4.4光的折射（教學(xué)設(shè)計(jì)）

年級八年級授課時(shí)間

課題4.4光的折射

1.了解光的折射現(xiàn)象。

教學(xué)

2.知道光在發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的,

目標(biāo)

3.能夠利用所學(xué)知識解釋生活中的折射現(xiàn)象。

光的折射是生活中很常見的光學(xué)現(xiàn)象，在本節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)對光現(xiàn)象有了一定

的認(rèn)識。在教學(xué)過程中可以稍作鋪墊就直奔主題，帶領(lǐng)學(xué)生探究光折射的相美規(guī)律，

教材

并在得出規(guī)律后進(jìn)一步深入講解光的折射特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用。

分析

本節(jié)的教學(xué)要以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在觀察現(xiàn)象的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問

題并開展探究、解決問題。

本節(jié)知識是在學(xué)生學(xué)完“光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”后所學(xué)的又一

節(jié)光學(xué)內(nèi)容，學(xué)生對光的傳播已有一個(gè)思維定勢，所以本節(jié)知識既要對上一節(jié)知

識進(jìn)行延續(xù)突變，通過實(shí)驗(yàn)探究可以讓學(xué)生更清楚更明白光的又一傳播規(guī)程一一

學(xué)情

折射。八年級的學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了幾個(gè)物理探究實(shí)驗(yàn)，了解科學(xué)探究的一般

分析

流程；在光的直線傳播和光的反射自學(xué)習(xí)中具備有一定的光學(xué)作圖能力，但時(shí)科

學(xué)探究方案的科學(xué)制定、動(dòng)手操作存在一定的難度，對幾何光路可能會存在不規(guī)

范現(xiàn)象，課堂上要密切觀察學(xué)情采取有效措施，關(guān)注課堂，關(guān)注學(xué)生。

教學(xué)重點(diǎn)光的折射規(guī)律及其解釋有關(guān)現(xiàn)象。

教學(xué)難點(diǎn)用光的折射規(guī)律解釋光的折射現(xiàn)象。

激光筆、水槽（水）、光屏、碗、筷子、硬幣、玻璃磚、光的折射演示器等。

教學(xué)

多媒體ppt,包含視頻：《探究光折射時(shí)的規(guī)律》、《海市蜃樓》、《神奇的

器材

硬幣》等。

教學(xué)過程

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

導(dǎo)入新課

【演示或播放視頻并提問】

在一個(gè)空碗中放一枚硬幣。請你慢慢蹲下，當(dāng)?shù)椭聊骋粋€(gè)觀察位置時(shí)，就

觀看視頻或演

無法看到硬幣了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一個(gè)觀察位置就又能看到碗

示實(shí)驗(yàn),激發(fā)

中的硬幣了。這是為什么呢?興趣，進(jìn)入情

景。

學(xué)習(xí).新課二—光的折射

1.光的折射概念

【提出問題】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，如果光從一種介質(zhì)進(jìn)入另

一種介質(zhì)中，會怎么傳播呢？

（1）光的折射現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)情景：如圖所示，是讓一束光從空氣斜射入水中的情景。在水中滴幾

滴牛奶來顯示光路。

情景描述：這束光在分界面上分成兩部分，一部分光被界面反射回空氣，觀察實(shí)驗(yàn)，分

析現(xiàn)象，知道

光的折射概

念。

（2）光的折射概念知道描述折射

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫作現(xiàn)象的幾個(gè)名

光的折射。詞，為下面的

一般情況下，一種介質(zhì)為空氣，另一種介質(zhì)為水或玻璃。注意要斜射入。學(xué)習(xí)做鋪墊。

（3）描述折射現(xiàn)象的幾個(gè)概念

①入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線人。：

②折射光線：進(jìn)入另一種介質(zhì)的光線OB；

③法線：過入射點(diǎn)且垂直于兩介質(zhì)分界面的直線MV*

④入射角：入射光線與法線的夾角

⑤折射角：折射光線與法線的夾角外.

