3.4 探究光的折射规律 课件-2026-2027学年沪粤新版八年级物理上册

该初中物理课件聚焦光的折射规律，通过彩虹、幻日等自然现象导入，结合铅笔斜放水中、硬币实验建立直观认知，再建构“一面、一点、三线、两角”模型，通过探究实验形成从现象到概念到规律的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，活动2完整呈现提出问题、猜想假设、实验设计等过程培养科学探究能力，通过模型建构和与反射规律对比发展科学思维，联系潭清疑水浅、虹霓等现象强化物理观念。学生提升探究与应用能力，教师获得结构化资源便于实施探究式教学。

学习目标 1.认识光的折射现象，会区分光的折射现象和光的发射现象； 2.探究光的折射规律，培养观察、分析和归纳的能力； 3.观察生活中和自然中的折射现象，并认识其成因。 重难点 重点 重点 引入新课 彩虹和幻日都是由光的折射产生的，那么什么是光的折射？ 一.光的折射 光由空气斜射至水面时： 光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 (1)一部分光返回空气中,这是光的反射现象。 (2)另一部分光进入水中，且其传播方向发生了改变。 两种现象是同时发生的 活动1：观察光的折射现象 (1)把一支铅笔斜放在盛有水的玻璃杯中，你会看到什么现象？ (2)将一枚硬币放在不透明杯子的底部，你向后退到恰好看不见它的位置。请另一同学向杯中缓缓注水(注意，不要让硬币移位)，你又能看到它了吗？ 请你猜想一下,这可能是什么原因造成的? 为了解释上述现象，就必须研究光的折射规律。 二.光的折射规律 1.光的折射的几个基本概念： 建构模型 P Q O A B N N´ 入射点 入射光线 α 折射光线 入射角 法线 γ 折射角 (2)一点：点O为入射点(又为反射点、折射点)； (1)一面：两种介质的分界面PQ； (3)三线：①入射光线AO；②法线NN´；③折射光线OB； (4)两角：①入射角∠α；②折射角∠γ。 “一面”、“一点”、“三线”、“两角” 活动2：探究光的折射规律 1.提出问题： 当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向如何偏折？折射光线、入射光线的位置有什么关系？折射角跟入射角大小是什么关系? 2.猜想与假设： (1)光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在同一平面内； 类比 (1)光折射时，反射光线、入射光线和法线三者在同一平面内； (2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧； 类比 (2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧； (3)反射角等于入射角； 类比 (3)折射角等于入射角； (4)在反射现象中，光路是可逆的。 类比 (4)在折射现象中，光路是可逆的。 活动2：探究光的折射规律 3.设计实验与制订计划： (1)实验器材： 两支激光笔、水、光的折射演示仪、能转动的E和F板组成的光屏(附带量角器)、玻璃砖 (2)实验步骤： ①将光的折射演示仪放在实验台上，使入射光线贴着光屏从空气中斜向射入空气和水的分界面，观察三线的分布情况； ②取E、F两板组成光屏，转动某一板使两板不处在同一平面内，观察三线是否都能出现； ③多次改变入射角，观察每次折射角与入射角的大小关系； 入射角α 20° 30° 40° 50° 60° 折射角γ 活动2：探究光的折射规律 3.设计实验与制订计划： (2)实验步骤： ④保持原入射光线不动，让另一光线沿着原折射光线入射，观察逆向入射光线的路径是否发生改变； ⑤让入射光线从水中入射，重复上述实验步骤； ⑥把水槽换成玻璃砖，重做上面的实验。 入射角α 10° 20° 30° 折射角γ 4.获取与处理信息： (1)当光从E板沿AO入射到O点时，转动F板直至找到折射光线OB，观察此时折射光线、入射光线、法线三者的位置； 活动2：探究光的折射规律 4.获取与处理信息： (2)将F板向前或向后转动，观察有无折射光线； (3)转动F板，使其与E板处在同一平面内。多次改变入射角，观察每次折射角与入射角的大小关系； 入射角α 20° 40° 60° 折射角γ 14° 26° 35° (4)光从空气垂直射入水中，观察传播方向是否发生偏折； 活动2：探究光的折射规律 4.