第4节 光的折射（表格式教学设计）物理北师大版2024八年级上册

该初中物理教学设计聚焦光的折射现象及规律，以硬币“浮起”实验引发认知冲突导入，衔接光的直线传播与反射知识，为后续透镜成像奠定基础，通过实验观察与概念建构形成学习支架。 突出科学探究与生活应用融合，以“提出问题-实验观察-讨论结论”流程引导学生自主归纳折射规律，培养科学探究能力。结合筷子弯折、海市蜃楼等实例解释现象，强化物理观念应用，激发科学思维。资料实验丰富、练习分层，助力教师高效教学，提升学生探究与知识迁移能力。

第4节 光的折射（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第4节 光的折射 教学 目标 物理观念 （1)了解光的折射现象，知道折射光线、折射角的含义，了解光从空气射入水中或射入其他介质时的偏折规律。 （2)了解光在发生折射时，光路的可逆性。 （3)了解生活中光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。 科学思维 体验由折射引起的错觉，基于事实证据和科学推理对不同信息、观点进行质疑和批判，解决问题。 科学探究 经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。 科学态度 与责任 初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱。认识 到在生活中不能完全相信自己的“眼睛”，要有安全意识，认识到学习物理的重要性。 教材 分析 本节内容属于光学基础模块，承接光的直线传播与反射知识，为后续学习透镜成像等奠定基础。重点在于理解光的折射现象及其规律，难点在于掌握折射角与入射角的关系及光路可逆性的应用。教材通过实验探究引导学生发现规律，结合生活实例解释现象，体现“从生活走向物理”的理念。教学应采用实验观察与光路图分析相结合的方法，帮助学生建立法线、入射角、折射角等基本概念，理解“三线共面、两线分居”的空间关系。学习难点在于对折射现象的动态变化理解及光路可逆性的抽象思维转化。通过小组实验、数据记录与分析，学生能逐步归纳折射规律，提升科学探究能力。目标在于使学生能描述光的折射现象，掌握基本规律，并能解释如“筷子弯折”、“潭清疑水浅”等生活现象，最终达成知识迁移与应用。 学情分析 学生此前已学习光的直线传播和反射等知识，对光现象有一定基础。此阶段学生逻辑思维能力有所发展，知识储备增多，但对抽象概念理解仍有困难，对实验探究兴趣较高。教材重难点在于光的折射规律，包括三线位置关系、两角大小关系及光路可逆性，还有用折射规律解释生活现象。要求学生通过实验探究得出规律，理解并掌握折射相关概念，学会用规律解释常见折射现象，提升分析和应用能力。 教学重点 知道光的折射规律。 教学难点 解释简单的折射现象。 教学 器材 激光笔、杯子、硬币、适量的水、碗、筷子、光的折射演示装置、多媒体。 教学过程 教师、学生活动 设计意图 导入新课 实验一： 将一枚硬币放在杯子底一边，两位同学一组，让其中一位同学向后退到恰好不能看见硬 币为止，并保持观察位置不变，另一位同学用一根玻璃棒压住硬币，再慢慢向杯子中倒水， 要求观察的同学注意产生的变化。同学们发现硬币好像“浮起来”又被看见了。为什么会产生这样的现象呢？今天我们就来学习一下。 当加水后原本看不见的硬币重新“浮”起来时，会与他们固有的认知（“光沿直线传播”）产生强烈的矛盾。这种“不可思议”的现象能瞬间抓住所有学生的注意力，并产生一个强烈的疑问：“为什么？” 这个疑问是驱动他们主动学习新知识的最强动力。 学习新课 一、光的折射现象 实验二： 在碗中倒入适量的水，斜插入一根直筷子，让学生从侧面观察现象。 学生发现水中的筷子发生了弯折。 教师提问：这是为什么？ 实验三： 光的折射，让一束光线从空气中斜射入水中（录像演示）。 学生认真观察，小组讨论发言：进入水中的光线在界面处改变原来的传播方向。 教师总结：光从一种介质射入另一种介质，传播方向发生变化的现象叫作光的折射。 教师回到课堂开始时的问题，得出也是折射现象，并把刚才的折射现象画在黑板上。 教师引导学生回顾入射光线、法线和入射角，并介绍图中什么是折射光线和折射角。 通过不同现象（硬币“升高”、筷子“弯折”）和不同展示方式（实物实验、光路录像），向学生证明光的折射不是特例，而是一个普遍存在的物理规律。这避免了学生将结论局限于特定情境。 学习新课 二、探究光的折射规律 1.教师提出问题： （1)折射光线、入射光线和法线三者之间有什么关系？ （2)折射角和入射角的大小关系如何？ （3)随着入射角的变化，折射角如何变化？ （4)当入射光线垂直于水面入射时，折射光线的方向如何？让学生带着问题观察演示 实验。 2.利用光的折射做演示实验： （1)光线斜射入水中； （2)让入射角先发生变化，观察折射角如何变化； （3)光线垂直射水中。 3.教师引导学生仔细观察，分组讨论得出结论： （1)折射光线、入射光线和法线在同一平面上（三线共面），折射光线与入射光线分居法线两侧。 （2)折射角随着入射角的增大而增大、减小而减小。 （3)光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。 （4)光垂直射入水面时，传播方向不改变。 教师补充：如果光从空气进入玻璃、水晶等透明物质时，折射情况与上述相同。 4.教师提问：如果光从水中射到空气中，那折射角是否小于入射角？ 5.演示实验：光从水中斜射进入空气中。 学生认真观察，分组讨论得出结论： （1)光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线偏离法线。 （2)在光的折射现象中光路可逆。 6.让学生动笔画出折射的光路图。 在实验前明确提出四个关键问题（三线关系、两角关系、变化规律、垂直入射），旨在为学生提供清晰的探究路径图。这能避免学生停留在“看热闹”的层面，转而带着明确的目标去“看门道”，使观察活动具有高度的目的性和思维含量。 学习新课 三、生活中的折射现象 让学生阅读教材并观察图4.4-5,理解水中的筷子为什么会弯折。 要求学生阅读教材P110“科学窗”，教材P112“拓展阅读”。思考“海市蜃楼”的形成原理，全反射是怎么回事，光导纤维有什么用途。 