（4）理解光的折射現(xiàn)象

①當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時(shí)，在兩種介質(zhì)的分界面上，光線

的傳播方向一般要發(fā)生改變:1其中一部分光線發(fā)生反射，同時(shí)還有一部分光線

進(jìn)人另一種介質(zhì)中而發(fā)生折射。

②光的折射是在兩種介質(zhì)的分界面處發(fā)生的。因?yàn)楣馐窃趦煞N介質(zhì)中傳播

的，所以傳播的速度各不相同。

光在大氣中的傳播路徑

③當(dāng)同種介質(zhì)不均勻時(shí)，光的傳播方向也會發(fā)生改變，即會發(fā)生折射。

2.探究光折射時(shí)的特點(diǎn)

【提出問題】

清澈見底、看起來不過齊腰深的池水，不會游泳的人千萬不要貿(mào)然下

去，因?yàn)樗膶?shí)際深度會超過你看到的深度。這是因?yàn)楣鈴乃鄙淙肟諝庵懈鶕?jù)老師所提

發(fā)生折射的緣故。問題進(jìn)行猜想

那么當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)?，光的傳播方向如何偏折？折與假設(shè).小組

射光線、入射光線的位置有什么關(guān)系？折射角跟入射角大小是什么關(guān)系？代表回答。

【猜想與假設(shè)】

請跟小組同學(xué)討論，說說你們的猜想。你的猜想是：

①當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)，可能會向法線偏折（或遠(yuǎn)離法

線）。

②折射光線、入射光線位于法線兩側(cè)（或同側(cè)）。

③折射角可能等于（或大于/小于）入射角。

【實(shí)驗(yàn)器材】激光筆、半圓形玻璃磚、圓形刻度光盤（標(biāo)有角度）。

.映膨光做的

右羋部分可

向后轉(zhuǎn)折

一

激光筆帶形坡璃的

小組交流討

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

論，設(shè)計(jì)出實(shí)

①如圖所示，讓一束光從空氣以不同的角度射入玻璃磚中，觀察光束在空

驗(yàn)方案并展

氣和玻璃磚中的徑跡，并比較折射角和入射角的大小，將數(shù)據(jù)記入表格中。

/Ko

②讓激光筆發(fā)出的一束光從玻璃斜射入空氣中，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

③讓激光筆發(fā)出的一束光從空氣垂直射入玻璃中（或從玻璃垂直射到空氣

中），觀察光的傳播路線。

的大致方向。射光線等。

【答案】見右圖。

【解析】過入射點(diǎn)。作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角小于入射角即可

畫出折射光線0C,靠攏法線。

【例題2】如圖，一束光線從水中斜射到水面，請?jiān)趫D中畫出此光線的

反射光線和大致的折射光線。

【答案】見右圖。做例題3并解

【解析】反射光線和入射光線位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角，據(jù)此在析，鞏固掌握

水中作出反射光線；光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射光線和入射光線位于法線光的折射特

兩側(cè)，折射角大于入射角，據(jù)此在空氣中作出折射光線，如圖所示。點(diǎn)，會通過分

［例題3］如圖是某同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時(shí)的光析實(shí)驗(yàn)過程，

路，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)并記錄了如下數(shù)據(jù)：歸納結(jié)論。

（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論（寫出一條即可）：；

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷：當(dāng)光以35。的入射角從空氣射入玻璃

中時(shí)，其折射角30。（選填“大于”、“小于”或“等于”）；

（4）當(dāng)光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時(shí)，其折射角是______o

【答案】（1）顯示光路；（2）光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入

射角；（3）小于；（4）45。

【解析】（1）利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時(shí)的光路實(shí)驗(yàn)中，

光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有顯示光路的作用。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，光從空氣斜射入玻璃中，折射角總小于入射角，

故能得出結(jié)論：光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角。

（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光線以45。的入射角從空氣射向玻璃時(shí)，

其折射角是30。；當(dāng)入射角為35。時(shí)，入射角變小，折射角隨之變小，所以折

射角會小于30。。

（4）當(dāng)光線以45。的入射角從空氣射向玻璃時(shí)，折射角是30。。根據(jù)光路

的可逆，當(dāng)光以30。的入射角從玻璃射入空氣中時(shí)，其折射角是45。。

學(xué)習(xí)新課二、生活中的折射現(xiàn)象

1.池底變淺

【提問】池底為什么看起來比實(shí)際淺呢（“潭清疑水淺”）？

【講解】池底實(shí)際點(diǎn)A發(fā)出（反射）的光從水斜射向空氣時(shí)發(fā)生折射，折

射角大于入射角。人眼逆著折射光的方向看去，感覺光就好像由4射出去的一

樣。就是我們看到的5的像，這點(diǎn)的位置比實(shí)際位置升高了，所以整個(gè)池底

變淺。

與老師配合完

成分析“潭清

疑水淺”、神

三奇的“硬

幣”、叉魚、

2.神奇的“硬幣”（解釋課堂引入時(shí)的小視頻）“水中看岸上

【提問】如圖所示，起初茶碗看起來是空的，但當(dāng)你慢慢往茶碗中倒水物體”等現(xiàn)