获取与处理信息： (6)保持原入射光线不动，让另一光线沿着原折射光线入射，观察逆向入射光线的路径是否发生改变； (7)把水槽换成玻璃砖，重做上述实验。 (5)让入射光线从水中入射，重复上述实验步骤； 入射角α 10° 20° 30° 折射角γ 13° 29° 58° 活动2：探究光的折射规律 (2)光从空气斜向射到水或玻璃表面时，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也增大； 5.分析与论证： (3)当光线垂直射到水或玻璃的表面时，在水或玻璃中的传播方向不变； (4)光折射时，光路是可逆的； (5)光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角。 (垂直不变) (光路可逆) (两角不等，空气角大) 这就是光的折射规律 (1)光折射时，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别位于法线两侧； (三线共面) (两线分居) 二.光的折射规律 2.光从空气斜射入水中时，在界面处发生折射时遵守折射规律，发生反射时，遵守反射定律。 空气 界面 水(或玻璃) 入射光线 法线 O 反射光线 折射光线 入射角α 反射角β 入射角α 入射光原方向 二.光的折射规律 3.总是空气中的角大的原因： 光在透明介质中传播时，因介质的变化而导致光速变化，便发生光的折射。 A N O O N 水 空气 C A C 光从空气斜射入水中时，光速由快变慢时，光线靠近法线。 光从水斜射入空气中时，光速由慢变快时，光线远离法线。 4.光线由水向空气传播时，折射光线会远离法线，当如果逐渐增大入射角时，我们将会看到什么现象？ 同时发生折射和反射，折射角大于入射角 当入射角增大到某一角度时，折射角达到90⁰，折射光线完全消失,只剩下反射光线 全反射 形成全反射的条件 ①光由光密介质向光疏介质传播； ②入射角大于一定角度。 二.光的折射规律 二.光的折射规律 5.斜放在水中的铅笔看上去为什么向上偏折？ 自P点射向空气中的光线在水面处发生了折射，眼睛沿着折射光线的反向延长线看去，觉得光好像是从水中P′点射出的，则 P′点就是P点的虚像。 P′点在P点的上方，其它各点的像都在物点的上方，最后我们感觉铅笔好像向上偏折。 二.光的折射规律 6.起初看起来是“空的”不透明杯子里出现了一枚硬币，这是为什么呢？ (1)杯子里没有水时，硬币反射的光线沿直线传播，不在人眼看到的范围内； (2)当杯子里注上一定深度的水后，经硬币反射的光线在水面发生折射，折射光线向水面偏折，逆着光线看去，感觉硬币在折射光线的反向延长线上，看到的是硬币的虚像。 二.光的折射规律 光的折射和反射的比较 反 射 折 射 三线关系 两角关系 特殊情况 三线共面 两线分居 三线共面 两线分居 两角相等 空气中角大 同增同减 同增同减 垂直入射原路返回 垂直入射方向不变 光的反射定律：三线共面、两线分居、两角相等 光的折射规律：三线共面、两线分居、两角不等，空气角大 (1)OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线，在图中标出入射光线，标出入射角的度数，并画出折射光线的大致方向。 50⁰ 50⁰ 二.光的折射规律 7.关于光的折射光学作图： (2)当一束光线斜穿过一块玻璃砖时，光线的传播路径将会是怎样的呢？ 玻璃砖 空气 二.光的折射规律 7.关于光的折射光学作图： (3)当光线斜射入玻璃三棱镜中时，光线的传播路径又会是怎样的呢？ 玻璃 空气 (4)当一束光从玻璃斜射到空气中，试根据光的反射规律和光的折射规律判断法线、界面、入射光线、反射光线、折射光线及介质分布。 ？ ？ ？ 入射光线 反射光线 折射光线 玻璃 空气 法线 界面 三.生活中的折射现象 1.潭清疑水浅：在池塘边看水的深度总是比实际的水要浅些，好像池底升高了。 来自池底A点射向空气的光线在水面处发生了折射，眼睛沿着折射光线的反向延长线看去，觉得光好像是从水中A1点射出的，则 A1点就是A点的虚像，且A1点在A点的上方，所以感觉好像池底升高了。 “视深度” 三.生活中的折射现象 2.水中叉鱼：在水面上观察到的鱼的位置，总比鱼的实际位置高些，因而渔民使用钢叉叉鱼时，会将钢叉向看到的鱼的下方投掷。 我们看见水中的鱼，其实是水中鱼的虚像。 