一、光的折射（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

该初中物理课件聚焦“光的折射”核心知识点，涵盖折射现象、规律及应用。以“水深危险”生活情景导入，通过实验探究折射规律，结合硬币变浅、鱼叉叉鱼等实例巩固，形成“现象-探究-规律-应用”学习脉络，配套实验活动、数据记录等支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过实验培养科学探究能力，结合生活实例构建物理观念，用光路图、数据表格发展科学思维，渗透科学态度与责任。学生能提升理论联系实际能力，教师可直接使用实验指导与练习，高效开展教学。

第三章 光的折射 透镜 物理八年级上册 •苏科版 一、光的折射 学习目标 01 物理观念 知道光的折射，知道光的折射规律，能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。知道在折射现象中，光路是可逆的 02 科学思维 通过实验探究，了解光的折射特点。 03 科学探究 探究光的折射特点。 04 科学态度与责任 通过创设学习情境，加强对光的折射规律的感性认识和理性认识，培养热爱自然、尊重自然的情感，激发勇于探索自然的热情。 重点难点 教学重点 教学难点 知道光的折射规律，能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。 光的折射作图，能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。 课堂导入 水深危险 千万不能！ 因为水的实际深度比看上去要深！ 从岸上看，为什么会觉得水的深度比它的实际深度浅呢? 探究新知 折射现象 活动3.1 观察光的折射现象 1.  如图所示，将一束光斜射到容器底面点 O 处；向容器中注水，观察底面上光斑的位置是否发生变化。 2.  设法使光束在空气和水中的传播路径显示出来，观察光传播的方向是否变化。 3.  使光束垂直于水面射入，观察光的传播方向；改变光的入射方向，观察光的传播方向怎样变化。 观察光的折射现象 o 探究新知 通过上述活动发现，当光垂直射入水中时，传播方向不变；当光斜射入水中时，传播方向会发生偏折。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作光的折射。 光的折射 法线：过入射点O 且垂直于分界面的直线 NN' ； AO 是入射光线，OB 是折射光线； 入射角：入射光线与法线的夹角α ； 折射角：折射光线与法线的夹角γ 。 探究新知 折射的特点 活动3.2 探究光的折射特点 提出问题 光从空气进入水（或其他介质）中，传播方向是否发生变化？如何变化？ 猜想与假设 （1）折射光线和入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧； （3）入射角增大（或减小），折射角也随之增大（或减小）。 回忆光的反射定律，说出你的猜想 探究新知 进行实验 1.  实验装置如图所示。向水槽中注水，使水面恰好通过背景屏的圆心 O。 探究光的折射特点 将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？ 当光从空气斜射入水中，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别位于法线两侧。 探究新知 进行实验 将一束光从空气经圆心O 垂直入射水中开始，逐次增大入射角，折射角如何变化？折射角与入射角的大小关系如何？ 实验序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 2 3 … 当光从空气斜射入水中，入射角增大，折射角也随之增大。当光垂直入射水中时，传播方向不变。 探究新知 进行实验 使一束光从水中经圆心 O 射入空气， 逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。 实验序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 2 3 … 光从水中斜射入空气，入射角增大，折射角也随之增大。 在折射现象中光路是可逆的。 探究新知 2. 如图所示，假设一束光从空气射入玻璃砖，再从它的另一侧射出。光在经过两个界面时分别向哪个方向偏折？ 进行实验 光射入玻璃砖 射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。 探究新知 实验发现，当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 实验结论 人们由大量实验归纳出光的折射特点： 当光从一种介质斜射入另一种介质时，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别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 探究新知 光的折射现象 例题   如图所示，将硬币放在碗底，然后后退至恰好看不到硬币的位置停下。请另一位同学向碗中缓缓注水（注意不要 移动硬币的位置），当水面上升到一定高度时，你就能再次看到硬币了。试一试，并解释其原因。 分析   看不到硬币，是由于来自硬币的光被碗壁挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角大于入射角，因而能再次看到硬币。解答时可借助示意图说明。 探究新知 解答   如图（a）所示，眼睛从 A 处移到 B 处的过程中都能看到硬币，再稍向后移（如 C 处），碗壁挡住了来自硬币的光，因而看不到硬币。 如图（b）所示，加水后来自硬币P的光 PO 从水射向空气，由于折射 角大于入射角，折射光 OC 得以进入眼睛，因而能再次看到硬币。 探究新知 回顾本节开头的情景，现在你知道从岸上看会觉得水的深度比它的实际深度浅的原因了吗? S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。 