4.4 光的折射 导学案 2025--2026学年人教版（2024）八年级物理上册

本文围绕光的折射展开，核心知识点为光的折射规律、现象及应用。承接光的直线传播与反射，为后续光学仪器学习奠基。通过分析生活现象、实验探究等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 本设计亮点在于紧密联系生活实例，采用讲练结合与问题引导法。从学生层面看，提升对物理现象的解释能力；从教师层面看，提供清晰授课思路；从课堂效果看，有效突破教学难点。

4.4 光的折射 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 理解光的折射现象，掌握光的折射规律。 1. 能够运用光的折射规律解释生活中的常见现象，如筷子变弯、池水变浅等。 1. 了解光的折射在透镜成像、望远镜等光学仪器中的应用。 二、学习重难点 重点 1. 光的折射规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 1. 光的折射现象的成因分析及光路图绘制。 1. 利用光的折射规律解释生活中的实际问题。 难点 1. 理解光在不同介质中折射时角度变化的规律，特别是折射角与入射角大小关系的相对性。 1. 准确绘制复杂情况下的光折射光路图，如光通过三棱镜、玻璃砖等。 1. 综合运用光的折射知识解释海市蜃楼、彩虹等复杂自然现象。 三、知识点自主预习填空 1. 光的折射现象：光从一种介质______入另一种介质时，传播方向发生______的现象，叫做光的折射。 1. 光的折射规律 0. 折射光线、入射光线和法线在______内；折射光线和入射光线分居______两侧。 0. 光从空气斜射入水或其他介质中时，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。 0. 当光垂直射向介质表面时，传播方向______。 11. 生活中的折射现象：插入水中的筷子看起来______（选填 “向上” 或 “向下”）弯折；池水看起来比实际的______（选填 “深” 或 “浅”）；海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生______形成的。 12. 光折射的应用：（如放大镜、照相机、投影仪等）的成像原理是光的折射；、______等光学仪器也利用了光的折射原理。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）光的折射现象 1. 核心知识 光的折射是指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。例如，将筷子插入水中，从水面上方观察，筷子好像在水面处 “折断” 了；在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置偏高，这些都是典型的光的折射现象。其本质原因是光在不同介质中的传播速度不同，当光从一种介质进入另一种介质时，为了保持能量和频率不变，光线会改变传播方向 。 1. 常考易错点 0. 误认为光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定会发生改变，忽略了光垂直入射时传播方向不变的情况。 0. 对一些生活中折射现象的判断不准确，如混淆反射现象和折射现象。 经典例题 下列现象中，属于光的折射现象的是（ ） A. 水中的倒影 B. 手影游戏 C. 海市蜃楼 D. 平面镜成像 解析：A 选项水中的倒影和 D 选项平面镜成像都是光的反射现象；B 选项手影游戏是光的直线传播形成的；C 选项海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的，属于光的折射现象。答案选 C。 变式题 在清澈的湖水中看到 “鱼儿在云中游”，关于此现象，下列说法正确的是（ ） A. 鱼是光的反射形成的虚像 B. 云是光的折射形成的虚像 C. 鱼是光的折射形成的虚像 D. 云是光的直线传播形成的实像 解析：看到水中的云是光的反射形成的虚像，看到水中的鱼是光从水中斜射入空气发生折射形成的虚像。答案选 C。 （二）光的折射规律 1. 核心知识 0. 三线共面与两线分居：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧，这一点与光的反射定律类似。 0. 折射角与入射角的关系： 7. 当光从空气斜射入水、玻璃等其他介质中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角； 7. 当光从水、玻璃等其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； 7. 当光垂直射向介质表面时，光的传播方向不变，此时入射角和折射角都为 0°。 0. 光路可逆性：在光的折射现象中，光路也是可逆的。即如果让光线逆着折射光线的方向从另一种介质射入原来的介质中，光线会逆着原来入射光线的方向射出。 16. 常考易错点 0. 混淆光从空气斜射入其他介质和从其他介质斜射入空气时折射角与入射角的大小关系，导致判断错误。 0. 在绘制光路图时，不能准确画出折射光线的方向，尤其是角度大小的把握不准确。 