让学生回顾“筷子弯折”现象并用刚学的折射规律进行解释，其首要目的是实现知识的首次应用和认知闭环。学生需要将抽象的“光从空气斜射入水，折射角小于入射角”这一规律，与“筷子在水面处‘弯折’”这一具体现象联系起来。这个过程能巩固和检验他们对折射核心规律的理解，并让他们获得学以致用的成就感。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（24-25八年级上·重庆·期中）如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是（    ） A．插入水中的铅笔好像弯折了 B．屏幕上的手影 C．水中的倒影 D．瓶子在镜中的像 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】影子的形成原理、用光的反射解释倒影、平面镜成像的特点和规律、筷子在水中的弯折 【详解】A．从水中铅笔上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，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故A符合题意； B．屏幕上的手影是光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C．水中的倒影类似于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C不符合题意； D．瓶子在平面镜中的像，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选A。 2．（24-25八年级上·河南安阳·期中）小聪在探究光的折射规律实验中，让光从空气分别射入水和玻璃中，测出相应的入射角、折射角，记录在表格中，分析数据，可以得出： 空气中的入射角i 0 30 45 60 水中的折射角i/° 0 22 32 40 玻璃中的折射角r/° 0 19 28 35 (1)光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向 ；光从空气斜射入其他介质时，折射角随入射角的增大而 。 (2)光以19°的入射角从玻璃斜射向空气时，折射角大小为 °。 (3)分析表中数据猜想，光从水中斜射入空气中，逐渐增大入射角 （选填“入射角”或“折射角”）先达到90°。 (4)如图所示，保证入射光传播方向不变，若容器中装入适量的水，把容器的右侧略微抬高，折射角 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)从表中数据看出，同一光线在不同介质中的偏折程度不同。可以猜想，当光从水中斜射入玻璃时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。 【答案】(1) 不变 增大 (2)30 (3)折射角 (4)不变 (5)小于 【难度】0.65 【知识点】光的折射规律的应用、光的折射的实验现象及结论 【详解】（1）[1]光从一种介质垂直射入另一种介质时，光的传播方向不会发生偏折。 [2]根据表格中数据可知，当在空气中的入射角增大时，在水中的折射角和在玻璃中的折射角都增大，说明光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而增大。 （2）在光的折射现象中，光路可逆，故当光以19°的入射角从玻璃斜射向空气时，可以看成光从空气射入玻璃，在玻璃中的折射角为19°的逆过程，此时入射角为30°，故折射角为30°。 （3）根据题中的表格数据可知，光从水中斜射入空气中时，入射角小于折射角，故逐渐增大入射角的过程中，折射角先达到90°。 （4）将容器的右侧抬高，水面仍然是水平的，入射光线与法线的夹角不变，即入射角不变，故折射角也不变。 （5）根据题中的表格数据可知，当光在空气中的入射角相同时，在玻璃中的折射角小于在空气中的折射角，说明玻璃使光偏折的能力更强，故当光从水中斜射入玻璃时，折射角小于入射角。 3．（24-25八年级上·山东临沂·期中）我们经常提到的像： （1）小孔成像；（2）岸边看到水中的鱼；（3）汽车观后镜中的像；（4）桥在水面的倒影。 其中属于实像的是 ，属于虚像的是 ；由于光的反射的是 ，由于光的折射的是 ，由于光的直线传播的是 。（填序号） 【答案】 （1） （2）（3）（4） （3）（4） （2） （1） 【难度】0.65 【知识点】小孔成像、用光的反射解释倒影、平面镜成像的特点和规律、光的折射的概念和现象 【详解】[1]实像：小孔成像，光的直线传播形成，是实际光线会聚的像，即（1）。 [2]虚像：岸边看到水中的鱼，光的折射形成、汽车观后镜中的像，光的反射形成、桥的水面倒影，光的反射形成，即（2）（3）（4）。 [3]光的反射：汽车观后镜中的像、桥的水面倒影，即（3）（4）。 [4]光的折射：岸边看到水中的鱼，即（2）。 [5]光的直线传播：小孔成像，即（1）。 4．（2025·贵州·中考真题）如图所示，是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片，来探究下列问题： (1)如果AB为入射光，BE就是 光，BC就是 光； (2)如果以ABC段光路来探究折射特点，还需要作辅助线，请在答题卡对应图中画出辅助线； (3)照片中未标注光的传播方向，请根据照片中的光路判断光是从A端入射，还是D端入射？ ；理由是： 。 【答案】(1) 反射 折射 (2) (3) 从A端入射 见解析 【难度】0.85 【知识点】光的折射的实验装置、光的折射的实验现象及结论 【详解】（1）[1][2]光射向两种介质分界面时，会同时发生反射和折射，且反射光和入射光在同种介质中，所以BE就是反射光，BC就是折射光。 （2）要探究折射特点，需要作出法线。方法是：过入射点与玻璃砖上表面垂直作直线，就是法线，如图所示： （3）[1][2]若光线从D端入射，DC为入射光，射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射，实际没有发生反射；其折射光CB射向玻璃砖上表面时，发生折射，但不会出现光线BE。