第四章光現(xiàn)象第4節(jié)光的折射學(xué)習(xí)目標——物理學(xué)科素養(yǎng)01物理觀念理解光的折射現(xiàn)象，掌握光從空氣射入其他介質(zhì)以及從其他介質(zhì)射入空氣時的折射規(guī)律。02科學(xué)思維能運用折射規(guī)律解釋生活中的折射現(xiàn)象，通過分析、推理等方法解決與光折射相關(guān)的實際問題。03科學(xué)探究經(jīng)歷探究光的折射規(guī)律的實驗過程，學(xué)會設(shè)計實驗方案、收集實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。04科學(xué)態(tài)度與責(zé)任養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，認識到科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的重要作用，增強將科學(xué)知識應(yīng)用于生活和社會的意識。教學(xué)重難點教學(xué)難點教學(xué)重點1.光的折射規(guī)律的探究與理解。2.運用光的折射規(guī)律解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。1.光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角大小關(guān)系的理解及應(yīng)用。2.用光的折射知識解釋自然現(xiàn)象，如“筷子彎折”、“池水變淺”等。觀看視頻并回答問題：為什么剛好在看不到硬幣處向碗中加水后，就能看到硬幣了呢？課堂引入視頻：神奇的硬幣加水前加水后課堂引入

今天我們一起來學(xué)習(xí)光的折射后，便知道了其中的道理了。視頻：泳池斷頭術(shù)01知識點1光的折射知識點1：光的折射探究新知

光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，如果光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，情況又會怎樣呢？讓我們通過實驗來研究。1.光的折射情景描述：這束光在分界面分成兩部分，一部分被界面反射回空氣，另一部分進入水中，發(fā)生了偏折。演示實驗：光從空氣斜射入水中提示：在空氣中噴煙霧，在水中滴入幾滴牛奶能更好的顯示光線。視頻：光從空氣斜射入水中知識點1：光的折射探究新知

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生了偏折，這種現(xiàn)象叫作光的折射（refraction）。2.光的折射概念及理解(1)當光斜射到兩種介質(zhì)的分界面時，一部分光進入新介質(zhì)發(fā)生折射，還有一部分光發(fā)生反射返回原介質(zhì)中，這兩者是同時發(fā)生的。(2)當同種介質(zhì)不均勻時，光在其內(nèi)部傳播也會發(fā)生折射。例如，研究光的直線傳播時，使激光射入不均勻糖水，傳播路徑會彎曲，這實際上是折射導(dǎo)致的。知識點1：光的折射探究新知3.基本概念：一點、二角、三線αγB空氣水（玻璃）NN′AOMM′（1）入射點：入射光線與界面的交點O.（2）入射光線：照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO.（3）折射光線：進入另一種介質(zhì)的光線OB.（4）法線：過入射點且垂直于兩介質(zhì)分界面的直線NN'.（5）入射角：入射光線與法線的夾角α.（6）折射角：折射光線與法線的夾角γ.4.實驗：探究光的折射特點探究光的折射特點【實驗器材】光源、水槽、水、一個可折疊的背景屏和一塊玻璃磚?！緦嶒灢襟E】（1）實驗裝置如圖所示。向水槽中注水，使水面恰好通過背景屏的圓心O.（2）將一束光從空氣經(jīng)圓心O射入水中，觀察背景屏上顯示的光路。從垂直于水面入射開始，逐次增大入射角，觀察折射角變化并比較折射角與入射角的大小關(guān)系。提示：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)）知識點1：光的折射探究新知（3）使一束光從水中經(jīng)圓心O射入空氣中，逐次改變?nèi)肷浣?，比較折射角和入射角的大小。（4）換用玻璃磚，將上面的實驗過程重復(fù)一次。（5）如果讓光逆著折射光線的方向從水或玻璃射入空氣中，可以看到，進入空氣中的折射光線就逆著原入射光線的方向射出。提示：折射角大于入射角提示：光路是可逆的知識點1：光的折射探究新知

假設(shè)一束光從空氣射入玻璃磚，再從它的另一側(cè)射出。光在經(jīng)過兩個界面時分別向哪個方向偏折？試一試。光射入玻璃磚中視頻：光射入平行板玻璃磚中光經(jīng)過第一個界面時，折射光線向法線方向偏折；光經(jīng)過第二個界面時，折射光線偏離法線方向。最終射出的光線將與入射光線平行。知識點1：光的折射探究新知視頻演示——《探究光的折射時的特點》知識點1：光的折射探究新知【實驗結(jié)論】（1）當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；入射角增大（或減?。r，折射角也隨之增大（或減?。?。（2）光垂直介質(zhì)表面入射時，折射角等于零。巧記：光的折射特點三線一面、法線居中、變化一致、空氣角大、光路可逆。（3）當光從空氣斜射入水（或玻璃）中時，折射光線偏向法線方向，即折射角小于入射角；當光從水（或玻璃）斜射入空氣中時，折射光線偏離法線方向，即折射角大于入射角。知識點1：光的折射探究新知5.從三點理解光的折射特點(1)明確入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線、法線的含義，特別是法線，它是過入射點且垂直于分界面的直線，它是作圖時畫入射角和折射角的參照標準。(2)折射角隨入射角的增大而增大，但不成正比，敘述時應(yīng)先說折射角后說入射角。(3)當光垂直射到界面時，如圖所示，光的傳播方向不發(fā)生改變，此時折射光線、入射光線、法線重合，折射角、入折射光線時角都為0°.入射光線折射光線空氣水知識點1：光的折射探究新知知識點1：光的折射探究新知【典例1】如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．EO是入射光線，入射角等于60°B．CD是法線，F(xiàn)O是折射光線C．是折射角，折射角等于45°D．AB是界面，AB右側(cè)是空氣

D知識點1：光的折射探究新知6.光的折射作圖(1)要借助工具作圖，作圖一定要規(guī)范。(2)實際光線畫實線，輔助線畫虛線。(3)光線要帶箭頭，入射光線與折射光線之間不要斷開。(4)作圖時應(yīng)先過入射點作出法線（虛線），當光從空氣斜射入玻璃或水等其他介質(zhì)時，折射角小于入射角；反之，則折射角大于入射角。知識點1：光的折射探究新知【典例2】光從空氣斜射入玻璃磚，請在圖中畫出光進入玻璃磚和離開玻璃磚后的兩條折射光線的大致位置。解析：由空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角,可大致做出此時的折射光線，光線在玻璃中沿直線傳播，之后離開玻璃，此時的入射角等于第一次的折射角，則光線進入空氣中時的折射角等于第一次的入射角,作圖如下：02知識點2生活中的折射現(xiàn)象1.現(xiàn)象探究：折射引起的光學(xué)現(xiàn)象（1）從岸上看水中的物體池底實際位置S虛像S′

我們能夠看見物體是由于物體表面有光射入我們的眼睛里。

假設(shè)水中A點射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼，眼睛會自動沿著折射光線的反向延長線去尋找物體的虛像S'，所以我們會覺得光好像是從虛像S'射入我們眼睛里的，因此我們會覺得水中的物體變淺了。知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知（2）從水中看岸上的物體若從水中觀察岸上的物體，假設(shè)物體M射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼，眼睛會自動沿著折射光線的反向延長線去尋找物體的虛像M'，所以我們會覺得光好像是從虛像M'射入我們眼睛里的，因此我們會覺得岸上的物體變高了.虛像M′知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知2.常見的折射現(xiàn)象杯中的筷子“斷了”杯中的筷子錯位池清水淺海市蜃樓空中彩虹三棱鏡色散知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知在我國的古書《史記》《夢溪筆談》中都有關(guān)于海市蜃樓的記載，宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中也描述過海市蜃樓的奇觀?？梢?，海市蜃樓是一種不算少見的自然現(xiàn)象。思考:海市蜃樓是怎樣發(fā)生的？科學(xué)世界:海市蜃樓我們已經(jīng)知道，光在同種均勻的介質(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，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)生在夏天的海面上。知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比上面的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比上面的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比底層的空氣稀疏。來自地平線以下遠處物體的光，本來不能到達我們的眼中，但有一些射向空中的光，由于不同高度空氣的疏密不同而發(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，進入觀察者的眼睛。觀察者逆著光望去，就看見了遠處的物體。知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知海市蜃樓的成因視頻：海市蜃樓知識點2：生活中的折射現(xiàn)象探究新知【典例3】星期天，小明陪著爺爺坐船去河里學(xué)習(xí)捕魚，如圖所示，請回答下列問題：問題：（1）小明如果對準從岸上看到的魚叉下去，能否叉到魚？回答：

；（2）這里面用到了什么物理知識？回答：

。不能光的折射01課堂小結(jié)課堂小結(jié)探究新知光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作光的折射。當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；入射角增大（減?。r，折射角也隨之增大（減?。?。①從空氣看水中物體：池底變淺、筷子“折斷”等。②從水中看岸上物體會升高。③海市蜃樓：是光在不均勻的空氣中傳播時，傳播方向

發(fā)生改變，產(chǎn)生的折射現(xiàn)象。折射現(xiàn)象折射規(guī)律光的折射光的折射02課堂練習(xí)課堂練習(xí)探究新知1．中國古詩詞不僅文字優(yōu)美、意境高遠，還蘊含著豐富的科學(xué)知識。下列四幅圖與詩句“溪邊照影行，天在清溪底”涉及的光現(xiàn)象相同的是（

）BA．日晷計時B．樓臺倒影C．筷子彎折D．林間光斑課堂練習(xí)探究新知2．如圖所示，一束單色光從空氣斜射到某液面上，與液面的夾角為30°，反射光線與折射光線的夾角為90°。下列說法正確的是（

）BA．∠AOM是入射角，入射角為30° B．OC是折射光線，折射角為30°C．∠M'OC是反射角，反射角為60° D．OB是反射光線，反射角為30°課堂練習(xí)探究新知3．下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（）①小孔成像 ②影子的形成③池水看起來比實際淺 ④日食和月食⑤黑板的“反光”現(xiàn)象⑥叉魚時，要把叉對準稍低于所看到的魚的位置叉去才能叉中魚A．①④ B．③⑤ C．③⑥ D．②④C課堂練習(xí)探究新知4．如圖中，哪一幅圖正確表示了光從空氣進入水中的光路（）B課堂練習(xí)探究新知5．一束光從空氣斜射入玻璃，同時在玻璃表面發(fā)生反射。當入射角逐漸減小時（）A．反射角也逐漸減小，折射角保持不變B．反射角和折射角都逐漸增大C．反射角也逐漸減小，折射角逐漸增大D．反射角和折射角也隨之減小，且反射角總與入射角相等，折射角始終比入射角小D課堂練習(xí)探究新知6．如圖所示，來自地平線以下遠處物體的光，由于光的

而發(fā)生彎曲，進入了觀察者的眼睛，觀察者看到的是建筑物的

（選填“實像”或“虛像”）。折射虛像課堂練習(xí)探究新知7．游泳是一項有益身心健康的運動，同時也存在安全隱患。如圖所示，某游泳館救生員發(fā)現(xiàn)，由于泳池邊緣的阻擋，池底有一塊視覺盲區(qū)監(jiān)管不到。請在圖中畫出一條從池底盲區(qū)邊緣處射入救生員眼睛的光線。課堂練習(xí)探究新知

課堂練習(xí)探究新知9．冬天，小明往玻璃杯中倒入熱水，發(fā)現(xiàn)杯口出現(xiàn)了大量的“白氣”；過一會兒，小明將一支鉛筆插入杯中，發(fā)現(xiàn)鉛筆好像在水面“折斷”了，如圖所示。請你解釋這兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因?！驹斀狻俊鞍讱狻笔怯蓽囟容^高的水蒸氣遇冷液化形成的小水珠；筆在水面“折斷”是因為光從水中斜射入空氣中時，在水面發(fā)生折射，折射光線向遠離法線的方向偏折，眼睛逆著折射光線看到的是鉛筆變高的虛像，所以鉛筆看起來好像在水面“折斷”了。課堂練習(xí)探究新知10．學(xué)生溺水死亡在學(xué)生突發(fā)危險事件中占很大比例，每年暑假前，芝罘區(qū)各學(xué)校在防溺水方面都會多角度對學(xué)生進行安全教育。物理教師也通過播放視頻，結(jié)合一些奇妙的現(xiàn)象，引導(dǎo)孩子們透過現(xiàn)象看本質(zhì)，不能過于相信眼睛看到的而莽撞行事帶來危險：（1）河水看起來沒那么深，跳下去后竟然沒過了頭頂；（2）站在河邊，看著流動的河水，突然間感覺原本靜止的自己不斷地在向上游運動；請你針對這兩個現(xiàn)象概括提出兩個問題