变式题 一束光从玻璃斜射入空气中，若入射角逐渐减小，则折射角（ ） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小，但总大于入射角 C. 不变 D. 逐渐减小，但总小于入射角 解析：光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，当入射角逐渐减小时，折射角也逐渐减小，但始终大于入射角。答案选 B。 （三）生活中的折射现象 1. 核心知识 0. 筷子变弯：插入水中的筷子，从水面上方看，水中部分看起来向上弯折。这是因为筷子反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看过去，感觉筷子的位置比实际位置偏高。 0. 池水变浅：人在岸上看池水，会觉得池水比实际的浅。原因是池底反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼看到的是池底的虚像，位置比实际池底偏高，所以感觉池水变浅了。 0. 海市蜃楼：是一种在特殊天气条件下，由于空气不均匀，光在传播过程中发生多次折射和全反射而形成的自然现象。远处物体反射的光经空气折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，就会看到远处物体的虚像，仿佛在空中或地面上出现了虚幻的景象。 18. 常考易错点 0. 不能正确分析这些现象中光的传播路径和折射情况，导致无法准确解释现象成因。 0. 对海市蜃楼等复杂现象的理解不透彻，容易忽略空气不均匀这一关键条件。 经典例题 在平静的湖面上看到 “鱼在云中游”，看到的鱼和云分别是（ ） A. 实像 实像 B. 虚像 虚像 C. 实像 虚像 D. 虚像 实像 解析：看到水中的云是光的反射形成的虚像，看到水中的鱼是光从水中斜射入空气发生折射形成的虚像。答案选 B。 变式题 当我们站在岸上看水中的鱼时，下列说法正确的是（ ） A. 鱼的实际位置比我们看到的鱼的位置深 B. 鱼的实际位置比我们看到的鱼的位置浅 C. 鱼和我们看到的鱼的位置一样 D. 无法确定 解析：由于光的折射，我们看到的鱼是鱼的虚像，位置比实际位置浅，所以鱼的实际位置比我们看到的鱼的位置深。答案选 A。 （四）光折射的应用 1. 核心知识 0. 透镜成像：放大镜、照相机、投影仪等光学仪器的成像原理都是光的折射。放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像；投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像。这些成像过程中，光线通过透镜时发生折射，从而实现成像效果。 0. 望远镜和显微镜：望远镜和显微镜也是利用光的折射原理工作的。望远镜通过物镜和目镜的折射，将远处的物体成像在人眼可观察的范围内；显微镜则通过物镜和目镜的多次折射，将微小物体放大成像，便于观察。 20. 常考易错点 0. 不了解这些光学仪器的成像原理与光折射的关系，无法准确分析仪器的工作过程。 0. 对不同光学仪器成像特点的记忆混淆，导致应用时出错。 经典例题 关于放大镜的成像原理，下列说法正确的是（ ） A. 放大镜是利用光的反射成像的 B. 放大镜成倒立、放大的实像 C. 放大镜成正立、放大的虚像 D. 放大镜成倒立、缩小的实像 解析：放大镜是利用凸透镜，通过光的折射成正立、放大的虚像。答案选 C。 变式题 下列光学仪器中，利用光的折射原理成像，且成倒立、缩小实像的是（ ） A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 平面镜 解析：放大镜成正立、放大的虚像；照相机成倒立、缩小的实像；投影仪成倒立、放大的实像；平面镜成正立、等大的虚像。答案选 B。 五、效果检测（判断正误） 1. 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生改变。（ ） 1. 光从空气斜射入玻璃中，折射角大于入射角。（ ） 1. 插入水中的筷子看起来向上弯折，是因为光的折射。（ ） 1. 在光的折射现象中，光路是不可逆的。（ ） 1. 照相机的成像原理是光的折射。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 光的折射是光在不同介质中传播方向发生偏折的现象，其原因是光在不同介质中的传播速度不同。 1. 光的折射规律包括三线共面、两线分居、折射角与入射角的大小关系以及光路可逆性，在分析和解决问题时要严格遵循这些规律。 1. 生活中有许多光的折射现象，如筷子变弯、池水变浅、海市蜃楼等，理解这些现象的成因有助于加深对光折射知识的理解。 1. 光的折射在光学仪器中有着广泛应用，如透镜成像、望远镜和显微镜等，了解其应用原理可以将知识与实际生活更好地结合起来。 8、 课后作业 一、单选题 1．下列光现象的原理是光的反射的是（　　） A．蓝花楹的树影 B．七孔浮桥的倒影 C．杯子中弯折的铅笔 D．被水滴放大的叶脉 2．雨过天晴，人们悠闲地在美丽的洛浦公园散步，洛水清澈，草木新绿，尽显古都悠闲韵味，下列有关物理现象说法正确的是（　　） A．地面上树影婆娑属于光的反射现象 B．看到水中鱼儿是光的直线传播现象 C．中原明珠塔与其倒影相映成趣是光的折射现象 D．美丽的彩虹悬挂在空中，这属于光的色散现象 3．