一、光的折射（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

本文围绕光的折射展开，在学生掌握光的直线传播与反射基础上，为后续透镜等知识奠基。通过实验探究、实例分析等环节，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。 该设计创新点在于用魔术导入激发兴趣，采用小组合作探究法。从学生角度，提升分析与解释现象能力；对教师而言，提供清晰授课流程；课堂效果上，有效突破折射规律理解这一难点。

一、光的折射（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 一、光的折射 教学 目标 物理观念 知道光的折射现象及其特点。能举例说出日常生活中光的折射现象。能粗略画出光的折射光路图。 科学思维 通过对比反射与折射的异同，强化类比与归纳思维。运用"光路可逆"原理逆向分析折射问题（如解释瞄准水中鱼的实际位置）。 科学探究 能独立设计实验探究光从空气射入水（或玻璃）时的折射规律，规范记录入射角、折射角数据。分析实验数据，归纳"入射角增大时折射角也增大""空气侧角度更大"的定性结论。 科学态度 与责任 通过"海市蜃楼""渔夫叉鱼"等实例，体会折射规律对解释自然现象的价值。在实验操作中养成严谨记录、反思误差的科学态度。 教材 分析 本节"光的折射"是苏科版八年级物理上册第三章"光的折射 透镜"的起始节。本节在"光的直线传播""光的反射"基础上，拓展学生对光传播规律的认识，是理解凸透镜、凹透镜的特点，以及凸透镜成像规律的核心基础。折射规律贯穿后续"透镜的应用""眼睛与视力矫正"等内容，承前启后，是初中光学知识体系的关键节点。 学情分析 八年级学生已掌握光的直线传播、反射定律及光路可逆性，具备用光线模型分析简单光学现象的能力。但折射现象中光路方向的"偏折"与日常直觉（如水中物体"变浅"）存在冲突，易产生认知障碍。学生抽象思维和定量分析能力仍在发展中，对折射角与入射角的动态关系理解可能存在困难。 教学重点 1．知道折射现象的定义与发生条件； 2．知道光的折射规律的核心内容； 3．运用光的折射原理解释生活现象。 教学难点 1．理解折射角与入射角的动态关系； 2．运用光的折射原理解释生活现象。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【小魔术】“硬币浮现” 碗里事先放一枚硬币，慢慢移动视线直到刚好看不见硬币为止，保持碗和视线位置不变，慢慢往碗中倒水，你发现了什么？ 【现象】硬币逐渐“浮现”了！ 【思考】这是为什么？利用我们以往学过的知识能不能解释？学过今天的内容，你就能给这么魔术揭秘了。 观看魔术，思考问题。 学习新课 一、光的折射 （一）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。 （二）光的折射 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。 1．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。 【信息快递】 ①入射点：入射光线与界面的交点O. ②入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO. ③折射光线：进入另一种介质的光线OB. ④法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN'. ⑤入射角：入射光线与法线的夹角α. ⑥折射角：折射光线与法线的夹角γ. 学习新课 二、光的折射特点 （一）活动3.2 探究光的折射特点 【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。 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？从垂直入射开始，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？ 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。 光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中，折射情况有什么不同？ （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？试一试。 【分析论证】 （1）光从空气斜射入水中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。发现： 折射光线、入射光线和法线在同一平面内。从垂直入射开始，逐次增大入射角，折射角也逐渐增大；折射角小于入射角。 （2）光从空气斜射入水中使一束光从水中经圆心O射入空气。发现： 折射角大于入射角。 （3）如图所示，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的偏折情况如图所示。 光从空气射入玻璃砖，折射角β小于入射角α；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 光从玻璃砖斜射入空气中，折射光线偏离法线方向，折射角γ大于入射角θ。 【实验结论】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）。 【例题1】按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。 【答案】如图所示 【解析】第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角； 第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如图所示。 【例题2】在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点，一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点O1的连线为法线．则进入气泡球的折射光线可能为 （填序号）。 【答案】如图所示 【解析】光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，如图所示，则进入气泡球的折射光线可能为①。 【例题3】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”： （1）使用光屏，是为了使光发生 显示光路，用可折转的光屏，便于观察折射光线和入射光线是否 ； （2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出对应的折射角，将结果画在图丙中，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。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，说明折射时光路是 的。 【答案】 漫反射 在同一平面内 增大 小于 3 可逆 【解析】（1）使用光屏，是为了使光发生漫反射时能显示光路。 将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面，这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。 （2）由图丙可知，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大，即当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。 