4.1 光的折射 教学设计-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦《光的折射》核心知识，通过复习光的反射规律搭建基础，结合彩虹图片、筷子弯折实验引入折射现象，引导学生从定性观察过渡到定量探究折射定律与折射率，构建完整知识脉络。 此设计以学生自主实验探究为核心，通过分组实验分析数据得出折射定律，渗透斯涅耳定律发现史培养科学态度，利用智慧课堂素材及三棱镜色散视频探究折射率影响因素，结合射水鱼、筷子弯折等生活现象解释强化物理观念，提升学生科学探究与科学思维能力，助力教师高效开展互动教学。

教学设计 一、基本信息 课程名称 《光的折射》 学科 物理 章节 第四章第一节 教材版本 人教版（2019） 课时 第 1 课时 课型 新课 年级 高二 二、设计思想 通过演示实验和生活现象引入，引起学生思考，通过实验探究，理解折射定律和折射率，最后再利用本节课所学知识解释生活现象。物理源于生活，解释生活，回归生活。 三、学习者特征（学情分析） 本章所涉及的光现象学生比较熟悉，但对于隐藏其后的道理却难以理解。在初中学生已经初步了解光的反射和折射现象的基础上，本节课对光的折射进行定量研究，通过实验探究使学生理解折射定律和折射率，并能解释生活中的现象。 四、教学内容与任务 通过实验探究使学生理解光的折射定律和折射率，并能解释和解决生活中的现象及问题。 5、 教学目标 1、 认识光的反射和折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。 2、 通过实验探究，理解折射率的概念和光的折射定律。知道折射率与光速的关系，并能进行相关计算。 3、 利用智慧课堂的素材学习，知道折射率的影响因素。 4、 通过物理学史的学习，了解到总结一个物理规律需要坚强的毅力和持之以恒的科学精神。 5、通过实验体会团队合作和成功的喜悦。 6、 教学策略设计 通过问题引入，结合生活现象，引起学生兴趣及思考。通过合作实验得出折射定律，学以致用，用所学内容解释和解决生活中的现象和问题。 7、 信息资源与教学环境设计 在本节课的设计理念中，学生始终处于核心地位，教师起到引导作用，比如探究折射定律的实验，全程由学生自主实验，数据处理，得出规律。为了强化学生的课堂参与感，在做演示实验中，也会邀请学生帮助老师一起完成。同时利用智慧课堂软件中的互动环节，也关注到学生的个体差异，充分关注到每一个学生，因为智慧课堂，使整节课充满了互动与交流。 八、教学过程 教学环节 起止时间（“-”）（按照完整视频的时间点） 环节目标 教师活动 学生活动 媒体作用及分析 复习回顾 00：00 -02：40 通过复习回顾光的反射现象和反射规律，让学生知道法线，界面等信息。 通过问题引入光的反射和折射现象，通过智慧课堂的素材带大家一起回顾光的反射现象和反射规律。 跟着教师一起回顾光的反射现象和反射规律。 利用智慧课堂里的光的反射的素材能很好的带领大家一起回复，总结的很好。 课堂引入 02：41 -03：43 引起学生兴趣，使学生带着问题探究学习，提高学习效果。 我们已经知道了，光在同一均匀介质中是沿着直线传播的，那么，当介质不均匀或当光从一种介质进入另一种介质中时，会发生什么现象呢？1、通过课件给学生播放彩虹的画面。2、通过演示实验演示装有水的玻璃杯中的筷子发生弯折现象。 认真观看，并思考产生现象的原因。 通过多媒体展示彩虹的照片，形象且直观，更容易吸引学生，集中思考。 光的折射 03：44 -20：30 1、通过演示实验知道折射规律。2、通过实验探究，得出折射定律。 总结光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫做光的折射。通过演示实验，教师引导学生回顾光的折射规律。 光的折射规律： 1、折射光线跟入射光线和法线在同一平面内。 2、 折射光线和入射光线分居于法线的两侧。 3、 光的折射也满足光路可逆原理。 4、 当入射角增大时，折射角也随着增大。 提出问题：但是，入射角与折射角之间有什么定量关系呢？ 利用实验器材，学生分组实验，完成下面表格，探究入射角与折射角之间的关系。 师：请同学们分析一下表中数据，θ1 、θ2间具有怎样的定量关系？ 