一、光的折射（培优教学课件）物理新教材苏科版八年级上册

该初中物理课件围绕光的折射现象、规律及应用展开，通过“神奇的‘泳池断头术’”视频提问导入，结合实验观察光斑变化、对比垂直与斜射传播路径，解析入射光线、折射角等概念，搭建学习支架衔接已有知识引出新课。 其特色在于以科学探究为核心，设计“探究光的折射特点”实验，引导学生规范记录入射角与折射角数据归纳规律，培养科学探究能力。通过对比反射与折射强化科学思维，结合“硬币浮现”“海市蜃楼”等实例落实物理观念，视频辅助和系统小结帮助学生理解应用，教师可直接使用丰富资源提升教学效率。

苏科版八年级上册 第三章 光的折射 透镜 远在古代，人类就渴望认识神秘的宇宙。 他们崇拜眼睛，想象把自己的眼睛延长…… 透镜使人类的夙愿成为现实。 眼镜，矫正人的视力； 显微镜、望远镜，延展人类的视觉空间； 照相机，捕捉美好瞬间。 ………… 这些形形色色的仪器，乃至我们的眼睛，都与透镜成像有关。 透镜为什么会成像？ 透镜成像有什么特点？ 苏科版八年级上册 导入新课 神奇的“泳池断头术”！ 为什么人泡在泳池中，头部和躯干断开了？ 利用我们以往学过的知识能不能解释？今天学过光的折射知识，你就能给这个神奇的现象揭秘了。 一、光的折射 播放视频 学习目标 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。 重点难点 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。 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。 学习内容 1. 光的折射 2. 探究光的折射特点 3. 光的折射现象解释 探究新知 一、光的折射 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. 空气和水是无色透明，思考，如何才能使光束在空气和水中的传播路径显示出来呢？ 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。 【现象】光从空气斜射入水中时，传播方向发生偏折，垂直入射时，方向不变。 播放视频 探究新知 一、光的折射 （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（refraction）。 光的折射基本概念 （2）几个名词 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． 探究新知 【器材】光源、水槽、水、一个可折叠的背景屏和一块玻璃砖。 【步骤】（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． （2）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。从垂直于水面入射开始，逐次增大入射角，观察折射角变化并比较折射角与入射角的大小关系． 二、探究光的折射特点 活动 3.2 探究光的折射特点 【结论1】折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 光从空气中斜射入水中，折射角小于入射角；折射角随入射角增大而增大。 探究新知 【步骤】（3）使一束光从水经圆心O射入空气中，逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。 （4）换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次。 （5）如果让光逆着折射光线的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到， 进入空气中的折射光线就逆着原入射光线的方向射出。 二、探究光的折射特点 活动 3.2 探究光的折射特点 【结论2】光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角。光垂直于界面入射时，折射光线方向不变。 【结论3】折射时光路可逆。 播放视频 探究新知 【步骤】（6）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。 二、探究光的折射特点 活动 3.2 探究光的折射特点 【结论4】光斜射入玻璃砖时，经两次折射，最终射出的光会与原入射光线平行射出。 播放视频 探究新知 活动 3.2 探究光的折射特点 3. 实验结论 （1）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）。 （2）光垂直介质表面入射时，折射角为0°。 （3）当光从空气斜射入水（或其他介质）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（或其他介质）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。 二、探究光的折射特点 探究新知 【例题1】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 D 【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。 二、探究光的折射特点 探究新知 【例题2】如图所示，AO是射向玻璃砖的光线，CD是离开玻璃砖的光线。下列说法正确的是（     ） A．光线AO射向界面MN时只发生折射 B．光线AO在玻璃砖中的传播路径远离法线 C．光线从A到D的传播过程是光的直线传播 D．光线若沿DC方向射向界面PQ最终将沿OA方向射出 D 【详解】A．光线AO射向界面MN时同时发生反射和折射，A错误。 B．根据光的折射规律可知，光从空气射向玻璃或其他介质时，折射角小于入射角，因此光线AO在玻璃砖中的传播路径靠近法线，B错误。 C．光线从A到D的传播过程是光先沿直线传播，经过界面MN时发生折射，然后在玻璃砖中再次沿直线传播，到达界面PQ时再次发生折射进入空气中，接着在空气中沿直线传播，C错误。 D．光线若沿DC方向射向界面PQ，根据光路的可逆性可知，最终将沿OA方向射出，D正确。 故选D。 二、探究光的折射特点 探究新知 三、解释光的折射现象 1. 硬币浮现 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。 播放视频 探究新知 三、解释光的折射现象 1. 硬币浮现 【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 三、解释光的折射现象 2. 水底变浅 【分析】我们能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里。 假设水中 S 点射出的两条光线经折射后射入人眼，眼睛会自动沿着折射光线的反向延长线去寻找物体的虚像 S '，所以我们会觉得光好像是从虚像S ' 射入我们眼睛里的，虚像S ' 的位置比物体的实际位置偏高，因此我们会觉得水中的物体变浅了。 池底实际位置S 虚像S′ 探究新知 三、解释光的折射现象 3. 从水中看岸上的物体 【分析】如图所示，空气中的发光点M发出（或反射）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 常见光的折射现象 三、解释光的折射现象 筷子“折断” 筷子“错位” 播放视频 探究新知 常见光的折射现象 三、解释光的折射现象 光的色散 海市蜃楼 播放视频 探究新知 三、解释光的折射现象 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。 太阳变形的奥秘 探究新知 三、解释光的折射现象 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。 罕见的“三日同辉”——幻日 探究新知 【例题3】如图所示，将硬币放在碗底，然后后退至恰好看不到硬币时，向碗中倒入一些水后，又能看见硬币了。 (1)向碗中倒入一些水后，又能看见硬币，所看到的水中硬币是一个位置变 _________（选填“浅”或“深”）的虚像，这是光由_________斜射入 _________发生折射的缘故； (2)针对上述现象，请你对同学们夏天游泳提一条建议：_________________________。 浅 【详解】（1）[1][2][3]当沿碗壁缓缓向碗中加水时，来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，折射光线远离法线，当折射光线进入人眼时人眼逆着折射光线看去看到的便是由于光的折射而形成的虚像，虚像的位置比物体的实际位置浅，所以此时能看到硬币的虚像，这是光的折射现象。 （2）河底反射的光线在进入空气时，折射光线会远离法线，人眼逆着折射光线看去，就会看到河底的虚像，这个虚像比实际的河底位置要浅，因此河底实际上比我们看到的要深一些，所以夏天同学们不能贸然独自下水，必须有大人看护，确保安全。 三、解释光的折射现象 水 空气 杜绝野外游泳 探究新知 【例题4】将一根笔直的筷子斜放在装有清水的碗里，看到筷子没入水中的部分向上翘起，如图甲所示。来自筷子A点的光AO和AO′从水斜射入空气时发生偏折，如图乙所示，请大致做出AO′的折射光线O′C，并标出像A′的位置。 【详解】分别过O′和O点作法线，根据光的折射定律，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，入射角变大、折射角也变大，故A点反射的光AO′从水斜射入空气时，对应的折射角大于光AO斜射入空气时的折射角，折射光线O′C较OB远离法线；反向延长OB和O′C的交点就是像A′的位置，如图所示。 三、解释光的折射现象 课堂小结 课堂练习 1．（2026·青海·中考真题）下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是（       ） A．林中晨光 B．水中月亮 C．镜中转角 D．碗中折筷 【详解】海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射形成的。 A．林中晨光是光沿直线传播形成的，故A错误； B．水中月亮属于平面镜成像，由光的反射形成，故B错误； C．镜中转角利用凸面镜成像，由光的反射形成，故C错误； D．碗中折筷是光从水中斜射入空气中发生折射形成的，与海市蜃楼原理相同，故D正确。 故选D。 D 课堂练习 2．（2026·黑龙江·中考真题）课堂上老师给同学们变了一个小魔术：起 初茶碗看起来是空的，但是慢慢往碗内倒水时会发现碗中原来还藏着一 枚硬币。下列光现象与此原理相同的是（      ） A．激光准直 B．海市蜃楼 C．角楼的倒影 D．日食 【详解】题干中，往空碗倒水后能看到原本藏着的硬币，原理是光的折射：硬币反射的光从水斜射入空气时发生偏折（折射），人眼逆着折射光线可以看到硬币的虚像。对选项逐一分析： A．激光准直原理是光的直线传播，故A不符合题意； B．海市蜃楼是空气密度不均匀，光在不均匀空气中传播时发生折射形成的，原理和题干一致，故B符合题意； C．角楼的倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故C不符合题意； D．日食是光沿直线传播，月球挡住太阳光形成的，原理是光的直线传播，故D不符合题意。故选B。 B 课堂练习 3．（2026·江苏连云港·中考真题）关于光的折射，下列光路图正确的是（      ） A． B． C． D． 【详解】ABC．光从空气斜射入水中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故AC错误，B正确； D．光从水斜射入空气中时，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 B 课堂练习 4．（2025·新疆·中考真题）阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射，从太阳升起到落山的过程中，折射角（　 　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 C 【详解】当光从空气中斜射入水时，会发生折射，折射角随入射角的增大而增大。太阳从升起到落山的过程中，日出到正午：太阳高度逐渐增大，入射角由接近90°逐渐减小到最小，折射角随之逐渐减小。正午到日落：太阳高度逐渐减小，入射角由最小逐渐增大到接近90°，折射角随之逐渐增大。因此，折射角的变化为先减小后增大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 课堂练习 5．长江十年禁渔的政策实施以来，长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿，看见岸上的“人”会比实际的人更___________（填“高大”或“矮小”），这是因为光从__________射向___________，发生了___________现象。 【详解】[1][2]岸上的“人”射出的光线，在水面处发生折射，折射光线靠近法线，鱼儿的眼睛逆着光线看来，折射光线好像在A′点射出的，A′点就是A点的像，所以鱼儿看到岸上的人比实际的要高（如上图）。 [3][4]人反射的光从空气斜射入水中时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 高大 空气 水 折射 课堂练习 6．某同学在做光的折射和反射的探究实验时，描绘了一个实际的光路图，但没有标出法线、入射光线、反射光线以及入射角、反射角等，如图所示：_________是反射光线，折射角大小是_________度。 OD 30 课堂练习 【详解】[1][2]根据法线与界面垂直（AE与CG垂直）的关系在图中分别标出余下角度如图： 根据光的反射定律可知反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入 射角，从光的折射定律可知折射光线、入射光线分居法线两侧，且分别位 于两种不同的介质中，折射角不等于入射角。相邻夹角相等的为入射光线 及反射光线，余下的为折射光线，从图中可先确认∠DOE=∠FOE，即这 两个角为入射角及反射角， O为入射点，确定AE为法线，由于法线与界 面垂直，可确定CG为界面（CG左右两侧为不同介质），推知余下的OB 为折射光线，根据光路的传播方向可确定光线FO从CG右侧斜射入左侧， FO为入射光线，OD为反射光线，OB为折射光线。折射角为折射光线（OB）与法线（AE）的夹角，图中折射角为∠BOA=30°。 谢谢大家！ Lavf60.17.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf58.46.101 Lavf57.83.100 $