜射入另一种透明介 质中时，在两种介质的 分界面上，光线的传播 方向一般要发生改变.其 中一部分光发生反射， 同时还有一部分光进入
另一种介质中发生折射.
进
2.折射是在光从一种
透明介质斜射入另一种
行
透明介质的分界面处发
新
课
演示 1：
生的.因为光是在两种介
使 E、F 在同一平面上，让光从空气斜射向水面.
新课
我们平时会发现，把筷子放进装满水的杯子时，筷子好像在水面折断了.这到
导入 底是什么缘故呢？今天我们学习光的折射后就可以解释这种奇怪的现象了.
光的折射现象 我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象，以及光在反射时所遵循的规律
——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介
析，从现象中发现物理规律的能力.
情感、态度 与价值观
在探究光的折射规律的活动中，有对科学的求知欲，能保持对 自然界的好奇，乐于探索自然.有将科学技术应用于日常生活、社会 实践的意识.
演示用：激光光源、光的折射
1.探究光折射时的特点的实验和 光的折射规律.
2.光的折射作图.
教具 准备
演示装置、水槽、三角尺、多媒体 课件.
当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变. 进
角的增大而增大，但不
当光线垂直射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度？
行
成正比，叙述时应先说
生：当光线垂直射向介质表面时，入射角为 0°,折射角也为 0°. 新
折射角后说入射角.
如果让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中，光线是否沿原入
课
（3）无论光是从空
【教材 P84“动手动脑学物理”】 1.图中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？
教 材
解：由光的折射规律：当光线从空气斜射入其他介质中时，会向法线方向偏 习
折，同时入射光线和折射光线应居于法线两侧，故应选丙. 题
2.一束光射向一块玻璃砖（如图），并穿过玻璃砖.画出这束光进入玻璃和离开 解
答案：C
光的折射作图 1.盛了水的碗，看上去好像变浅了.（池水变浅） 教师引导学生分析：如图所示，从碗底 S 点发出的光线，由水进入空气时，在 水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的 方向看去，觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点 S′发出来的.S′就是 S 的 虚像，S′比 S 离水面的距离近.所以，人看上去盛水的碗底好像变浅了.
折射wenku.baidu.com，即符合光从空气进入水中的折射规律.作反射光线有两种方法，一种 是作出 S 点关于水面的对称点 S′，连接 S′O 并延长，延长线即是反射光线；另 一种方法是根据光的反射定律作图.
答案：如图 2 所示.
或 图2
折射规律的应用
结合教材 P82 图 4.4-4，讨论有经验的渔夫是如何用鱼叉叉鱼的？
进
行
新
2.放在杯底刚好看不见的硬币，加上水又会看得见.（硬币升高）
课
教师引导分析：在未加水之前的硬币 S 点，射入人眼的这部分光，被杯的边沿 知识拓展：
挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射进人的眼睛，所以，人眼看不见
光的折射作图两注
硬币.当水加到一定程度时，S 点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入 意：
射角，折射光线进入人眼.如图乙所示，人可以看见硬币，其实，人看到的只是硬
一是要明确光的传
币的虚像.
播方向，即光是由空气
斜射入其他介质还是由
其他介质斜射入空气；
二是记住光的折射规律
的核心点，即无论是光
由空气斜射入其他介质
【例 2】（多媒体展示）如图 1 所示， 一激光灯从点 S 发出的一束射向水面的光，在界面发生反射和折射，折射光线 经过 P 点，请你在图中作出入射光线及其相应的反射光线和折射光线.
备课笔记
2.光的折射规律 演示 2：使 E、F 在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做 两次. 演示过程要让学生观察两点： ①光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大？ ②随着入射角的增大（减小）折射角将如何改变？ 现象:①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.
备课笔记 方法技巧：
口诀记忆“光的折 射规律”：三线共面， 法线居中，气大他小 （即空气中的角度大于 其他介质中的角度）.
零度.
（4）在折射现象中，光路是可逆的.
【例 1】（多媒体展示）如图所示各光路图能反映光从玻璃斜射入空气中的是 （）
备课笔记
解析：按照光的折射规律判断.当光从空气中斜射入玻璃中时，折射角小于入 射角，由此可判断 A 项错误、D 项正确.当光线从玻璃中斜射入空气中时，折射角 大于入射角，由此判断 B 项错误、C 项正确，而本题是光从玻璃斜射入空气中，故 正确答案是 C.
前
3.光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向 法线 偏折，即折射角 小于
预 入射角.
习
4.光线垂直两介质界面入射时，入射角等于 0° ，折射角等于 0° ，即光的传播 方向 不变 .
巩固
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分
复习 难题讲解），加强学生对知识的巩固.
在水或是其他介质（真
板书：
空除外）中的角.
光的折射规律：
（4）折射光路是可
（1）三线共面: 折射光线、入射光线、法线在同一平面上.
逆的.折射现象中，光线
（2）两线分居: 折射光线和入射光线分居法线的两侧,且位于不同的两种介质 的传播方向颠倒时，光
中.
传播的路径是不变的
（3）两角关系:
（沿原路返回）.
（2）实验的折射光路如图所示，可以判定折射角
（填“大于”
“小于”或“等于”）
入射角.增大入射角时，折射角
（填
“增大”或“减小”）.
知识拓展： 由于大气是不均匀
的，早晨，当太阳还在 地平线以下时，太阳发 出的光在不均匀的大气 层中发生了折射，所以 我们逆着折射光线看 去，就看见了太阳升高
了的虚像，好像太阳已
玻璃后的光线（注意标出法线）. 答
解：如图所示.
易错提示： 注意当光垂直入射到另 一种介质中时，传播方 向不变，即折射角和入 射角都是 0°
3.小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”.请你说一说这一有趣的 现象是怎么形成的.
解：“云在水中飘”是光的反射现象，“鱼在云上游”是鱼通过水的折射所形 成的虚像和云在水面下的虚像同时出现所形成的现象.