所以光是从A端入射。 5．（2025·四川广元·二模）如图所示，由于不同高度空气的疏密不同，来自地平线以下的太阳光，会发生光的 现象逐渐向地面弯曲，进入人眼，逆着光望去就看见太阳了，所以日出时我们所看到的太阳在实际位置的 。（选填“上方”或“下方”） 【答案】 折射 上方 【难度】0.85 【知识点】大气对日光的折射 【详解】[1]太阳光在穿过大气层时，由于不同高度空气的疏密不同，即空气密度不均匀，光的传播方向会发生改变。这种现象称为光的折射。 [2]来自地平线以下的太阳光，逐渐向地面弯曲，人眼逆着折射光线望去时，太阳的位置看起来比实际位置更高。因此，日出时我们所看到的太阳位置在其实际位置的上方。 6．（24-25八年级下·福建泉州·期中）在容器底部产生一个光斑，如图，下列操作将使光斑向左移动的是（    ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面下降 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】水底光斑的变化、辨析水面高度变化时，折射光路图的变化情况 【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，此时折射光线远离法线，折射角变大，光斑会向右移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故B不符合题意； CD．保持激光射入角度不变，使水面上升（由水平实线到水平虚线），如下图所示 入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 课 堂 小 结 板 书 设 计 作业 布置 1．（24-25八年级上·陕西安康·期中）中国古代诗词不仅能够抒发情感，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图中与诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”所涉及的光现象相同的是（   ） A．水面倒影 B．林间光束 C． 波光粼粼 D． 铅笔“折断” 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】光沿直线传播的条件、光的反射的概念、用光的反射解释倒影、筷子在水中的弯折 【详解】“潭清疑水浅”是由于光的折射现象，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会觉得水变浅了。 A．水面倒影是光的反射现象，平静的水面相当于平面镜，物体在水面形成的倒影是光的反射形成的虚像，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故A不符合题意； B．林间光束是光的直线传播现象，是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故B不符合题意； C．波光粼粼是光的反射现象，水面反射光线形成的，与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同，故C不符合题意； D．铅笔“折断”是光的折射现象，当铅笔斜插入水中时，光从水中斜射入空气中发生折射，使得人眼看到的铅笔好像在水面处“折断”了，与“潭清疑水浅”所涉及的光的折射现象相同，故D符合题意。 故选D。 2．（24-25八年级上·四川成都·期末）如图所示，一束激光由空气射入装有水的容器中，折射后射在容器底部的点，利用注射器往容器中加水，其他条件不变，则激光射在容器底部的位置（   ） A．在点右侧 B．、两点之间 C．、两点之间 D．在点左侧 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】水底光斑的变化 【详解】使水面上升后，入射点向左上方移动，入射角不变，则折射角不变，折射光线向左平移，所以折射后的光斑将向左移动，在B点左侧，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（2025·山东日照·中考真题）某同学在碗中放一枚硬币，慢慢蹲下，当低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的 现象，后来看到的是硬币的 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 折射 虚 【难度】0.85 【知识点】光的折射的概念和现象、从水面看向水中 【详解】[1][2]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，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，人逆着折射光线的方向看到硬币的像，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像，如图所示： 4．（24-25八年级下·福建泉州·期中）由于地球周围被一层厚厚的大气层所包围，所以人们看到的天上的星星比它的实际位置要 （选填 “高 ”或 “低 ”）；它是由于 形成的。 【答案】 高 光的折射 【难度】0.85 【知识点】大气对日光的折射 【详解】[1][2]地球周围的大气层密度不均匀，越靠近地面空气密度越大。星星发出的光从宇宙空间进入密度逐渐增大的大气层时，会发生光的折射，折射光线向法线方向偏折。人们根据光沿直线传播的经验，会认为星星在折射光线的反向延长线上，因此看到的星星位置比实际位置要高。这一现象是由光的折射形成的。 5．（24-25八年级上·福建福州·期中）如图所示，是发生在玻璃和空气两种介质的反射和折射光路图。则：反射光线是 （选填“OE”、“OF”或“OG”），反射角大小是 ，界面的 （选填“上”、“下”、“左”或“右”）侧是空气。 