如图所示，这是节假日期间，小敏在外游玩时拍摄的一张照片，下列说法中正确的是（　　） A．水中建筑物的倒影是实像——光的反射 B．水中建筑物的倒影是虚像——光的直线传播 C．看到水中游动的鱼是虚像——光的折射 D．小敏在地面上形成的影子——光的折射 4．“看似浅的池水实际更深，不会游泳者切勿贸然下水”.池水看起来比实际浅，这种现象的形成是由于光的（　　） A．反射 B．折射 C．色散 D．直线传播 5．下列四种光现象中，与“潭清疑水浅”这句诗描述的光现象原理相同的是（    ） A．水中的筷子“折断”了 B．小树在太阳光下的影子 C．桥在水中形成的倒影 D．小孔成像 6．2025年2月1日，在中国人们能观测到月掩土星现象，月掩土星是指月亮遮掩土星的过程。图中光现象的形成与以上光沿直线传播的原理相同的是（　　） A．海市蜃楼 B．水中塔“影” C．日晷影子 D．铅笔“折断” 7．圭表由“圭”和“表”两个部件组成（如图所示)，古人通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。与圭表判断节气的光学原理相同的是（      ） A．小孔成像 B．镜花水月 C．海市蜃楼 D．杯弓蛇影 二、填空题 8．如图所示，一支固定好的激光笔向盛有水的水槽发射一束激光照射到水面上的O点，光线经过折射在水槽底部形成一个光斑，此时折射角 （填“大于”、“小于”或“等于”）入射角；打开水槽底部的水龙头缓慢放水，能观察到水槽底部光斑向 （填“左”或“右”）移动，请在图中画出折射光线的大致位置。 9．按要求填空。 (1)如图甲，用力拨动钢尺，使之振动。不改变钢尺伸出桌面的长度，再用较大的力拨动钢尺，使之振动，两次听到声音的响度不同。这一现象表明：声音的响度与物体的 有关。若把钢尺换成塑料尺，其他操作相同，听出两次声音的 （选填“响度”“音调”或“音色”）不同。 (2)如图乙，让光束沿AO斜射入水中，光在界面处同时发生 和折射，光束进入水中后会向 （选填“靠近”或“远离”）法线方向偏折。 10．如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 度，折射角为 度，界面CD上面的介质是 。 三、作图题 11．如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点。    12．如图是光从空气斜射入水面时的一条反射光线，画出图中的入射光线及折射光线。 四、实验题 13．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （选填“向左移动”“向右移动”或“不移动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （选填“会”或“不会”）发生偏折； (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向偏折，调整激光笔使入射光逐渐偏向法线，折射光也逐渐偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （选填“增大”“减小”或“不变”）。当入射光沿着NO方向射入时，折射光会沿ON'方向偏折，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 斜射；偏折 1. 同一平面；法线；小于；大于；不变 1. 向上；浅；折射 1. 透镜；望远镜；显微镜 （二）效果检测答案及解析 1. ×。光垂直射向介质表面时，传播方向不变。 1. ×。光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角。 1. √。插入水中的筷子看起来向上弯折是由于光从水中斜射入空气发生折射导致的。 1. ×。在光的折射现象中，光路是可逆的。 1. √。照相机利用凸透镜成像，原理是光的折射。 （3） 课后作业答案及解析 1．B 【详解】A．树影是光沿直线传播形成的，故A不符合题意； B．倒影是光的反射形成的平面镜成像，故B符合题意； C．弯折的铅笔是光的折射现象，故C不符合题意； D．被水滴放大的叶脉是光的折射（水滴相当于凸透镜），故D不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．地面上树影婆娑是由于光的直线传播形成的，故A错误； B．看到水中的鱼儿是光的折射现象，故B错误； C．中原明珠塔的倒影是光的反射现象，故C错误； D．彩虹是光经过悬浮在空中的小水珠发生折射后形成的，是光的色散现象，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】AB．看到水中建筑物的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成建筑物的虚像，故 AB错误； C．看到水中游动的鱼是由光的折射形成的鱼的虚像，看到像的位置比实际位置高，故C正确； D．小敏在地面上形成的影子是由光的直线传播形成的，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】池水看起来比实际浅是因为光从水中进入空气中时向远离法线的方向偏折，人逆着光看过去，觉得池水变浅了，属于光的折射现象。故ACD不符合题意，B符合题意， 故选B。 