4.4 （教学设计）光的折射-2021-2022学年八年级物理上册精品备课课件 教学设计 练习（人教版）.docx

1、4.4 光的折射 教学设计教学目标1.通过实验了解、认识光的折射现象，体验由折射引起的错觉。2.了解光从空气中射入水或其他介质中时的偏折规律；了解光在折射时，光路的可逆性。3.能解释生活及自然界中有关光的折射现象，领略折射现象的美妙。教学重点及难点重点：实验探究光的折射规律。难点：通过探究得出光的折射规律；利用光的折射规律解释生活中有关现象。教学过程【视频引入】【演示】在实物投影下展示，在碗中盛满水，把筷子斜插到碗的底部，从侧面斜视水面，会发现水中的筷子看上去向上弯折了（多情景）。新课讲授知识点一：光的折射光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时（例如从空气斜射入水中或玻璃中或从其他介质中进入

2、空气中），传播方向发生了偏折的现象。 注意：光的折射包括2个方面：不同介质中的折射现象和同种不均匀介质中的折射现象，例如太阳光在大气中传播路径是弯曲的，海市蜃楼的形成就是这个原因（强调）。在反射界面处光同时发生反射和折射。因此通过反射看到的物体的像没有原物体那么明亮（记录）。“斜”表示光线要发生折射，那么光线与法线之间有一定的夹角，若是光线垂直入射，那么入射光的传播方向不会发生偏折（记录）。光的折射中，入射光线经过两种介质，因此光速发生变化，光的反射中，两条光线在同种介质中，光速不变（记录）。光在同种均匀介质中沿直线传播，在不同介质中或同种不均匀介质会发生折射现象。【例题】观察水边的风景照片，

3、总会发现倒影部分比景物本身要暗一些，这是因为（ ）A.冲洗照片质量有问题 B.入射到水面的光线被反射掉一部分C.入射到水面的光线有一部分折射进入水中 D.眼睛的一种习惯感觉解析：物体看起来暗，是因为进入人眼的光线少，物体看起来亮，是因为进入人眼的光线多。归纳：人眼是根据进入眼睛光线的多少来判断物体的亮暗程度的，而不是根据反射类型来判断物体的亮暗程度。注意：倒影是由于光的反射形成的，影子是因为光的直线传播形成的。知识点二：光的折射规律 入射点，分界面入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO折射光线：光进入另一种介质被折射后的光线OB法线：垂直于两介质分界面的直线MN入射角：入射光线与法线的夹角折

4、射角：折射光线与法线的夹角注意：重点注意折射角的表述方式，同时折射角也有可能是在空气中的角哦探究光的折射时的特点（视频）（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居在法线两侧；（3）光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线；当光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，即折射光线远离法线；总之，在折射现象中，空气中的光线是更加远离法线，空气的角更大（但是不能理解为入射角大于折射角，空气中的角可能是入射角或折射角）注意：在介质的表面发生折射现象时一定有反射现象，但是发生反射现象时不一定有折射现象。在NB物理实验中用其中一支激光笔作为法线，另外一支

5、作为光源，法线标注为红色，给学生进行演示，让学生明白各个物理量之间的变换关系。（注意：一般很少考真空到空气，考了一个海市蜃楼也不需要复杂的理解，也很少考水到玻璃，一般两种组合介质中，一种是空气到水中，另一种是空气到玻璃中，但在空气中的角都是大角，光线远离法线，在其他介质中角都是小角，光线靠近法线，即空气中角更大）。此部分通过实验来演示光线传播情况，效果最好。（4）当光垂直射入另一种介质时，传播方向不改变，入射角，折射角为0；（5）折射时光路是可逆的。注意：由于折射看见的像是虚像，因此用一块光屏在像的位置，光屏上不会成像。想想议议：当水倒到一定的高度以后，看到了硬币，产生这种现象的原因是从硬币射

