第三节 光的折射（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

3.3 光的折射（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）通过实验探究，知道折射光线、折射角的含义，了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。 （2）了解光在发生折射时，光路的可逆性。 （3）了解生活中的光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。 2.科学思维： 体验由折射引起的错觉，基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和批判。 3.科学探究： 经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。 4.科学态度与责任： 初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。 【重点难点】 学习重点：光的折射规律的探究。 学习难点：折射现象中，折射角和入射角的大小关系。 【器材准备】 （1）激光笔、可以折转的光屏、铁架台、刻度尺、量角器、、玻璃缸、水、牛奶等。 （2）和《光的折射》相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入： 做一做 想一想 请同学们完成下列小实验： （1） 把铅笔斜插入水中，你会看到什么？ （2）把厚玻璃砖压在尺子上，你会看到什么？ 为什么会出现这些现象呢？ 本节课我们将探究有关问题。 二、自主学习： 自主学习（一）　光的折射规律 任务清单：阅读教材P73--74的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）什么是光的折射现象？ （2）什么是界面、法线、入射光、折射光 、入射角、折射角？ （3）简单说出你是如何设计探究光的折射规律的实验？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　光的折射规律 1.实验：用激光斜射水面。 现象：激光斜射入水中时，传播方向发生偏折。 2.定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 3.与光的折射相关的概念： （1）入射点:入射光线与界面的交点。 （2）入射光线：射向界面的光线。 （3）折射光线：进入另一种介质的光线。 （4）法线：经过入射点且垂直于界面的直线（虚线）。 （5）入射角：入射光线与法线的夹角。 （6）折射角：折射光线与法线的夹角。 4.对光的折射的解析： （1）光从一种物质斜射向另一种物质时，同时会 发生反射和折射。 （2）光的折射发生原因：由于光速在不同介质中 的传播速度不同。 （3）光线垂直射入另一种介质时，传播方向不改变。 （4）在同种物质中，若介质不均匀，也会发生光的折射。 5.实验：探究光的折射特点 （1）提出问题：在光的折射现象中，折射光与入射光有怎样的关系？ （2）猜想假设： 。 （3）设计实验：让激光笔射出的光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系。 （4）实验装置图： （5）实验步骤： 按装置图把光源、水槽、可折叠光屏装配好。 ①让激光笔射出的光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系，并比较折射角与入射角的大小； 改变入射角的大小，观察折射角的变化。你可得出什么结论？ ②将显示有折射光线的半个光屏向后折转一定角度，光屏上还会显示折射光吗？这说明什么？ ③把水换成玻璃砖，重复上面的实验。得出的结论有变化吗？ （6）实验表格： （7）实验结论： ①三线同面：折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 ②两线异侧：折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 ③角不等：折射角不等于入射角。 A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 （8）交流反思： 如果已知人射光的方向，能否确定折射光射光的方向？光能沿人射方向折射射回去吗？（请利用现有器材完成实验） 折射光路是可逆的 请观看光的折射实验视频。 自主学习（二）　生活中的折射现象 任务清单：阅读教材P75前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们为什么会把河水看浅？ （2）插入水中的铅笔为什么看起来“折断了”？ （3）厚玻璃砖下面的尺子为什么看起来“错位”？ （4）尝试完成“又看到硬币”的实验。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　生活中的折射现象 生活中的折射现象 1.渔民抓鱼：鱼儿在清澈的水中游动，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。为什么？ 原来，光从水中斜射向空气，折射角大于入射角，我们把鱼看浅了。 2.河水被看浅：河水看起来为什么比实际的浅? 原来：池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了，即池水看起来比实际的浅。 3.海市蜃楼： 海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，因为当大气层内的空气疏密不均匀时，就会发生光的折射。 4.请尝试用类似的方法解释尺子“错位”、铅笔“折断”等现象： 5.迷你实验：为何又能看见硬币了 取一个不透明的杯子，在杯底中央放一枚硬币。你先站在能看见杯底硬币的位置，再向后退，直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水，当水达到一定深度时，刚才看不到的硬币又能看见了。 6.光的折射作图： （1）如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：折射光线的大致方向 。 （2）如图所示，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束入射光的折射光路 。 （3）如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。 请观看光的折射作图视频。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）假期小明和爸爸妈妈去湖边游玩，他们发现水面出现非常奇特的影像：水中白云朵朵、鸟儿展翅飞翔、鱼儿悠闲地游来游去。小明看到“在水中飞翔”的鸟是鸟的___________像（选填“虚”或“实”），看到“在云中游”的“鱼”位置比实际位置要___________（选填“深”或“浅”） 2.（30分）如图，可鲁克湖水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看，“倒影如镜”的“倒影”是由光的 所形成的水草的 （选填“实像”或“虚像”）。这些“倒影”看起来比水草本身“暗”一些，主要是因为水草的光射到水面时，有一部分发生 进入水中。 3.（20分）如图所示，一束激光由空气入射到空水槽底部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 （选填“左”或“右”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，入射角 ，折射角 （后两空选填“增大”“减小”或“不变”）。 4.（10分）如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（　　） A．墙上的影子 B．水中倒影 C．水中铅笔“折断” D．用后视镜观察 5.（10分）如图所示，能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（　　） A．B． C． D． 6．（10分）画出光线通过玻璃砖的光路（保留必要作图痕迹）。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 光的折射（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）通过实验探究，知道折射光线、折射角的含义，了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。 （2）了解光在发生折射时，光路的可逆性。 （3）了解生活中的光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。 2.科学思维： 体验由折射引起的错觉，基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和批判。 3.科学探究： 经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。 4.科学态度与责任： 初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。 【重点难点】 学习重点：光的折射规律的探究。 学习难点：折射现象中，折射角和入射角的大小关系。 【器材准备】 （1）激光笔、可以折转的光屏、铁架台、刻度尺、量角器、、玻璃缸、水、牛奶等。 （2）和《光的折射》相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入： 做一做 想一想 请同学们完成下列小实验： （1） 把铅笔斜插入水中，你会看到什么？ （2）把厚玻璃砖压在尺子上，你会看到什么？ 为什么会出现这些现象呢？ 本节课我们将探究有关问题。 二、自主学习： 自主学习（一）　光的折射规律 任务清单：阅读教材P73--74的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）什么是光的折射现象？ （2）什么是界面、法线、入射光、折射光 、入射角、折射角？ （3）简单说出你是如何设计探究光的折射规律的实验？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　光的折射规律 1.实验：用激光斜射水面。 现象：激光斜射入水中时，传播方向发生偏折。 2.定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 3.与光的折射相关的概念： （1）入射点:入射光线与界面的交点。 （2）入射光线：射向界面的光线。 （3）折射光线：进入另一种介质的光线。 （4）法线：经过入射点且垂直于界面的直线（虚线）。 （5）入射角：入射光线与法线的夹角。 （6）折射角：折射光线与法线的夹角。 4.对光的折射的解析： （1）光从一种物质斜射向另一种物质时，同时会 发生反射和折射。 （2）光的折射发生原因：由于光速在不同介质中 的传播速度不同。 （3）光线垂直射入另一种介质时，传播方向不改变。 （4）在同种物质中，若介质不均匀，也会发生光的折射。 5.实验：探究光的折射特点 （1）提出问题：在光的折射现象中，折射光与入射光有怎样的关系？ （2）猜想假设： 。 （3）设计实验：让激光笔射出的光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系。 （4）实验装置图： （5）实验步骤： 按装置图把光源、水槽、可折叠光屏装配好。 ①让激光笔射出的光从空气沿光屏斜射入水中，观察折射光线、法线与入射光线间的位置关系，并比较折射角与入射角的大小； 改变入射角的大小，观察折射角的变化。你可得出什么结论？ ②将显示有折射光线的半个光屏向后折转一定角度，光屏上还会显示折射光吗？这说明什么？ ③把水换成玻璃砖，重复上面的实验。得出的结论有变化吗？ （6）实验表格： （7）实验结论： ①三线同面：折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 ②两线异侧：折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 ③角不等：折射角不等于入射角。 A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角。 B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 （8）交流反思： 如果已知人射光的方向，能否确定折射光射光的方向？