5．A 【详解】“潭清疑水浅”指是人看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置要浅，是光的折射现象。 A．筷子好像在水面处“折断”是由于光从水中斜射入空气中时发生折射，属于光的折射，故A符合题意； B．光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，小树在太阳下的影子是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．桥在水中形成的倒影，是平面镜成像，属于光的反射现象，故C不符合题意； D．小孔成像是利用了光沿直线传播，故D不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．海市蜃楼是由于空气密度不均匀导致的光线折射现象，光线在穿过不同密度的空气层时发生偏折，形成虚像；这与光沿直线传播的原理不同，故A不符合题意； B．水中塔"影"是光线在水面发生反射形成的虚像，属于光的反射现象；反射现象与光沿直线传播的原理不同，故B不符合题意； C．日晷影子是太阳光被不透明的日晷针阻挡后形成的暗区，其形状由光的直线传播决定；这与月掩土星现象中月亮遮挡土星光线的原理完全一致，都体现了光在同种均匀介质中沿直线传播的特性，故C符合题意； D．铅笔"折断"是光线从水中斜射入空气时发生折射，导致人眼看到的铅笔位置发生偏移；折射现象与光沿直线传播的原理不同，故D不符合题意。 故选C。 7．A 【详解】通过观察记录圭表正午时影子的长短变化可确定季节变化，影子的形成用光的直线传播解释。小孔成像是光的直线传播形成的；镜花水月、杯弓蛇影是平面镜成像现象，是光的反射现象；海市蜃楼是光的折射现象，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8． 小于 右 【详解】[1]光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线。 [2]打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面下降，折射点向右移动，因此，折射光线逐渐向右移动。 [3]过入射点垂直于界面作出法线，光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，据此在法线右侧的水中画出折射光线的大概位置，如图所示： 9．(1) 振幅 音色 (2) 反射 靠近 【详解】（1）[1]保持钢尺伸出桌面的长度不变，先后用大小不同的力去拨动它，这样会导致钢尺振动的幅度不同，即发出声音的响度不同；从而得出了声音的响度与振幅有关。 [2]若把钢尺换成塑料尺，其他操作相同，材料不同，所以听出两次声音的音色不同。 （2）[1][2]让光束沿AO斜射入水中，光在界面处同时发生反射和折射，由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折。 10． 30 42 空气 【详解】[1][2][3]如图CD是界面，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为 而∠COE＝48°，则折射角为 因折射角大于入射角，所以CD的上边是空气，下边是水。 11．   【详解】连接EB，EB与界面的交点即为入射点O，连接AO，即可完成水下E处的人看到路灯A的光路图，发光点是A点，像点是B点。如图所示：    12． 【详解】先过折射点垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出入射光线，方向指向入射点，然后再根据光从空气斜射向水中，折射角小于入射角在水中右侧画出折射光线，如图所示： 13．(1) 向左移动 会 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 光路可逆 【详解】（1）[1][2]小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，当光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角，则入射光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）[1]小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，若将纸板右半部分绕NN'向后翻转任意角度，会发现纸板上无折射光线呈现，这是为了探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 [2]入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线的夹角是折射角，图丙中入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明入射角减小，折射角也减小。 [3]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。 （3）[1][2]由于光折射时，光路可逆，若光沿BO方向射入，折射光线将沿OA方向射出，与原来的传播方向正好相反。 $$