6、出的漫反射光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光射入人眼时，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像。密度越大，对光的偏折能力越强。光的反射和折射中，像点、入射点、反射点（折射点）光线在同一直线上，这一规律常用来确定入射点。折射的原因：这是因为光在不同介质中或在同种不均匀介质中的传播速度不同。也就是说，光在透明介质中传播时，若因介质的变化而导致光速变化时，便会发生折射。知识点三：生活中的折射现象（一）插入水中的筷子变弯筷子表面反射的光线在水面发生折射，入射角小于折射角，折射光线远离法线向下偏折，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的虚

7、像在实际物体的上方，因此筷子变弯了。给出得分点，强调关键词。考题中有关折射的说法：水里的鱼变浅了，池底变浅了，筷子在水中变弯了，海市蜃楼，光的色散，【例1】如图所示各光路图能反映光从玻璃斜射入空气中的是（ ）答案：C如何画光的折射光路图呢？根据入射点，画出法线；确定折射角和入射角的大小关系；根据光的传播方向和角度的大小关系，画出对应的光线；给光线标上箭头。题型一：简单的光路作图1.按要求作图：如图甲MN为空气与水的分界面，AO为入射光线，在图中画出折射光线的大致方向。答案：2.水池里有盏小射灯，如图1所示，已经画出了小射灯射向水面的一条光线，请完成下列要求：画出射入空气的折射光线的大致方向；标

8、出入射角i。答案：题型二：折射折射或折射反射光路作图例2.如图所示，从S点发出一束光线经过三棱镜折射后，折射光线经过P点。请在图中画出能够说明这一现象的光路图。答案：例3.如图一束光射向半圆形玻璃砖，O为圆心，请作出光通过a、b两个界面的折射光线。答案：例4.请你在图中作出一条由S发出，经过水面后射入人眼的光线。答案：考点三：生活中的折射现象从一种介质看另一种介质中的物体，看到都不是物体本身，而是由于光的折射形成的像。而且所看到的像都是在物体的上方。1.池水为什么看起来比实际浅呢？答：S点反射的光射向水面，在水面发生折射，光由水射向空气时，折射角大于入射角，折射光线向界面偏折。人眼逆着折射光的

9、方向看去，感觉光就是由S射出去的一样。S就是S的像，我们看到的是池底的像，比池底实际位置偏上。2.潜水员在水中看岸上的树会怎样变化?答：树上B点反射的光射向水面，发生折射，光由空气射向水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折。人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就是由B射出去的一样。B就是B的像，比实际物体位置偏上。由于光的折射，潜水员在水中看岸上的树，实际上看到的是树的虚像，比树的实际位置高。总结：光的反射，平面镜成像，光的折射形成的像都是虚像（透镜除外）。（1）在岸上看水中的鱼的位置“变浅”了我们能够着见物体是由于物体表面反射光（或发出光）射入我们的眼睛，如图假设A点射出的两 条光线经

10、折射后射入人眼，而我们觉得光好像是从A点射入们眼睛的，因此，我们看到的是A点升高的虚像。如图1（2）在水中看岸上的物体，物体的位置“变高”了如图2，假设从岸上的B点射出的两条光线经水面折射后射入人眼，由于光沿直线传播的经验，人们会觉得光好像是从B点发出的，此我们看到的是B点升高的虚像。（3）插入水中的筷子看起来变“弯折”了如图3，从筷子的水中部分C反射出的光，射向杯外时发生折射，折射光的反向延长线上的C部分，就是人眼看到的水中那部分筷子的虚像。（4）海市蜃楼海市蜃楼是一种由光的折射产生的自然现象，多发生在夏天的海面上，夏天空气较热，而海水相对较凉，海面附近空气的温度比上层空气的低，空气热胀冷缩

