第五节 探究光的折射特点（表格式教学设计）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“探究光的折射特点”核心知识点，通过游泳池变浅、筷子弯折等生活现象导入，衔接光的直线传播和反射知识，为后续透镜成像等内容搭建桥梁，构建完整光学知识脉络。 以分组实验为核心，学生用激光笔、玻璃砖等器材探究折射角与入射角关系，培养科学探究能力，结合池水变浅、叉鱼等现象解释深化物理观念，助力学生理解规律、提升科学思维，教师使用可高效突破重难点，激发学习兴趣。

第5节 探究光的折射特点（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第5节 探究光的折射特点 教学 目标 物理观念 1、通过实验探究，认识光的折射现象，理解折射规律（“三线共面”、“两线分居”、“两角不等”及空气侧角大的特点）。 2、能用光的折射规律解释生活中的相关现象。 科学思维 1、经历探究光的折射特点的过程，学习如何用实验观察折射光路，并从中归纳出一般规律。 2、培养设计实验、操作、记录和分析数据的能力。 科学探究 1、通过对比光的反射与折射的异同，培养比较与分类的思维方法。 2、在解释生活现象时，运用折射规律进行推理，培养模型建构和科学推理能力。 科学态度 与责任 1、通过对比光的反射与折射的异同，培养比较与分类的思维方法。 2、在解释生活现象时，运用折射规律进行推理，培养模型建构和科学推理能力。 教材 分析 地位与作用：本节是光现象章节中的核心内容之一，是在学习了光的直线传播和反射之后，对光在两种介质中传播规律的深化。它是理解透镜成像、眼睛光学等后续知识的基础，是连接几何光学前后知识的重要桥梁。 内容结构： 教材通常按照“现象→探究→规律→应用”的逻辑展开，从生活实例出发，引导学生通过实验探究归纳出光的折射特点，最后解释自然现象，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。 学情分析 知识基础：学生已经掌握了光的直线传播和反射规律，具备了一定的光学基础知识，并能进行简单的光路作图。 认知特点：八年级学生好奇心强，对“池水变浅”、“筷子弯折”等现象有浓厚兴趣，但往往停留在表象认知，缺乏对本质规律的深入理解。 思维障碍：“折射光线”的传播方向判断是学生学习的难点，容易与反射现象混淆。对“折射角”的理解，特别是光从水射入空气时折射角与入射角的大小关系，是常见的思维误区。 教学重点 光的折射规律的探究与理解。 教学难点 1.理解光在发生折射时，光路是可逆的。 2.熟练判断折射光线的大致方向（特别是光从其他介质斜射入空气时） 教学 器材 教师演示用具： 激光笔、圆形光具盘（带刻度）、半圆形玻璃砖、装有水的水槽（加入少许牛奶或墨水使光路清晰）、铅笔、碗、硬币、多媒体课件。 学生分组用具（每组）： 激光笔、方形玻璃砖、白纸、量角器、直尺、铅笔、装有水的水槽。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 展示视频：游泳池看起来比实际浅；插在水中的筷子看起来在水面处“弯折”了。 提出问题： 这些神奇的现象是什么原因造成的？光在从空气进入水（或玻璃）时，它的传播路径还会是直线吗？ 引出课题： 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。今天我们就来《探究光的折射特点》。 观看游泳池视频，看起来浅，实际却深，把筷子或者笔杆插入水中，看到筷子弯折，思考：这是什么原因呢？ 学习新课 一、认识光的折射现象 教师演示：让一束光从空气斜射入水中（在水中加入几滴牛奶，并搅拌均匀），并观察光线的传播情况。 总结：1. 概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2. 光的折射六要素（三线、两角） a. 入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO. b. 折射光线：进入另一种介质的光线OB. c. 法线：过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′. d. 入射角：入射光线与法线的夹角 α. e. 折射角：折射光线与法线的夹角 β 3. 关于光折射的两点说明 （1）光的折射时在两种介质的交界面处发生，并且光在两种介质种传播，所以传播的速度时不同的。 （2）当同种介质不均匀时，光的传播方向也会发生改变。 4.生活中的光的折射现象：由于大气层不均匀，早晨的阳光进入大气层后，发生折射，所以太阳还在地平线以下我们就可以看到太阳了。 学生观察并初识概念： 师生共同明确入射点、法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角等基本概念。 例举生活中的折射现象，比如朝阳为什么不暖和呢？ 