第3节 光的折射（教学课件）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

该初中物理课件聚焦光的折射现象、规律及光的色散，通过海市蜃楼等生活现象设问，结合递进实验（空气斜射/垂直射入水、玻璃砖对比）引导探究，以实验观察、反射对比辨析及光路作图为学习支架。 亮点在于实验驱动（含探究视频）与生活应用紧密结合（池水变浅、筷子折断等解释），结构化总结（“三线共面、空中角大”等规律口诀及反射对比表）。通过科学探究培养观察能力，建构物理观念，强化科学思维，助力学生提升应用能力，为教师提供实例丰富的教学方案。

第4章 光 现 象 4.3 光的折射 沪科技 五四学制2024版 八年级上册 教学目标 认识光的折射现象，并通过实验探究光的折射规律。 01 知道光在发生折射时，光路是可逆的。 02 03 能够根据光的折射规律简单作图。 04 能够利用所学知识解释生活中的折射现象。 教学重点、难点 教学重点 教学难点 1.了解光的折射现象，知道折射光线和折射角的概念； 2.通过光的色散知道太阳光是由多种单色光组成的，理解白光是复色光，了解紫外线和红外线，建立完整的光科学观念。 1.能用光的折射规律解释生活中简单的折射现象，强化科学解释与实际应用的科学思维。 2.通过对比实验验证光路的可逆性，总结光的折射规律的操作要点。 你见过海市蜃楼吗？你知道这神奇的景观是如何形成的吗？ 课程导入 系统化的知识才能灵活运用。物理理论的实验局限建立物理模型简化问题，物理与其他学科密切相关。物理测量的自动化改进建立物理量之间的数量级概念。用生活实例解释物理现象，解决物理计算题的有效方法是关注科技新闻中的物理应用，尝试用不同方法解决同一问题，绘制概念图梳理知识脉络，包括电磁感应现象分析。建立物理模型简化问题，持之以恒的实践才能融会贯通。通过测量实践掌握仪器使用，包括温度计的工作原理。 课程导入 你还见过下面的现象吗？知道为什么吗？ 让一束光从空气斜射到水中，观察这束光的路径。光进入水中后，其传播方向会发生变化吗？向哪个方向偏折？ 传播方向会发生变化，并且向法线偏折。 光射入水中时的折射现象 探究新知 再让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是 怎样的？ 3.把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察现象。 光仍然沿直线传播，没有发生偏折。 ①光从空气斜射到玻璃中，传播方向也会发生偏折，且偏折方向和斜射到水中一致。 ②光垂直射向玻璃，传播方向不发生改变。 探究新知 一、光的折射现象 光由一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。 探究新知 光折射中的五个要素 一、光的折射现象 M N 入射角 折射角 折射光线 入射光线 空气 玻璃 法线 界面 i γ 三线共面  法线居中   空中角大 认识光的折射现象 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。 光斜射到半圆形玻璃砖直径面上时发生的光的反射和折射现象。 观察到入射光斜射到入射点后，分成两部分：一部分射入玻璃中，一部分反射回空气。 知识讲解 一级标题：黑体， 10 视频：实验探究光的折射 光的折射中，三线共面 实验 1 实验 2 光的折射中，两线分居 折射光线与入射光线、法线在 同一平面内 折射光线与入射光线分居在 法线两侧 光的折射中，两角关系 实验3 当入射角增大时，折射角也增大 实验4 光线垂直入射时 光由空气垂直射入其他介质时，传播 方向也不会改变 光的折射中，光路可逆 实验5 发生光的折射时，光路可逆 （1）一点：点O为入射点(又为反射点、折射点) （2）二辅助线 法线NN′ 分界面EF 相互垂直 （3）三光线 AO叫入射光线 OB叫反射光线 OC叫折射光线 光的折射的几个基本概念： “一点”“一面”“三线”“两角” （4）入射角：入射光线与法线的夹角i （5）折射角：折射光线与法线的夹角r 水 空气 水 空气 折射规律怎么记？ 水 空气 空气中的角大 【实验结论】 光 的 折 射 规 律 光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 M M′ M M′ O O B B A A N N′ N N′ i i r r 空气 空气 玻璃 玻璃 应用光的折射规律完成光路图： 反 射 折 射 三线关系 两角关系 特殊情况 三线共面 三线共面 法线居中 法线居中 两角相等 空气中角大 同增同减 同增同减 垂直入射原路返回 垂直入射方向不变 光反射和折射的联系 一束光射向一块玻璃砖（如图）并穿过玻璃砖，这束光进入玻璃和离开玻璃后的光路正确的是( ) A. B. C. D. B 课堂练习 答案：B 解析：先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角。当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。最终的出射光线与最初的入射光线平行。故只有B图正确。 M M′ M M′ O O B B A A N N′ N N′ i i r r 空气 空气 玻璃 玻璃 应用光的折射规律完成光路图： 课堂练习 清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不能贸然下去，因为它的实际深度会超过你看到的深度，可能会使你惊慌失措而发生危险。为什么池水看起来比实际浅呢？ A 二、生活中折射形成的奇异现象 （1）小猫为什么叉不到鱼 从A射出的两条光线经折射后进入猫的眼睛，由于光沿直线传播的经验，猫逆着折射光看去，觉得光是从A′射出的，因此猫看到的是A升高的虚像A′。 A′ 小猫要沿着鱼的下方才能叉到鱼 （2）水中的筷子“折断”了 C C' 筷子看起来向____弯折 上 【点击图片播放视频】 二、生活中折射形成的奇异现象 （3）从水中看岸上的物体变“高”了 二、生活中折射形成的奇异现象 （4）海市蜃楼 海市蜃楼的成因 【点击画面播放视频】 二、生活中折射形成的奇异现象 17世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了太阳光的颜色之谜。 三、光的折射之光的色散 1.探究光的色散 让一束太阳光照射到三棱镜上，这束光通过三棱镜后会产生什么现象? 图1.4-19 太阳光通过三棱镜 让太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上 可以看到一条彩色的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的 三、光的折射之光的色散 1.光的色散 牛顿的三棱镜实验：让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，从而发现了光的色散现象。 太阳光是白光。太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光。这种现象叫作光的色散。白光是由多种色光混合而成的。 三、光的折射之光的色散 单色光和复色光 由多种色光合成的光叫做复色光，白光就是一种复色光。将红色激光斜射至三棱镜的一边，发现红光经过三棱镜折射后，不会发生 激光色散现象，这样的色光叫做单色光。若绿色激光从同一方向斜射至三棱镜的一边，绿光通过三棱镜后偏折程度大于红光。这说明三棱镜对不同色光的折射程度不同。正是因为这个缘故，由各种单色光组成的白光经过三棱镜后才会形成彩色的光带 三、光的折射之光的色散 2.太阳光的可见光谱： 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱，如图所示。 三、光的折射之光的色散 3.色光的三原色 人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫作光的三原色。 色光混合效果实验 三、光的折射之光的色散 系统化的知识才能灵活运用。物理理论的实验局限建立物理模型简化问题，物理与其他学科密切相关。物理测量的自动化改进建立物理量之间的数量级概念。用生活实例解释物理现象，解决物理计算题的有效方法是关注科技新闻中的物理应用，尝试用不同方法解决同一问题，绘制概念图梳理知识脉络，包括电磁感应现象分析。建立物理模型简化问题，持之以恒的实践才能融会贯通。通过测量实践掌握仪器使用，包括温度计的工作原理。 课堂小结 定义： 三线在同一平面内 光的折射 规律 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折的现象 空气中的角最大 光垂直入射时传播方向不变 生活中的折射现象 池底变浅 海市蜃楼 1.如图，下列为光线在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 解：A、光线斜射在空气与玻璃的界面处发生反射，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，当光由空气斜射入中玻璃时，折射角小于入射角，故A正确； B、光从玻璃斜射入空气时，折射角应该大于入射角，而图中折射角小于入射角了。故B错误； C、光线从空气斜射入玻璃时，同时发生反射和折射，发生反射时，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，而图中反射角不等于入射角，且反射光线箭头标错了，故C错误； D、光从玻璃斜射入空气时，发生反射和折射，反射角等于入射角，反射光线、入射光线分居法线两侧，而图中反射角不等于入射角，且反射光线箭头标错了，故D错误。 故选：A。 课后作业 2.仔细观察光的色散实验，图中的光路示意图正确的是（　　） 解：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。由于紫光的折射率最大，所以偏折最大；红光的折射率最小，则偏折程度最小。故屏上端为红光，屏下端是紫光。 故选：A。 A B C D 课后作业 3.以下是某科技兴趣小组同学设计的寻找“有色影子”的活动方案。用一种色光照射站在背景板前的人，会在背景板上形成影子，在影子上叠加另一种色光，能形成“有色影子”，符合要求的方案是（　　） 方案 照射光源的颜色 背景板的颜色 叠加光源的颜色 ① 白 红 蓝 ② 红 蓝 黄 ③ 蓝 白 红 ④ 绿 黄 蓝 A．方案① B．方案② C．方案③ D．方案④ 课后作业 解：无论照射光源是何种颜色，背景板上都会留下一个黑色的人影，这是由于光被人挡住，在后面留下的阴影；如果背景板是白色，白色反射所有的色光，此时无论叠加光源是何种颜色，都会在影子上叠加该叠加光源的颜色，能形成“有色影子”，由表可知，方案③正确； 若背景板不是白色，当叠加光源的颜色与背景板的颜色相同时，也能形成“有色影子”，由表可知，方案①②④错误。 故选：C。 课后作业 4.在白光照射下，小乐看见图卡中蓝色、红色、绿色、白色部分的面积分别为8cm2，4cm2，2cm2、2cm2，如图所示。若小乐用某种光照射图卡，看见其黑色部分的面积为10cm2，则该种光最可能是（　　） A．蓝光 B．红光 C．绿光 D．白光 解：在白光照射下，小乐看见图卡中蓝色、红色、绿色、白色部分的面积分别为8cm2，4cm2，2cm2、2cm2，总面积为16cm2，若小乐用某种光照射图卡，看见其黑色部分的面积为10cm2，有颜色部分的面积为6cm2；因白色部分反射所有色光为2cm2，剩下4cm2的反射光只能是红色部分反射的，因此该种光最可能是红光。 故选：B。 课后作业 2. 利用平面镜成像的特点，在图乙中画出摄影师看到太阳在湖水中的像的光路图。 如图所示 课后作业 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$