内容正文:
4.4 光的折射(导学案)
人教版八年级上册物理·2026-2027学年(现行教材第4章第4节)
班级:________ 姓名:________ 小组:________ 日期:________
使用建议:在学完4.2反射、4.3平面镜成像之后使用。预计1课时。对齐教材:折射现象、法线/入射角/折射角、空气⇄水(或其他介质)时角的大小关系、垂直入射方向不变、折射光路可逆、生活中的折射现象。本课不讲透镜成像规律(第5章),不作定量折射率公式(以课本要求为准)。
一、学习目标
1. 知道光的折射现象;能说出折射光线、入射光线、法线、入射角、折射角的含义。
2. 了解:光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线偏折(折射角小于入射角);光从水或其他介质斜射入空气时,折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。(表述以课本为准。)
3. 知道光垂直射向水面等界面时,传播方向不变;知道在折射现象中光路可逆。
4. 能用折射知识解释池水变浅、筷子在水中“弯折”等生活现象;能区分折射与反射,避免概念混淆。
二、课前预习(读教材第4.4节)
【关键词填空】
1. 光从一种介质________(斜射/垂直)入另一种介质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫光的________。
2. 过入射点垂直于界面的直线叫________;入射光线与法线的夹角叫________;折射光线与法线的夹角叫________。
3. 光从空气斜射入水中时,折射角________入射角(填“大于/等于/小于”);折射光线向________(法线/远离法线)偏折。
4. 光从水斜射入空气中时,折射角________入射角;折射光线________法线。
5. 光垂直射向水面时,传播方向________(改变/不改变)。
6. 在折射现象中,光路是________的。
7. 辨析:平静水面映出岸边树木,主要是光的________;透过水面看水下石子位置“变浅”,主要是光的________。
【读图预习】
对照教材折射光路图与下图,标出:界面、法线、入射光线、折射光线、入射角 i、折射角 r。注意:界面上通常还有较弱的反射光线,不要与折射光线混淆。
图1 光从空气斜射入水中(折射角 r < 入射角 i)
三、课堂探究
【探究任务1】观察光的折射光路
器材建议:激光笔、水槽(盛水)、牛奶/少量粉笔灰使光路可见(按实验室规范)、量角器或可显示角度的光具盘、白纸板。
操作要点:让激光从空气斜射入水面,观察水中折射光线是否沿原方向;改变入射角,比较折射角与入射角;再让光大致垂直射向水面,观察方向是否改变。
图2 折射光路中的法线与垂直入射情形
实验记录表(角度为课堂测量值,示例栏可空填;勿编造未测数据):
次数
入射角 i/°
折射角 r/°
比较:r 与 i
备注(空气→水 / 水→空气)
1
空气→水
2
空气→水
3
空气→水(更大入射角)
4
约0(垂直)
方向是否改变:
空气→水
结论填写:
① 光从空气斜射入水中时,折射光线________(进入/不进入)水中,方向发生________;折射角________入射角。
② 入射角增大时,折射角一般________(增大/减小),但仍小于入射角(空气→水)。
③ 垂直入射时,光的传播方向________。
【探究任务2】折射时光路可逆
让光线逆着原来的折射光线方向,从水中射向空气,观察出射光线是否沿着原来的入射光线方向射出。
结论:在折射现象中,光路是________的。
【探究任务3】生活现象解释——筷子“弯折”/池水变浅
图3 筷子“弯折”/水下物体视深变浅示意
讨论填写:
(1)筷子斜插入水中,从侧面看水下部分好像________,这是光的________现象。
(2)简要说明:水下筷子(或池底)散射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线________法线;人眼逆着折射光线看去,觉得光是从________的位置射来的,所以感觉水下部分上翘或池水变浅。(详细表述以课本“想想议议/科学世界”为准。)
(3)若只有垂直向下看很深的水池,感觉深浅变化是否与斜视时完全一样?课堂讨论后记下你的理解:________________________________________________________________
四、当堂检测(共8题)
1.(填空)光从空气斜射入玻璃时,折射角________入射角;垂直射向玻璃表面时,传播方向________。
2.(判断)折射角一定等于入射角。( )
3.(判断)折射现象中光路不可逆。( )
4.(选择)下列属于光的折射现象的是( )
A. 立竿见影 B. 平面镜成像 C. 池水看起来变浅 D. 黑板反光刺眼
5.(选择)关于光的折射,正确的是( )
A. 光从空气进入水中,折射角一定大于入射角
B. 折射光线、入射光线和法线在同一平面内(教材结论范畴)
C. 只有光滑表面才发生折射
D. 折射角是折射光线与界面的夹角
6.(选择)易混辨析:看见水中鱼的倒影(水面像),主要是( );叉鱼要瞄准“看到的鱼”下方,主要涉及( )。
A. 反射;折射 B. 折射;反射 C. 直线传播;反射 D. 折射;直线传播
7.(作图描述)请根据图1的规范,用文字写出“空气→水斜射”作图步骤:①画界面与法线(虚线);②画入射光线(箭头);③画折射光线,使折射角________入射角,且折射光线向________偏折;④标 i、r。
8.(简答)为什么说“折射”和“反射”容易混淆?请各举一个生活例子加以区分。
答:____________________________________________________________________
五、易错点提示(勿与反射混淆)
1. 反射:光返回原介质;折射:光进入另一种介质并通常改变方向。
2. 入射角、折射角都是与法线的夹角,不是与界面的夹角。
3. 空气→水(或玻璃):折射角 < 入射角;水→空气:折射角 > 入射角。不要记反。
4. 垂直入射:方向不变,但仍发生折射进入另一介质(只是不偏折)。
5. 水面倒影→反射(及平面镜成像知识);筷子弯折、池水变浅、潭清疑水浅→折射。
6. 本课不作透镜成像规律、不引入折射率定量计算(第5章及以后再学)。
六、课后延伸(1题)
观察或查阅:为什么有经验的渔民叉鱼时要瞄准看到的鱼的下方?用光的折射和光路可逆(或视深)作简要解释。(表述以课本为准,勿引入超纲公式。)
答:____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【参考答案与简要解析】
二、预习:1. 斜射;折射。2. 法线;入射角;折射角。3. 小于;法线。4. 大于;偏离(远离)。5. 不改变。6. 可逆。7. 反射;折射。
三、探究1:①进入;偏折;小于。②增大。③不改变。探究2:可逆。探究3:(1)向上弯折(上翘);折射。(2)偏离;较浅(偏上)。(3)斜视时“变浅/弯折”更明显,垂直看时偏折不明显——课堂讨论即可。
四、当堂:1. 小于;不改变。2. ×。3. ×。4. C(A直线传播,B反射成像,D镜面反射)。5. B(A反了;C错;D错,应与法线夹角)。6. A。7. 小于;法线。8. 示例:倒影/照镜子→反射;池水变浅/筷子弯折→折射。
六、延伸:鱼散射的光从水斜射入空气发生折射,人眼逆着折射光线看去觉得鱼在偏上的位置;实际鱼在看到位置的下方,故叉鱼要瞄准下方。也可用光路可逆理解瞄准。(以课本为准。)
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