4.4 光的折射 导学案 -2023-2024学年人教版物理八年级上册

第 4节　光的折射 课程标准(2022年版) 本节要点 通过实验，了解光的 折射现象及其特点． 1.知道光发生折射的条件． 2.了解光的折射规律．(重点) 3.会画光的折射光路图． 4.能解释生活中因光的折射引起的视觉差异．(难点) 课堂练习 ★重点练习 光的折射现象 1．演示实验：如图甲所示，水槽内装有适量掺了牛奶的水，水面上有用透明薄膜密封着的烟雾，将一束激光沿各个方向由空气入射到水中，观察光线在水中的传播方向是否发生改变. 现象：(1)激光束由空气斜射入水中时，传播方向发生改变． (2)激光束由空气垂直射入水中时，传播方向不发生改变. 注意：当光从空气斜射入水中时，一部分光进入水中发生折射，还有一部分光发生反射返回空气中． 2．定义：我们把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，叫做光的折射．水中筷子折断、池水看起来变浅等都是光的折射现象． 3．基本概念：“一点”“一面”“三线”“两角”，如图乙所示． (1)一点：光的入射点，用字母O表示． (2)一面：两种介质的分界面DE. (3)三线：①法线ON：经过入射点O并垂直于分界面的直线． ②入射光线：AO． ③折射光线：OC． (4)两角：①入射角：入射光线与法线的夹角，即∠i， ②折射角：折射光线与法线的夹角，即∠γ． ★重点练习 光的折射规律 1.学生实验：探究光的折射规律 实验器材：水槽、带角度的可折转的光屏、激光笔． 实验步骤：(1)将一束激光贴着光屏垂直射入水中，然后不断增大入射角，观察光束在空气中和水中的径迹，记录入射角和折射角的大小，如图所示． (2)将光屏的右半部分向后折转，看是否能观察到折射光线． (3)固定激光的入射角度，用另一种颜色的激光逆着折射光线的方向射向O点，观察光束在水中和空气中的径迹，记录入射角和折射角的大小． (4)将水换成玻璃砖，重复上述实验过程． 分析论证：(1)光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折；折射角小于入射角． (2)光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折；折射角大于入射角． 实验结论：(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内． (2)折射光线、入射光线分居法线两侧． (3)在光的折射中，空气中的光线远离法线，水(或玻璃)中的光线靠近法线[巧记：空远水(或玻)近]；当入射角增大时，折射角大；当入射角减小时，折射角减小． (4)光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变． (5)在光的折射现象中，光路可逆． 评估与交流：(1)多次改变入射角的目的是寻找普遍规律，避免结论具有偶然性. (2)要将水换成玻璃，再次实验，目的是寻找普遍规律，避免结论具有偶然性. (3)上述实验过程，还有哪些地方可以改进？与同学讨论交流，说说你的想法． 注意事项：(1)光发生折射时，总是空气中的角偏大． (2)在光的反射、折射现象中，入射角、反射角、折射角的变化趋势相同，即同时增大(或减小)． (3)由于光的折射发生在两种介质的分界面处，光的传播速度发生改变． 2.如图所示，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路(　C　) 3.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路记录模型图，但是其中还有些关键要素忘记标记了．下列分析错误的是(　A　) A．折射光线为OA B．入射光线为BO C．MM′左侧为空气 D．折射角为35° ★重点练习 光的折射画图 1.作图步骤：(1)找入射点O．(如图甲所示) (2)过点O画法线NN′(虚线＋直角符号)．(如图乙所示) (3)根据“空远玻近”的规律，作折射(或入射)光线的大致方向．(如图丙所示) (4)标入射角和折射角(弧线＋大小)．(如图丁所示) 2.如图所示，一束光从水中射向水面O点，画出法线、反射光线和大致的折射光线． 如图所示 答案图 3.如图所示，一束光线从玻璃斜射入空气，同时发生反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线的大致传播方向． 如图所示 答案图 变式2图 ★重点练习 生活中典型的折射现象 1．水中物“变浅” 如图所示是人眼看到池底某点的光路，其中正确的是(　D　) 知识总结 光由池底某点发出，经水面射入空气中发生折射，折射角大于入射角而射入人眼；眼睛观察到的是该点的虚像，在折射光线的反向延长线上，因此虚像与眼睛在同一直线上． 2.岸上物“变高” 如图所示，喷水鱼因其特殊的捕食方式而得名，它能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物．下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是(　C　) 知识总结 无论从岸上看水下，还是从水下看岸上，看到的都是物体的虚像，它比物体的实际位置要高一些． 3．物体“错位”和“上折” （1）在研究光现象的实验时，小红在玻璃杯中放入一根木棒，从侧面观察到如图