【答案】 OF 30° 右 【难度】0.65 【知识点】根据光路图区分入射、反射和折射光线 【详解】由图可知，，，根据反射定律，反射角等于入射角，所以OE与OF其中一个是入射光线，一个是反射光线， 另一个光线OG是折射光线，则CD是法线，AB是界面，由于OG与OE分居法线两侧，所以OE是入射光线，则OF是反射光线；反射光线与法线的夹角为反射角，反射角为；入射光线与法线的夹角为入射角，入射角为，折射光线与法线的夹角为折射角，折射角为， 入射角小于折射角，所以界面的左侧是玻璃，右侧是空气。 6．（24-25八年级上·广西柳州·期中）在验证“光的折射规律”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕NN'折转的光屏进行了如图所示实验。 （1）当光沿着NO方向射入时，此时传播方向 （选填“会”或“不会”）发生改变，入射角为 度；折射角为 度。 （2）如图乙，小华继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，她使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。 （3）光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是 ； （4）纠正错误后，小华测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是 ； ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°    B．28°    C．35°    D．60° （5）实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是 。 【答案】 不会 0 0 在同一平面 将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角 32 B 换用其他透明介质再做此实验 【难度】0.65 【知识点】光的折射规律的应用、光的折射的实验装置、光的折射的实验现象及结论、不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系 【解析】【小题1】[1][2][3]当光沿着方向射入时，垂直界面入射时传播方向不变，此时入射角为，折射角也为。 【小题2】[4]在探究光的折射规律实验中，使用可折转的光屏，主要是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。当把光屏的一侧向后（或向前）折转时，观察这一侧光屏上是否还有折射光线。如果折转后，这一侧光屏上没有折射光线，就说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；如果有，就说明不在同一平面内。通过这种可折转光屏的操作，能够直观地对 “三线共面” 这一折射规律的关键内容进行探究。 【小题3】[5]折射角是折射光线与法线的夹角，由图丙可知，该同学将折射光线和界面之间的夹角当成了折射角。 【小题4】[6]根据光在折射中，光路是可逆的，分析表格中的数据：光从空气斜射入水中，当入射角为时，折射角为，所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角为，对应的入射角等于。 [7]根据表一数据，当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角等于；当入射角等于时，折射角应该在和之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小题5】[8]验证“光的折射规律”，实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应进行的操作是换用其他透明介质再做此实验。 7．（24-25八年级上·河南许昌·期末）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)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，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 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)∠COE (3) 增大 小于 等于 (4)光路可逆 【难度】0.65 【知识点】光的折射的概念和现象、光的折射的实验装置、光的折射的实验现象及结论 【详解】（1）将光屏的右半部分向前后翻折，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，说明折射光线、入射光线、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、法线是否在同一平面内。 （2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，CD为法线，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为∠COE，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角是∠DOF。 （3）[1][2][3]由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大；即：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，则折射角等于入射角。 （4）根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线重合，可知光路是可逆的。 教学反思 本节课以演示实验开篇，引起学生集中注意，顺势引入折射现象，然后以实验让学生自己观察得出三线两角的关系，在探究中得出结论，最后进入探究生活之旅，最后以美丽的海市蜃楼收篇。整个流程处处衔接很自然有乐趣，给学生以亲近，充满趣味的感觉，让学生在快乐中学习，在学习中快乐。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $