4.4光的折射（教学设计）-2024-2025学年人教版物理八年级上册

本文围绕“光的折射”展开，承接光的直线传播知识，为后续光学知识奠基。通过实验探究、现象分析等环节，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。 该设计亮点在于多种实验器材与多媒体结合，采用实验探究等特色教法。从学生层面提升质疑批判等能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

教案 课 题 光的折射 备课人 授课日期 教学目标 （1）物理观念：理解光的折射现象，掌握折射光线和折射角的定义，能够描述光从空气射入水或其他介质时的偏折规律，并理解光路的可逆性。 （2）科学思维：通过实验和观察，培养学生的质疑和批判能力，能够基于事实证据和科学推理分析光的折射现象，解决相关问题。 （3）科学探究：通过探究光的折射规律，学习绘制光路图、记录实验数据的方法，提升实验操作能力和数据分析能力。 （4）科学态度与责任：感受折射现象的美妙，激发对自然现象和生活的热爱，增强安全意识，认识到物理学习的重要性。 教 学 重 点 与 难 点 （1）理解光的折射规律，包括三线共面、两角关系及光路可逆性，并能通过实验探究和光路图进行验证。 （2）运用光的折射规律解释生活中的折射现象，如池水变浅、海市蜃楼等，培养学生的科学思维和问题解决能力。 媒体教具 （1）实验器材：包括激光笔、光的折射演示装置、水槽、碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水。这些器材可以帮助学生直观地观察光的折射现象，增强理解。 （2）多媒体设备：用于播放与课程相关的视频，如 “空碗现硬币” 视频，以及展示生活中折射现象的图片和动画，例如叉鱼时的折射原理图。这有助于激发学生的学习兴趣，加深对知识点的印象。 教法学法 实验探究法、讲授法、演示法、对比分析法 教 学 过 程 二次备课调整 一、导入新课 教师首先通过播放 “空碗现硬币” 视频，展示一个有趣的物理现象：放在碗底刚好看不见的硬币，在加入水后又变得可见。 （师：同学们，你们知道这是为什么吗？为什么硬币会突然出现呢？请看这个视频。） （生：我们能看到物体是因为光进入了我们的眼睛。加水之后，光的传播路径可能发生了改变，所以硬币就变得可见了。） 接着，教师拿出一根筷子，让学生观察筷子在空气中的直视效果。然后将筷子斜放入水中，再次让学生观察筷子的变化。 （师：大家看看这根筷子，它是不是直的？现在我把它斜放入水中，你们再看看有什么变化？） （生：筷子好像弯了！） 二、讲授新课 1. 光的折射现象 教师引导学生思考光从一种介质进入另一种介质时的情况，并引入光的折射概念。 （师：当我们把光从空气斜射入水或其他介质时，传播方向会发生改变，这种现象叫作光的折射。请大家翻开教材第 XX 页并熟悉几个相关名词。） （生：点 O 为入射点，即反射点和折射点。法线是垂直于界面的虚线，入射光线、反射光线和折射光线分别位于法线两侧。） 接下来，教师用激光笔、玻璃砖和量角器进行实验，演示光从空气斜射入水中的现象。 （师：我们现在来观察一下，当激光从空气斜射入水中时，光的传播方向会发生什么变化？） （生：光的传播方向改变了，光路不再沿直线传播。） 探究点一：光的折射 器材：激光笔、玻璃砖、量角器。 要求学生带着下列问题去观察： 光的传播方向改变了吗？如果不改变，光路应是什么方向？ 与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？ 如果增大入射角，折射角会如何变化？减小入射角呢？ 如果光从空气垂直射入玻璃中，情况又是怎样的？ （师：请大家仔细观察实验，并回答这些问题。） （生：光的传播方向确实改变了，不再是直线。折射光线靠近法线。入射角增大的时候，折射角也增大；入射角减小的时候，折射角也减小。如果光垂直射入，传播方向不变。） （师：非常好，总结一下我们的结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。光的折射规律如下： (1) 三线关系：折射光线与入射光线、法线在同一平面内（三线共面）；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧（法线居中）。 (2) 两角关系：光从空气斜射入玻璃中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。 (3) 因果关系：当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入玻璃中或其他介质中时，传播方向不变。） 即时练习：画光路图 （师：请大家根据刚才的实验和结论，画出光路图。） （生：画光路图。） 2. 光路的可逆性 教师进一步引导学生探讨光路的可逆性。 （师：如果我们逆着折射光的方向射入，传播方向会怎样？） （生：传播方向会反过来。） （师：很好，光在折射过程中，光路是可逆的。无论是光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，总是空气中的角大于其他介质中的角。） （师：请大家分小组体验光路的可逆性。） （生：分组操作，验证光路的可逆性。） 3. 生活中的折射现象 教师利用多媒体展示生活中的一些折射现象，如池水变浅、叉鱼等。 （师：生活中有很多折射现象，请大家看这些图片。） （师：解释池水 “变浅”，告诫学生千万不要贸然下水。） （生：池水变浅是因为光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，所以我们看到的池底位置比实际位置要浅。） （师：很好，下面我们来解释 “空碗现硬币” 的问题。） （生：加水后，硬币反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，所以我们能看到硬币。） （师：还有哪些生活中的折射现象？） （生：彩虹、海市蜃楼等。） （师：海市蜃楼是在海面或沙漠上方不均匀的空气中，由于光的折射形成的虚幻景象。形成原理可以参考从水中看岸上物体的光路图。） （师：引导解释人透过空气看树木和人通过水面看岸边树木的不同。） （生：人透过空气看树木时，光沿直线进入眼睛。人通过水面看岸边树木时，光先从树木到水面发生反射，再从水面到眼睛。但人眼习惯地以为光是从岸边树木的倒影处沿直线进入眼睛的。） （师：对，我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。） 对比光路图 （师：出示小黑板对比光从空气斜射入水和从水斜射入空气的光路图。） （生：观察对比图。） 4. 应用光的折射规律 教师引导学生应用光的折射规律解释为什么水中的筷子会变弯。 （师：在空气中 A 处看水中物体 B，好像在 B′处，变浅了；在水中 B 处看岸上物体 A，好像在 A′处，变高了。） （生：应用光路的可逆性，解释筷子变弯的原因。） 三、课堂小结 教师总结本节课的主要内容： （师：今天我们学习了光的折射现象和光的折射规律。知道了光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折。光的折射规律包括三线共面、两角关系以及光路的可逆性。还探讨了生活中的折射现象，如池水变浅、海市蜃楼等。希望大家能够理解并应用这些知识。） （生：总结笔记，提出疑问。） 作业布置 （1）请结合课堂所学内容，绘制光的折射现象的光路图，并标明入射点、折射点、入射光线、折射光线、法线以及入射角和折射角。 （2）观察生活中的折射现象，选择一个例子（如池水变浅、海市蜃楼等），并用所学知识解释其原理。 学科网（北京）股份有限公司 $$