人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像，这点的位置比实际位置升高了。 探究新知 鱼叉叉鱼 有经验的渔民怎样才能叉到鱼？ 鱼的实际位置S 鱼的虚像S′ 从水中发出的光线，由水进入空气时发生折射，折射角大于入射角。 折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点，即鱼像发出来的，像比鱼位置高。 有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼 探究新知 筷子变弯 你能解释铅笔为什么折断了吗？ 法线 从筷子底端射向空气的光线，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，眼睛逆着折射光线看去，感觉水中的筷子每个点的虚像都比实际偏高，所以看起来筷子变弯了。 探究新知 水中看岸上的物体 如图所示，空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于入射角。 人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。 虚像 M′ 探究新知 太阳奇观 太阳变形的奥秘 我们知道，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。其实，即使在同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射。 例如，夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空 气的疏密分布不同。当光在 疏密分布不同的空气中传播 时， 就会发生折射。 如图 所示是我们看到的由于光的 折射而变形的太阳。 探究新知 太阳奇观 罕见的“三日同辉”——幻日 如图所示，在太阳的左右两侧各有一个特别明亮的地方，看上去像天空中同时有三个大小不同的太阳，这种现象称为幻日。 产生这种奇特现象的原因是什么？ 原来，高空中悬浮着许多形状 规则的小冰晶，当太阳光经过它们 时，会发生反射和折射，在特定的 环境下就会产生幻日现象。 幻日 探究新知 【学习任务一】探究光的折射特点 某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问： （1）甲图中一束光从空气射入水 中，各个方向的同学都能观察到 此现象，是因为光发生了 反射； （2）当光从空气垂直射到水面时， 折射角等于 度； （3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ； （4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 。 漫 0 验证三线是否共面 增大 探究新知 【学习任务一】探究光的折射特点 解：（1）[1]甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。 （2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。 （3）[3]图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。 （4）[4]由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。 探究新知 【学习任务二】光的折射特点的应用 如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，则观察到的光斑将会（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．向上移动 D．原位不动 A 解：光从空气斜射入水中时，会发生折射，折射角小于入射角，逐渐往杯中加水，如图所示，当水增多水面升高时，入射光线不变，法线仍然与水面垂直，则入射角不变，折射角也不变，但光斑会向右移动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 探究新知 【学习任务三】生活中的折射现象 如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（　　） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的色散 D．光的折射 解：斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 D 课堂小结 光的折射 折射现象 法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角 光的折射：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作光的折射。 折射的特点 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 探究光的折射特点 折射光线和入射光线分别位于法线两侧 入射角增大（或减 小）时，折射角也随之增大（或减小） 生活中的折射现象 课堂练习 1．沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（　　） A．小孔成像 B．水中倒影 C．立竿见影 D．潭深疑水浅 解：海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 A．小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，故A不符合题意； B．水中倒影是平面镜成像的一种，是由于光的反射形成的。当光线照射到水面上时，水面会像一个平面镜一样反射光线，形成物体的虚像，故B不符合题意； C．立竿见影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，当光线遇到不透明的物体（如竹竿）时，会在其后面形成一个没有光线照射的黑暗区域，即影子，故C不符合题意； D．