三.生活中的折射现象 3.岸上的树： 潜水运动员在水中看到岸上的“景物”，要比实际的景物高些。 三.生活中的折射现象 4.看到日出： 天文学上观察到的“太阳”比它的实际位置偏高一些，这是由于地球周围大气层的密度不均匀，光发生了折射。 三.生活中的折射现象 5.海市蜃楼： 海市蜃楼是由于空气分布不均匀，导致光的折射而引起的虚像。 三.生活中的折射现象 6.虹和霓： (1)虹是由阳光射入雨滴，经一次反射和两次折射而被分散为各色光形成的。色带排列为外红内紫； (2)霓是由阳光射入雨滴，经两次折射和两次反射后形成的。因为与虹相比多一次反射，出射光较弱，光带色彩不如虹鲜明。色带排列为外紫内红； (3)虹和霓同时出现时，虹位于内侧，霓位于外侧。 虹 霓 2.辨别下列光路图是否正确(在说出答案的同时，指出错误的图违背了哪些折射规律)： 课堂练习 3.光从空气斜射入玻璃中，入射角为60⁰，折射角可能为 ( ) A.0⁰； B.35⁰； C.60⁰； D.90⁰。 B 1.下列的四种现象中，属于光的折射现象的是( ) A.立竿见影； B.镜花水月； C.坐井观天； D.池水变浅。 D 4.下列关于光的折射规律的叙述中，正确的是 ( ) A.当光从一种介质射入另一种介质中，传播方向一定改变； B.当光从空气射入水中，折射角一定小于入射角； C.当光从水射入空气中，折射角一定大于入射角； D.在光的折射现象中，折射角有可能等于入射角。 D 5.每天早上,我们看到太阳从东方升起,阳光也要穿过密度分布不均匀的大气层而发生折射。试想：地球表面如果没有大气层，我们看到太阳升起的时间和有大气层相比应该 ( ) A.偏早些； B.偏晚些； C.不变； D.无法确定。 B 6.一束光线跟水平面成45⁰角的方向从空气斜射入水中,发生了反射和折射现象,则反射光线与折射光线的夹角 ( ) A.等于90⁰； B.小于90⁰； C.大于90⁰； D.无法确定。 C 7.一个正方体的木块，正好有一半体积浸入水中，我们从水上看木块 ( ) A.水上水下部分相等； B.水上部分比水下部分长； C.水上部分比水下部分短； D.是长方体。 B 8.如下左图所示，我们在鱼池边观赏时，经常会看到“鱼在云中游”的景象，这一现象中看到的“鱼”是实际鱼的____像，看到的“云”是实际云的____像(填“虚”、“实”)，其中的“云”是由于光的______现象而形成的，其中的“鱼”是由于光的______现象而形成的。 虚 虚 反射 折射 9.如上右图所示，是两束光在玻璃和空气中传播的光路，①和②是入射光线，③和④是折射光线。其中入射光线②与折射光线______是同一束光，界面的上方是______(选填“玻璃”或“空气”)。 ③ 空气 10.如下左图所示,B点为一棵树的树尖,水下A点的人能看到B点的树尖。请在图中画出人在水下A点看到B点的光路图,并确定B点的像的位置B′。 11.如上右图所示，A′是站在岸上的人看到水中的发光物体A经光的折射所成的虚像，请在图中作出物体A发出的光射到人眼中的光路图(只要作出一条入射光线及其对应的折射光线即可)。 13.一束激光从某种玻璃中射向空气时，当入射角大于41.8°时，会发生全反射现象。一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光沿玻璃三棱镜的一个面垂直射 入，请在上右图中完成这束入射光的光路图。 12.[2019·安徽]光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，其光路如下左图甲。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。 一.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时, 传播方向会发生偏折。 二.光的折射规律： 四.生活中的折射现象： 本节小结 (1)三线共面 (2)两线分居 (3)两角不等，空气角大 (4)垂直不变 (5)光路可逆 三.光的折射作图： (1)潭清疑水浅； (2)水中叉鱼； (4)看到日出； (5)海市蜃楼； (3)岸上的树； (6)虹和霓。 Lavf58.12.100 Transcoded by Arctime Pro 2.2.1 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