当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度。 （3）图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明折射时光路是可逆的。 观察实验现象 了解折射现象中的一些物理名词 小组合作，探究实验 归纳总结 跟着老师的示范，学习画图 熟记光的折射规律，并对比光的折射定律 练习例题 练习例题 （二）光的折射现象 （1）池底“变浅” 池底为什么看起来比实际浅呢？ 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。 （2）“硬币浮现” 现在你能解释课堂导入提出的问题吗？——神奇的“硬币”。 如图，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢往茶碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币。这是为什么？ 【分析】加水后，硬币的光从水中斜射入空气时，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，眼睛看到的实际上是升高了的硬币虚像。 （3）鱼在哪里？ 有经验的渔民怎样才能叉到鱼？ 【分析】鱼从水中发出的光线，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。 所以，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。 （4）从水中看岸上物体 游泳运动员在水中看岸上的物体时会怎样呢？ 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。 （三）【读一读】太阳奇观 （1）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。图所示是我们看到的由于光的折射而变形的太阳。 （2）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。 【例题4】如图所示，A点在水面上方，B点在水面下方，AC、BD垂直于水面，AB连线与水面相交于E点，若从A点射出一束激光能照射到B点，则激光在水面上入射点位置在 （选填“E点”、“DE之间”或“EC之间”），并请大致画出光路图。 【答案】 DE之间 作图如图所示 【解析】根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，所以若从A处射出一束激光，激光在水面发生折射，光线向下偏折，能够照射到B点，则入射光线的延长线在B点的上方，所以入射光线与水面的交点应在E点的左侧，在DE之间，光路图如图所示。 【例题5】如图是“池水清浅，擅入会溺”的班会主题，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图丙中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。 【答案】 如图所示 【解析】人眼看物体以为光是沿直线传播的，连接BA′，得到折射光线，BA′与水面的交点O为入射点，连接AO得到入射光线，如图所示 【例题6】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（　 　） ① “看不见”是由于硬币没有反射光 ② “看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛 ③ “又看见了”是由于硬币反射的光在水面处发生折射到达眼睛 ④ “又看见了”是由于硬币折射的光在水面处发生反射到达眼睛 A．① ③ B．② ③ C．① ④ D．② ④ 【答案】 如图所示 【解析】“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛而不是没有反射光，所以①错误，②正确；“又看见了”是由于硬币反射的光在水面处发生折射到达眼睛，而不是在水面处发生反射到达眼睛，所以③正确，④错误，故ACD错误，B正确。 故选B。 讨论交流，尝试解释现象，学会通过画图分析 问题的方法 讨论交流，尝试解释现象，学会画图分析 讨论交流，尝试解释现象，学会画图分析 阅读教材，自学交流 阅读教材，自学交流 练习例题，画图分析 练习例题，画图分析 练习例题 课 堂 练 习 1．如图所示，下列光现象由光的折射形成的是（ D ） A． 后视镜中的景物 B． 墙上手影 C． 水中倒影 D． 水面上“折断”的筷子 2．以下光路图正确地表示了人看到水中的鱼是（　B　） 3．小明利用如图所示的装置探究光的折射规律，其中竖直放置的光屏可以绕轴NN'折转。实验时，让激光笔发射的一束激光沿着光屏E面斜射到水面O点。下列说法错误的是（　B　） A．光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角也随之增大 B．多次改变入射角的大小进行实验，是为了求平均值减小实验误差 C．将光屏F面向后折转一定角度，则在光屏F面上不能看到折射光线 D．为了更清晰地观察空气和水中的光路，可在空气中喷些烟雾，水里滴些牛奶 4．当一架无人机掠过水面时，岸边的人在水中看到无人机的倒影的光路图如图甲所示；在水中潜游的人看到无人机的像的光路图如图乙所示。其中，看到像的光路图正确的是 甲 （选填“甲”或“乙”）；两次所成的像都是 虚 （选填“虚”或“实”） 像。 5．常说“眼见为实，耳听为虚”， 但是我们眼见的未必就是真实的，比如诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），太阳实际在图中 乙 （选填 “甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 折射 所成的像。 6．如图所示，一束光从空气斜射入玻璃，请画出折射光线。    【答案】如图所示 7．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据： （1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 显示光路 的作用； （2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）： 光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 ； （3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 小于 30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 45° 。 板 书 设 计 第1节 声音是什么 一、光的折射 1．定义：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。 2．折射光路图： 二、光的折射特点 1．光从空气斜射入水中时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。增大入射角，折射角也增大；折射角小于入射角。光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。 2．光垂直射到两种介质的分界面上时，传播方向不变。此时，折射角=入射角= 0°。 三、解释光的折射现象 1．池底“变浅”； 2．“硬币浮现”； 3．渔民叉鱼； 4．从水中看岸上物体； 5．太阳变形、海市蜃楼等。 课 堂 小 结 一、光的折射 作业布置 1．完成课后作业：“实践与练习” 2．配套同步分层作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$