潭深疑水浅是由于光的折射造成的。当光线从水中斜射入空气中时，由于光在不同介质中的传播速度不同，光线会发生偏折，使得我们看到的物体位置比实际位置要高。因此，当我们看到潭底时，会感觉潭底比实际要浅。故D符合题意。 故选D。 D 课堂练习 2．小明将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 像。 直线传播 解：[1]硬币放在杯底，因为光沿直线传播，杯子挡住了硬币到眼睛的光线，人眼便看不到硬币。 [2]倒入水后，硬币出来的光在水面发生折射，远离法线，人逆着光看，能看到硬币，这是光的折射现象。 [3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像，是折射形成的虚像，是光反向延长线的交点会聚而成的。 折射 虚 课堂练习 3．如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图，由图可知，折射光线是 ，界面的 侧是空气。 OB 解：[1][2]根据光的反射定律与光的折射定律可知：反射光线与入射光线在法线的两侧，折射光线与入射光线在法线的两侧，可以判断PQ为法线、入射光线为CO，反射光线为OA，折射光线为OB，由图中的角度关系可知，入射角和反射角均为60°，折射角为30°，因为光从空气中射向玻璃时，入射角大于折射角，因此界面的“左侧”是空气。 左 课堂练习 4．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）    A．P点在S点的上方，Q点与S点重合 B．P点在S点的下方，Q点与S点重合 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 D 课堂练习 解：如图所示，往池内灌水，水面升至a位置时，光从水中斜射到空气发生折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方；如果水面升至b位置时，光在同种介质中沿直线传播，光点仍然落在S点，但这个光点在水下，由于光从水里斜射到空气中要发生折射现象，所以岸上的人看到的光点是在折射光线的反向延长线上，故人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 课堂练习 5．如图所示，暗室内有一个容器，容器上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点，光束经平面镜反射后照射到容器壁的A点。现在给容器中装水，水面到如图所示位置，结果发现原来射到A点的光束射到容器底的B点了，请确定平面镜的位置后画出来，并作出激光束从镜面O点反射后，照射到B点的光路图。 解：如图所示，容器中没有水时，光沿直线传播，故连接OA，加上箭头，就可以确定反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线和反射光线的角平分线即为法线，过O点作OE的垂线，可以画出平面镜CD；当容器中加入水后，激光束从镜面O点反射后，反射光线与水面的交点F为折射点，经水面折射，由于入射角小于折射角，且折射后的点为B点，故连接BF，标上箭头，就可以画出折射光线，故如图所示： 课堂练习 6．创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃、水、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表中。 （1）如图-1所示是某次实验情形，此次试验的入射角是 ； （2）分析序号为 的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的增大而 ； 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 30° 2、3、4 增大 课堂练习 （3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与 有关；和水相比玻璃对光的折射本领较 ； （4）如图-1、图-2两种组装器材的方式中，小明认为更合理的是图-2，理由是此种组装方式能更方便地测出 。 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 小于 介质种类 强 入射角和折射角 课堂练习 解：（1）[1]入射角为入射光线与法线的夹角，由图可知，此时的入射角为 90°-60°=30° （2）[2][3]在探究折射角大小与入射角大小关系时，需要选择同种介质，所以应选择2、3、4实验，从实验数据可知，在同种介质中，折射角随入射角的增大而增大。 （3）[4][5][6]分析1、2、5实验可知，入射角大小相等，都为60°，介质的种类不同，光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°，光从空气斜射入水的折射角为40.5°，所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角，因此可知折射角大小与介质种类有关，可知玻璃对光的折射本领比水强。 （4）[7]入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角，图-2中，入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的大小，故图-2装置更为合理。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，如图3-11所示，由上向下观察，比较你看到的杯外和杯内的文字。描述你看到的现象，并解释产生这一现象的原因。 解：杯内的文字变近了，是因为光从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人逆着光线看到的文字比实际位置偏高。 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.46.101 $$