光能沿人射方向折射射回去吗？（请利用现有器材完成实验） 折射光路是可逆的 请观看光的折射实验视频。 自主学习（二）　生活中的折射现象 任务清单：阅读教材P75前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们为什么会把河水看浅？ （2）插入水中的铅笔为什么看起来“折断了”？ （3）厚玻璃砖下面的尺子为什么看起来“错位”？ （4）尝试完成“又看到硬币”的实验。 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　生活中的折射现象 生活中的折射现象 1.渔民抓鱼：鱼儿在清澈的水中游动，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。为什么？ 原来，光从水中斜射向空气，折射角大于入射角，我们把鱼看浅了。 2.河水被看浅：河水看起来为什么比实际的浅? 原来：池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这点的位置升高了，即池水看起来比实际的浅。 3.海市蜃楼： 海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，因为当大气层内的空气疏密不均匀时，就会发生光的折射。 4.请尝试用类似的方法解释尺子“错位”、铅笔“折断”等现象： 5.迷你实验：为何又能看见硬币了 取一个不透明的杯子，在杯底中央放一枚硬币。你先站在能看见杯底硬币的位置，再向后退，直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水，当水达到一定深度时，刚才看不到的硬币又能看见了。 6.光的折射作图： （1）如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：折射光线的大致方向 。 （2）如图所示，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束入射光的折射光路 。 （3）如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。 请观看光的折射作图视频。 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（20分）假期小明和爸爸妈妈去湖边游玩，他们发现水面出现非常奇特的影像：水中白云朵朵、鸟儿展翅飞翔、鱼儿悠闲地游来游去。小明看到“在水中飞翔”的鸟是鸟的___________像（选填“虚”或“实”），看到“在云中游”的“鱼”位置比实际位置要___________（选填“深”或“浅”） 【答案】虚、浅。 【解析】[1][2]平静的水面相当于平面镜，看到鸟在水中飞翔是平面镜成的像，平面镜成的像为虚像；鱼反射的光线从水中斜射到空气中，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是比真实位置要浅的鱼的虚像。 2.（30分）如图，可鲁克湖水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看，“倒影如镜”的“倒影”是由光的 所形成的水草的 （选填“实像”或“虚像”）。这些“倒影”看起来比水草本身“暗”一些，主要是因为水草的光射到水面时，有一部分发生 进入水中。 【答案】反射 虚像 折射。 【解析】[1][2]水中的“倒影”属于平面镜成像，是因为光在水面发生反射形成的虚像。 [3]光照射到水面时，部分在水面发生反射，部分进入水中传播发生折射，所以“倒影”看起来比水草本身要“暗”一些。 3.（20分）如图所示，一束激光由空气入射到空水槽底部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 （选填“左”或“右”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，入射角 ，折射角 （后两空选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】左 不变 不变 【解析】[1]当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧。 [2][3]继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，但是入射角不变，根据光的折射规律可知，折射角和反射角的大小也不变。 4.（10分）如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（　　） A．墙上的影子 B．水中倒影 C．水中铅笔“折断” D．用后视镜观察 【答案】C。 【解析】A.墙上的影子，属于光的直线传播，故A不符合题意； B.水中倒影，属于光的反射，故B不符合题意； C.铅笔“折断”，属于光的折射，故C符合题意； D.用后视镜观察,属于光的反射，故D不符合题意。 故选C。 5.（10分）如图所示，能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（　　） A．B． C． D． 【答案】A 【解析】“岸边的人看到水中鱼”，是鱼反射的光经水面折射进入人眼，人逆着光线看到的是位于水中鱼正上方的虚像。 A．由A光路图可知，光由水中斜射入空气，折射角大于入射角，符合光的折射规律，故A符合题意； BD．光路图为光由水中斜射入空气，折射角小于入射角，不符合光的折射规律，故BD不符合题意； C．光路图为光由水中垂直射入空气中，即沿法线射入，方向不改变，不符合光的折射规律，故C不符合题意。 故选A。 6．（10分）画出光线通过玻璃砖的光路（保留必要作图痕迹）。 【答案】   【解析】光线与玻璃砖表面的交点为入射点，作法线；因为光线是从空气一侧射入玻璃砖内，根据光的折射定律，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，画出此时的折射光线；然后找到这根光线与玻璃砖表面的交点，再次作法线，此时光线从玻璃砖内射出，进入空气一侧，此时空气一侧的光线远离法线。根据角的大小关系，在空气中所画的关系，应该平行。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$