学习新课 二、探究光的折射特点 【提出问题】光的折射遵循怎样的规律？折射光线、入射光线和法线三者的位置关系如何？折射角与入射角的大小关系如何？ 【猜想与假设】 请跟小组同学讨论，说说你们的猜想。你的猜想是： ①当光从一种介质进入另一种介质中时，可能会____________________________。 ②折射光线、入射光线位于法线________________。 ③折射角可能_____________________入射角。 【设计实验与进行实验】 1．实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度） 2. 教师引导设计： 如何清晰地显示光路？（让光斜射过玻璃砖） 需要记录哪些信息？（入射光线、折射光线、法线的位置；入射角和折射角的大小） 3. 学生分组实验： 将玻璃砖放在白纸上，画出其轮廓。 用激光笔让光从空气斜射入玻璃砖，标记入射光和折射光的位置。 改变入射角（如30°，45°，60°），重复实验，分别测量并记录入射角（i）和折射角（r）。 关键探究： 将激光笔从玻璃砖一侧射入，模拟光从玻璃斜射入空气的情况，观察折射光线方向，测量角度。 4. 记录数据： 将数据记录在预设的表格中。 【分析论证与合作交流】 ①光从空气斜射入玻璃中时 当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向_______偏折，折射角______入射角。 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。 ②当光从空气垂直射入玻璃中时，传播方向不变。 ③光从玻璃斜射入空气中时，可以看到， 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是 _____（填“可逆”或“不可逆”） 的。 这时的折射角_______（填“大于”或“小于”） 入射角。 ④实验结论：光的折射特点 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角______入射角。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水中或其他介质中时，传播方向_________。 在折射现象中，光路________。 4. 光路可逆： 教师演示或引导学生思考，如果让光逆着折射光线入射，它会怎么走？得出结论：光在折射时，光路也是可逆的。 根据老师演示光由空气斜射如玻璃砖，猜想光的折射中，折射角和入射角是否相等？三线是否也会共面？ 根据老师提供器材设计实验，思考：如何清晰地显示光路？需要记录哪些信息？ 根据数据，交流讨论：当入射角增加时，折射角怎样变化？ 小组讨论后，师生共同总结光的折射规律（板书核心要点）。 学习新课 三、生活中的折射现象 1.池水变“浅”了 池底为什么看起来比实际浅呢？ 解析：池底S反射的光从水中斜射入空气中，发生折射，而人感觉光时沿直线传播，逆着光线看过去，感觉光线从S’发出，S’的位置比S高，即感觉池水变浅了，而实际看到的像时虚像。 2.鱼在哪里？ 有经验的渔民怎样才能叉到鱼？ 解析：叉鱼时，鱼在S点，人眼看到的是鱼的虚像S’,并且在鱼的上方。因此，只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。 3.神奇的“硬币” 4.拓展应用---海市蜃楼 在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记载，宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中也描述过海市蜃楼的奇观。可见，海市蜃楼是一种不算少见的自然现象。 海市蜃楼是怎样发生的？ 我们已经知道，光在同种均匀的介质中沿直线传播。如果介质疏密不均，光就不会沿直线传播，而会发生折射。 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上。 夏天，较热的空气笼罩海面，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比上面的低。空气热胀冷缩，上层的空气比夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比上面的低。空气热胀冷缩，上层的空气比底层的空气稀疏。来自地平线以下远处物体的光，本来不能到达我们的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛。观察者逆着光望去，就看见了远处的物体。 分析讨论：为什么课本提出游泳池水比实际要浅呢？在教师引导下，画出光路图，进行分析解释 利用光路图分析，我们看到的鱼是实际鱼的实像吗？实际鱼在哪里？如果叉鱼的话，应该怎样去叉？分析后，用橡皮擦代替鱼，把橡皮擦放入水中，用圆规当鱼叉模拟演示 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 一根筷子斜插入水中，筷子在水中部分发生偏折。描述这个现象，下图正确的是（ ） 【答案】A 【解析】当将筷子插入水中时，水下的筷子反射的光线从水中进入空气中时，发生折射，从上面看筷子水中的部分会比实际位置高一些，即水中的筷子向上弯折，故A正确，BCD错误。 2.老师用激光电筒照向盛水的玻璃缸，同学们发现水中红色激光的路径是笔直的，刚要说出结论，老师又向水中加入了海波，奇迹出现了，红色光路弯曲了!在同学们惊愕之际，老师拿出一根玻璃棒在水中搅拌几下，光线再次变直，该实验说明（ ） A．光的传播路线是随意的 B．光只有在均匀的介质中才能沿直线传播 C．海波可以使光路弯曲 D．老师是一个出色的魔术师 【答案】A 【解析】当将筷子插入水中时，水下的筷子反射的光线从水中进入空气中时，发生折射，从上面看筷子水中的部分会比实际位置高一些，即水中的筷子向上弯折，故A正确，BCD错误。 3．画中人出现了错误判断，四幅图中能说明产生这一现象原因的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】池水看起来变浅是因为池底的光斜射向水面时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光看去，看到的是池底位置高的虚像。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2016·山东菏泽·中考真题）如图所示，一条光线从空气斜射到水面，请在图中画出反射光线和大致的折射光线。 【答案】 【解析】【小题1】过入射点O画垂直于水面的法线，根据反射角等于入射角，在空气中法线的右侧作出反射光线；光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此在水中法线的右侧作出折射光线的大致方向。 5．如图所示是小明研究光的折射规律的实验，下表是通过多次实验得到的数据。 入射角 15° 30° 45° 60° 折射角 11° 22° 33° 44° (1)多次实验表明，在光的折射现象中：折射光线和入射光线分别位于法线的侧；折射光线、入射光线以及法线（选填“在”或“不在”）同一平面内。 (2)分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而（选填“增大”“减小”或“不变”），且折射光线比入射光线更加（选填“靠近”或“远离”）法线。 (3)小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是。 (4)小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是______（填序号）。 A．减小误差 B．寻找普遍规律 【答案】(1) 两 在 (2) 增大靠近 (3)可逆的 (4)B 【详解】（1）[1][2]由光的折射规律知，光从空气斜射入水或其它介质时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧。 （2）[1][2]分析表格数据可知，光从空气斜射入水中时，入射角由15°增大到60°，则折射角由11°增大到44°，由此可知，折射角随入射角的增大而增大，因为光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，所以折射光线比入射光线更加靠近法线。 （3）在光的折射现象中，光路是可逆的，所以小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气。 （4）本实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律，故选B。 板 书 设 计 第五节 探究光的折射特点 课 堂 小 结 1. 知识梳理： 引导学生回顾本节课的核心内容：什么是光的折射？折射规律是什么？（“三线共面”、“两线分居”、“空气角大”、“垂直不变”、“光路可逆”） 2. 对比反思： 对比光的反射定律和折射规律，找出异同点。 作 业 1、完成课后“实践与探索”练习 2、配套同步分层作业 教学反思 成功之处： 以魔术和生活中的现象引入，能迅速激发学生兴趣。探究实验设计清晰，学生参与度高，能较好地自主建构知识。 待改进之处： 部分学生对折射角大小的判断，尤其是在光从光密介质射入光疏介质时，仍是难点。需要在后续课程中通过多种变式练习（如图形判断、解释现象）进行强化。时间分配上，探究环节是重点，解释现象环节需控制好节奏，确保练习和小结时间。对学困生，可在实验环节给予更多个别指导，引导他们关注关键比较点 ( 5 / 7 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $