4.4光的折射

一、教材分析
本节课《光的折射》是人教版八年级物理第四章第四节的内容，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，更重要是激发学生学习兴趣，提高科学素质，让学生从小崇尚科学，立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，是为以后几节课学习活动进行充分准备。所以本节是本单元教学的重点。
教学目标
（一）知识与技能：
了解什么是光的折射现象
探究光的折射规律
了解生活中的折射现象
（二）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。（三）情感态度与价值观
1．培养学生学习物理的兴趣；
2．通过对生活中折射现象的学习，培养学生安全意识。
三、 教学重点和难点
（一）重点：光的折射规律；
（二）难点：用光的折射规律解释与其有关的一些自然现象。
四、教法和学法
（一）教法
根据教学内容的上下承接关系，学生刚学完光的反射，对光学研究中的一些物理量已有初步的了解，如入射角、法线等。针对素质教育对学生能力的要求，本节采用观察分析、启发式教学法。通过实验演示、实验探究、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导，让学生进行分组实验和观察演示实验，使学生在头脑中有清晰的表象，以具体生动的感性认识为基础掌握知识，同时在观察中培养能力，开展思维训练重视知识的应用，理论紧密联系实际。
（二）学法
根据本节的内容特征，教师在做好演示实验时，引导学生如何去观察实验？并由他们总结和发现规律，同时注意学生的非智力因素：自信心、毅力、兴趣、动机等培养，通过手势、眼神、表情等形体语言来激发学生的积极性。使学生通过观察总结规律，联系实际、运用规律解决问题。
本节采用观察、对比、探究、分析的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出光的折射规律，应用折射规律解释一些自然现象，培养学生爱科学、用科学，提高学生的学习兴趣。
五、教学过程
（一）引入：同学们听过海市蜃楼吗？想看吗？那我们一起来看看发生在新疆沙漠中的一次海市蜃楼奇观。（看视频）从视频中同学们知道海市蜃楼的成因是？----光的折射。在我们生活中还有许多由于光的折射产生的奇妙现象，请同学们看：这两张照片上的同学有什么不同之处？插入水中的筷子怎么折断了？水中的铅笔也好像折断了？对于这些有趣的现象，想知道它们形成的奥秘吗？让我们一起进入今天的学习《光的折射》。
（二）新课教学：
1．光的折射现象
回忆：在前面的学习中我们已经知道光在同种均匀介质中沿直线传播，在传播过程中如果遇到不透明的物质表面时，出现这样的情况，这是什么现象（激光照射到小平面镜上，边问边演示）?
生：光的反射
师：当光在传播过程中遇到了另一种透明物质，又会出现什么现象呢？仔细观察（拿走镜面）。我们发现：部分光被反射，部分光进入玻璃，而且传播方向在界面处发生了偏折，这就是光的折射。除了光从空气斜射入玻璃，（展示图片）课前老师还做了以下实验：光从空气斜射入水中，光从空气斜射入透明皂中，光从水斜射入透明皂中，都有类似的现象，请同学们根据这些现象概括一下什么叫光的折射现象。小组交流、讨论后回答

老师引导学生总结得出
（1）现象：光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。
（2）我们一起来画实验图形，看谁画的又快又好。
现在我们来熟悉一下老朋友认识一些新朋友，教师介绍图中各部分名称，其中进入水中的光线叫折射光线，折射光线与法线的夹角叫折射角．由实验可知反射现象和折射现象可同时发生．先来回忆一下光在反射时都有哪些规律？我们是从哪些方面进行研究的？那么折射现象中有什么规律呢？
2．光的折射规律
（1）我们一起走进回忆——回顾光的反射现象中有哪些规律？
光的反射
光的折射

三线 ，两线


反射角 入射角


反射角随入射角增大而 ，
随入射角减小而


光路


小组讨论：在光的折射现象中，我想探究哪些问题？
学生可能会提出的问题:
在折射现象中
a.折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？
b.折射光线、入射光线是否分居法线两侧？
c.折射角和入射角的大小关系如何？
d．随着入射角的增大，折射角如何变化？
e. 当入射光线垂直入射时，折射光线的方向如何？
f. 在光的折射现象中，光路可逆吗？
师:下面先跟老师一起来探究第一个问题
（2）我们一起合作探究——光的折射规律
探究一：三线关系（教师演示）
教师：下面先和老师一起来探究三线关系，这是一个F面可以转动的光屏，打出一束激光，同学们观察两线是否位于法线两侧？同时在F面上看到了折射光线，要探究三线是否共面，下一步应该怎么操作呢？
学生：转动平面，看是否还能看到折射光线
教师：很好，让我们一起探究，如图所示

让光从F面入射，再次实验，有相同的规律，得出结论：三线共面 两线分居
师：第二个问题要让同学们用我们身边熟悉的器材自己来完成
探究二：两角关系（学生分组实验）
介绍实验器材: 激光笔，透明饭盒，其中三个小组的饭盒内装了水，另外三个小组的饭盒内贴有半圆形玻璃砖，在它们内部分别有哪两种透明物质呢？在装水的饭盒内有空气和水，在另一饭盒内有空气和玻璃。
使用方法:在激光笔上都贴了一个“前”字，使用时贴有前字的一面正对盒盖，然后将激光笔紧贴饭盒盒盖，饭盒最上面的卡扣是打开的，是便于大家转动激光笔，改变入射角的大小。注意我们可以让光从空气斜射入水或玻璃中，也可以让光从水或玻璃斜射入空气中，在这个过程中观察完成两个任务：一是这两种情况下比较折射角和入射角的大小关系，二是折射角随入射角的角度变化关系。为了便于操作，老师在饭盒上套了一个黑色的橡皮圈，同学们在转动激光笔时应该让激光笔一直处于橡皮圈和盒盖之间，不能超过这个范围操作。每个小组推荐一名同学正对盒盖操作，其他同学可以离开座位正对饭盒前后两个面观察，并完成学案目标二的部分。
注意：1.操作过程中，不能移动桌面上的器材；2.激光不能对着人照射。

两角大小关系：光从空气斜射入水或玻璃中，折射角小于入射角
光从水或玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角
为了便于记忆可归纳：空气中的角大

角度变化关系：入射角增大，折射角也增大，入射角减小，折射角也减小.
师：同学们再看演示：让入射光线垂直（沿法线）射入水中．
问：入射角等于多少？（0°），反射角等于多少？（0°），折射角等于多少？（0°）．反射光线在哪？（按原路返回），折射光线在哪？（传播方向不变）说明这是反射和折射中的一种特殊情况．
结论：光垂直界面入射时，传播方向不变。
入射角=0°，折射角=0°
探究三：在折射现象中，光路可逆吗？（学生再探究）

结论：在折射现象中，光路可逆
师：经过大量实验发现，除了水和玻璃，光在其他不同透明物质中折射时也有这样的规律，总结得出了光的折射规律，并与光的反射规律对比相同点和不同点。
【实验探究过程采取教师演示加学生分组实验相结合的方式，教师演示器材和学生分组实验采用都采用身边熟悉的器材自制教具，让学生感觉不陌生，体现物理来源于生活】
3．生活中的折射现象
〖现象一〗：插入水中的筷子为什么会弯折?[学生讨论，代表回答]〔利用电脑课件解释〕这是光从水中进入空气发生折射，来自 P 点的光通过水面折射后，折射光线的反向延长线都经过P 的像点P′。
〖现象二〗鱼儿在清澈的水里游动，可以看得很清楚。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。怎样才能又快又准地叉到鱼？[学生讨论，代表回答]
[提问]：若从水中看岸边的物体位置是变高了还是变低了?我们看看。
〖现象三〗〔问〕：我们看到河水的深度(视深)跟河水的实际深度哪个大?[利用电脑课件解释河底变浅的原因] 〔讲述故事〕：在清澈见底的池塘，常有小孩下水戏耍而溺死，有的老人说，这是水中有鬼迷惑小孩。请同学们用今天所学的知识来分析小孩溺水可能的原因。学生分组讨论，请代表发言]所以水深危险，请勿随意下河塘游泳。我们只有认真学习科学知识、才能解释生活中出现的奇妙现象，为破除迷信，传播科学出力。 光的折射现象不仅发生在两种不同介质中，同种不均匀介质（如大气）中也能发生光的折射。大气中的折射现象：海市蜃楼、星光闪烁等。思考：光总是沿直线传播的，对不对？应该怎样说？
（三）．小结：本节课我收获了什么
物理知识方面，我收获了：
学习方法方面，我收获了：
学以致用方面，我收获了：
【学生在反思本节课的收获时，引导其从多方面思考，教师给出的几个方面只是作为参考，学生还可有其它方面的收获，如：小组合作方面等】
（四）、作业：
1.教材课后习题；
2.完成学案目标三；
3.课本阅读材料《海市蜃楼》。
六、板书设计
4．4 光的折射
一、光的折射概念



二、光的折射规律
三、生活中的折射现象