实验结论：在实验误差允许的范围内，入射角的正弦与折射角的正弦之比是相等的。 思考：如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？ 给出实验数据，得出结论：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。sinθ1/ sinθ2=n12 老师总结：这就是光的折射定律。对于折射现象，人类早在公元140年就进行了测量，直到1621年才有荷兰数学家斯涅耳找到了折射角与入射角之间的这种定量关系。可见，发现或总结一个物理规律需要坚强的毅力和持之以恒的科学精神。因此，折射定律又叫斯涅耳定律。 （利用智慧课堂里的素材，让学生了解光的折射研究史） 课件展示：1、光的折射定律：入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即:sinθ1/ sinθ2=n12 2、 对光的折射定律的理解：（1）、式中的 n12 是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 （2） 、当入射角 θ1 =0时，即垂直界面入射时，折射角θ2 =0，这是折射中的特殊现象。 1、通过演示实验，回顾光的折射规律。2、利用实验器材，探究折射角与入射角之间的定量关系，得出折射定量。 利用智慧课堂里的素材，让学生了解光的折射研究史，知道一个物理规律的得出需要坚强的毅力和持之以恒的科学精神。 折射率 20：31 -40：28 1、知道相对折射率和绝对折射率。2、知道折射率的影响因素。 1、通过相对折射率，引出绝对折射率。我们把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，这个常数定义为介质的绝对折射率，简称折射率。 （真空射入其它介质） 2、物理意义：折射率是反映介质对光的偏折能力大小的物理量，是介质的光学性质，由介质本身决定，与θ1 、θ2无关。 3、研究表明，光在不同介质中的传播速度不同。在介质中传播速度v与折射率的关系为 （n>1) 4、深度思考：折射率的决定因素。 结论： （1）、绝对折射率与介质有关。 （2）、书中表格里的折射率其实是特定光的频率（平均频率）。不仅与介质有关，与光波的频率（波长）也有关系。 （3）、折射率也和温度有关。 5、实验探究：对于同种介质，折射率与光的频率满足什么关系？ 观看视频：三棱镜对光的色散。 老师总结结论：对于同种介质，入射光的频率越大，折射率越大。 回答下面问题：如图所示，直线代表平静的水面，一束由红光和紫光组成的复色光射到水面上，折射光线与直线的夹角分别为α和β，如果水对紫光的折射率为n，则水对红光的折射率为 ，红光和紫光在水中的传播速度之比为 。     观看视频：三棱镜对光的色散，思考频率对折射率的影响。 通过课堂互动环节，完成例题。 利用智慧课堂资源，学习素材：光的棱镜中的色散问题。 能直观的看到不能频率的光在介质中的折射率不同。且对于同种介质，入射光的频率越大，折射率越大。 解释现象 40：29 -43：23 利用所学知识能解释生活中的光学现象。 1、射水鱼问题 2、水杯中的筷子侧移 1、 通过多媒体播放射水鱼捕食视频，提出问题：你知道射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫实际位置的上方还是下方？ 2、 通过多媒体播放透明泳池里人泡澡视频，结合开始的筷子视频，将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，看上去，浸在水中的这段筷子产生了侧移，而且变粗了。请同学们呢解释现象。 1、 结论：鱼应该向虫子的下方喷水。 2、 学生思考，并作出光路图来解释现象，筷子发生折断是因为光发生了折射，变粗是因为玻璃杯相当于凸透镜，有放大效果。 利用多媒体播放视频，既能吸引学生注意力，也能很好的给学生展示现象，有利于学生对现象的把握和分析。 课堂总结 43：24 -44：23 通过课堂总结，再次帮助学生回顾本节课的重点， 带领学生一起回顾本节课所学内容。 跟着老师一起回顾本节课所学内容。 学科网（北京）股份有限公司 $