11、，上层的空气比底层的空气稀疏，来自远方地面处物体的光，本来不能到达我们的眼睛，但有一部分光由于不同高度的空气的疏密不同而发生折射，逐渐弯向地面（如图4所示），进入我们的眼中，我们逆着光望去，就看见了远处的物体所形成的虚像。早晨，我们看见的太阳，其实是太阳的虚像，这是由于光从太阳射向地球时，在疏密不均匀的大气层中发生了折射，光的传播路径是弯曲的。所以早上太阳还没有到达地平线，我们就可以看见太阳的虚像，傍晚太阳已经落到地平线以下，我们仍然可以看见太阳的虚像，所以一天时间里，我们能够看见太阳的时间比太阳实际出地平线的时间要长一些。 图 1 图 2 图 3 图 4例5.太阳光穿过地球大气层时会发生折射

12、。如果没有这层大气，会出现（ ）A.日出会提前，日落会延迟 B.日出和日落都会提前C.日出会延迟，日落会提前 D.日出和日落都会延迟答案：C三、巩固练习1如图所示光路图中，能正确表示岸上的人看到水中小鱼的光路图是（）ABCD【解析】AB、人在岸上看到水中的鱼，是水中鱼反射的光由水中斜射入空气中的人眼，故AB错误；CD、光由水中斜射入空气中时，折射角应大于入射角，故C错误，D正确。故选：D。2标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是（）ABCD【解析】AB、看甲点时，甲点反射的光线进入人的眼睛，属于光的直

13、线传播，故AB错误；CD、筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，故D正确，C错误。故选：D。3一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（）A11B22C12D12【解析】A、光线从空气中斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角，则11，故A正确；B、光线从玻璃砖中斜射入空气中，折射角大于入射角，则22，故B错误；CD、因两条法线是平行的，则由几何知识可知12，所以12，12，故CD错误。故选：A。

14、4如图所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（）A仍在原来位置B先向左移动再向右移动C向右移动D向左移动【解析】当容器内加水时，由光的折射规律可知，光线将发生折射现象，折射光线靠近法线，即向下偏折，也就是在容器底的光斑向左移动，如下图，当水加满后，光斑就停止移动；故选：D。5.如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，其中反射光线是_，反射角是_度，折射角是_度。 【答案】OF 30 45 【解析】123根据图像根据反射角等于入射角都等于30，可知CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线

15、，EO为入射光线，OF为反射光线，折射角为45。6.在北碚区新建成的十几个社区游园中，同学们看到：水中的鱼；中午树荫下的亮斑；岸边树木花草在水中的“倒影”；自己在阳光下的影子；水底的奇石；潭清疑水浅。上述现象中，属于光的直线传播的是_；属于光的反射现象的是_；属于光的折射现象的是_。【答案】 【解析】1中午树荫下的亮斑；自己在阳光下的影子；是光的直线传播形成的；2岸边树木花草在水中的“倒影”是光的反射形成的；3水中的鱼；水底的奇石；潭清疑水浅；是光由水中斜射入空气中时，发生折射，导致看到的物体变高，如水中的鱼，水底都变高，这是折射现象；所以属于光的直线传播现象的是；属于光的反射现象的是：；属于

16、光的折射现象的是；7.如图所示，光线垂直射入水面，水里有个平面镜，请画出此题的光路图；【答案】【解析】(1)先画出光线垂直射入水中，此时光线方向不变.(2)接着画光在平面镜上的反射：先画法线，然后反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角.(3)最后画光从水中射入空气中：先画法线，然后入射光线和折射光线分居法线的两侧，且折射角大于入射角.如下图所示：8.如图所示为一半圆形玻璃砖，一束光线从空气中斜射到圆心O处，请你大致画出由空气进入玻璃砖时发生折射现象的光路图（作图时需标出法线）。【答案】【解析】当光从空气中斜射入玻璃时会发生折射现象，折射光线向法线方向偏转，折射角小于入射角，沿折射光线方向继续画出通过玻璃砖的折射光线，如图所示：四、课堂小结