時(shí)，就會發(fā)現(xiàn)碗中原來還藏著一枚硬幣。想一想，這是為什么？象，知道其原

「睛因。

空氣/

—水下

【講解】加水后，硬幣的光從水中斜射入空氣時(shí)，折射光線偏離法線，折

射光進(jìn)入了眼睛，眼睛看到的實(shí)際上是升高了的硬幣的虛像。

在上面老師講

3.魚在哪里？

【提問】怎樣才能插到魚？解的基礎(chǔ)上，

【講解】魚從水中發(fā)出的光線，由水進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入自己通過畫光

射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線的方向看，覺得光線好像是從它路圖，知道魚

們的反向延長線的交點(diǎn)，即魚像發(fā)出來的，像比魚位置高。所以，有經(jīng)驗(yàn)的漁的虛像及叉魚

民在叉魚時(shí)，要向看到的魚的卜方投叉才能叉到魚。技巧。

4.從水中看岸上物體

游泳運(yùn)動(dòng)員在水中看岸上的物體時(shí)會怎樣呢？

虛像“

如圖所示，空氣中的發(fā)光點(diǎn)M發(fā)出的光從空氣斜射向入水時(shí)發(fā)生折射,

折射角小于入射角。

人眼在水中逆著折射光的方向看去，感覺光就好像由歷射出去的一樣。

歷就是人眼看到的M的虛像，這點(diǎn)的位置比實(shí)際位置升高了。

5.“海市蜃樓”

【播放圖片并提問】你見過海市蜃樓嗎？海市蜃樓是怎樣產(chǎn)生的嗎？

閱讀課本第

103頁“海市

蜃樓”，觀看

視頻，知道海

【講解】海市蜃樓的產(chǎn)生原因：市蜃樓的成

光在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，如果介質(zhì)疏密不均，光就不會沿直線傳播因。

而會發(fā)生折射。海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)于夏天的海面或

沙漠。遠(yuǎn)處物體發(fā)出的光本來到達(dá)不了我們的眼睛，但是在射向空氣的過程

中，由于海面或沙漠附近的空氣疏密不均勻，而發(fā)生折射，逐漸向地面彎曲，

進(jìn)入觀察者的眼睛。觀察者逆著光線看去，就看見了遠(yuǎn)處的“物體”形成美麗

的海市蜃樓現(xiàn)象。

【播放視頻】一一《海市蜃樓》

6.區(qū)別光的反射與折射現(xiàn)象

區(qū)別日常生活

光的反射光的折射

中光的反射與

水中倒影水中筷子折了

折射現(xiàn)象。

池水映明月潭清疑水淺

平面鏡成像海市蜃樓

汽車后視鏡繁星閃爍

潛望鏡大漠孤煙直，長河落FI圓

【例題4】如圖是“池水清淺，擅入會溺”的班會主題，告誡學(xué)生不要擅

做例題4并解

自卜.水游泳。請?jiān)趫D中畫出人眼看到池底A的大致光路圖（"是人眼看到的池

析，會通過作

底人的像）。

圖解釋光的折

千

射現(xiàn)象.

水由

4*?

【答案】見下圖.

【解析】人眼看物體以為光是沿直線傳播的，連接AV,得到折射光線，

B/V與水面的交點(diǎn)。為入射點(diǎn)，連接A0得到入射光線，如圖所示.

【例題5】如圖是小華與父母到海邊洗海水澡的情形。小華驚奇的發(fā)現(xiàn),

爸媽的腿在水中看起來變短了，能解釋這種現(xiàn)象的光路圖是（）

作例題5,會

運(yùn)用光的折射

特點(diǎn)解釋有關(guān)

現(xiàn)象。

【答案】Co

【解析】人看到腿在水+）“變短”是由于水中腿反射的光線由水中斜射進(jìn)

入空氣時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼

會逆著折射光線的方向看去，看到的是變淺的虛像，就會覺得腿在水中“變

短”了，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。

1.下列光現(xiàn)象中

【答案】B

【詳解】A.由于光的直線傳播，被物體擋住后，在物體后面就會呈現(xiàn)陰影區(qū)域，這

就是影子，因此手影的形成說明光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的，故A不符合題意；

課B.筷子在裝有水的杯中發(fā)生錯(cuò)位，這是光從水中斜射入空氣發(fā)牛?的折射現(xiàn)象，故B

堂符合題意；

練C.拱橋在水面的倒影，屬于平面鏡成像，是光的反射現(xiàn)象，故C不符合題意；

習(xí)D.小孔成像是由光的直線傳播形成的，故D不符合題意。

故選B。

2.小華用所學(xué)物理知識給同學(xué)們講解防溺水常識，勸告同學(xué)們不要私自下水游泳，

因?yàn)榭雌饋砗軠\的水池實(shí)際會很深。圖中A是水池底的一點(diǎn)，8為人眼看到的該點(diǎn)的位

【答案】見右圖。

【詳解】池底反射的光線從水中斜射向空氣時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入

射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，看到是池底變淺了的虛

像：連接眼睛和B點(diǎn)與水面的交點(diǎn)即為折射點(diǎn)，連接折射點(diǎn)和A點(diǎn)即為入射光線，連接

折射點(diǎn)和眼睛即為折射光線，如圖所示。

3.如圖所示，是兩束光在玻璃和空氣中傳播的光路，①和②是入射光線，③和④是折

射光線。其中入射光線②與折射光線是同一束光，界面的上方是（選填“玻

璃，，或“空氣，，）。

【解析】根據(jù)光的折射定律的內(nèi)容可知：入射光線、法線、折射光線在同一平面

內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，當(dāng)光線從空氣射入玻璃時(shí)，折射角小于入

射角；當(dāng)光線從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。由圖可知，②和③是同一束光

線，界面上方為空氣。

4.詩句“大漠孤煙直，長河落口圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實(shí)詩人觀察

到的落日并非太陽的實(shí)際位置（如圖所示），而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了

所成的（選填“實(shí)”或“虛”）像，太陽實(shí)際在圖中（選填“甲”或

“乙”）位置。

課一一一.券甲

堂三二-------地平線

,舞乙

練

習(xí)0

【答案】折射，虛，乙。

【解析】由于大氣層位置越高空氣越稀薄，太陽落山時(shí)，太陽發(fā)出的光線進(jìn)入大氣

層時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角，當(dāng)折射光線進(jìn)入人的眼睛時(shí)，逆著折射光線的方向

能夠看到太陽的虛像，像的位置比實(shí)際位置要高，比時(shí)，太陽的實(shí)際位置在圖中的乙位

置。

5.有一圓柱形敞口容器，從其左側(cè)某上高度斜射入一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個(gè)

光斑O,如圖所示。二列操作將使光斑向左移動(dòng)的是（）

A.保持水面的高度和入射點(diǎn)不變，使激光的入射角增大

B.保持激光射入的角度不變，使水面上升

C.保持水面的高度不變，使激光筆向右平移

D.保持激光射入的角度不變，使水面下降

【答案】B.

【詳解】A.保持水面高度和入射點(diǎn)不變，使激光的入射角增大，激光束遠(yuǎn)離法線,

折射角隨之變大，光斑會向右移動(dòng)，故A不符題意：

BD.保持激光射入的角度不變，使水面上升，如圖所示，入射點(diǎn)向左移動(dòng)，則光斑

向左移動(dòng)；同理使水面下降，入射點(diǎn)向右移動(dòng)，則光斑向右移動(dòng)，故B符合題意，D不

符合題意；C.保持水面高度不變，使激光筆向右平移，則入射光線和折射光線都向右平

故選B。

6.某小組選用了圖甲中光源、水、水槽、可折轉(zhuǎn)的光屏（帶刻度）等器材，用于完

成探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射規(guī)律”。

（1）光從空氣射入水中，入射點(diǎn)為。點(diǎn)，不斷改變?nèi)肷浣牵x出刻度盤上對應(yīng)的折

射角，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫在圖丙中，其中1和1,、2和2'、3和3,、4和4'分別表示各

次入射光線和對應(yīng)的折射光線的位置。由此可得出，光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角隨

入射角的增大而,且折射角（填“大于”、“等于”或“小于”）入射

角