八年级物理上册 第四章 第四节 光的折射教学设计 (新版)新人教版(1)

第4节光的折射

整体设计

光的折射是重要的光学现象，是理解透镜成像的基础，同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，通过对现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力，更重要的是激发学生的学习兴趣，提高科学素质。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，是为以后的学习活动进行充分准备。

与光的直线传播和光的反射相比，学生对光的折射的生活积累和感性认识要少得多，“叉鱼”“看彩虹”不要说是城镇学生，连乡村学生见过的也不多，“折射断筷”在小学看见老师做过，“海市蜃楼”少数学生从一些媒体上有所耳闻，因此在折射现象的呈现环节必须充分、直观，以引发学生的疑惑，激发探究的欲望。由于学生学习物理的时间不长，动手实验是一种很好的锻炼，在这一阶段需学生主动探究。

在本节课的教学中改为探究实验，这样做有以下四点好处：(1)更有利于学生对折射定律的理解和掌握。(2)培养学生的分析归纳能力，让他们感受到观察在物理实验中的重要性，为今后的学习打下良好的基础。(3)让学生真正应用自主、合作探究的方法进行研究、学习(学生可能会发现一些书本上没有提到的规律，这有助于学生的创新意识的培养)，而不是单纯为了让学生掌握探究的方法而探究。(4)既让学生知道如何开展实验探究，又让学生体验物理探究的乐趣和成功的喜悦，从而激发学生强烈的求知欲望。

三维目标

知识与技能

1．知道光的折射现象，理解光的折射定律。

2．知道光在发生折射时，光路的可逆性。

3．学会画折射光路图。

4．学会用光的折射定律解释生活中的自然现象。

过程与方法

1．通过实验观察、认识折射现象，培养学生初步观察的能力。

2．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力。

3．由观察实验现象入手，通过教师引导，帮助学生分析、概括出相应结论。培养学生的观察能力，训练学生的分析、概括能力。

4．体验由折射引起的错觉。

情感、态度与价值观

1．通过用光的折射定律解释自然现象，体会到物理学在生活中无处不在，奥妙无穷，进一步激发学生学习物理、探索自然的兴趣。逐步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉。

2．有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解。

3．在实验中养成实事求是的科学态度。

教学重点

1．探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。

2．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力。

教学难点

1．了解光在发生折射时，光路的可逆性。

2．利用光折射定律解释生活中的有关现象。

课时安排

1课时

课前准备

玻璃砖、激光笔、水槽、水、圆表盘、碗两只、硬币、实物投影仪、多媒体计算机。

教学过程

导入新课

情景导入

播放“空盆现硬币”视频(放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见)，引导学生思考：

思考问题：我们如何看到物体？光的传播路线是否改变？

演示：取一根筷子，让学生看是直的。将筷子斜放入水中，再让学生观察筷子有什么变化。

问题：筷子为何折断了？

提出：光从空气斜射入水(两种介质)，光的传播路径改变，引出折射的概念。

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。

视频导入

同学们可能都听过“后羿射日”的神话故事：天空中出现了十个太阳，后羿力大无比，射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使温度适宜人们居住。但是2010年7月26日乐山的天空中却又同时出现了三个太阳，你相信吗？

播放“三日同辉”的视频资料。

问题：斜插入水中的筷子水中部分有什么变化？

引导学生分析：上述现象的产生原因，光的传播路线是否发生改变？引入新课：光的折射。

实验导入

演示魔术：空碗出财宝(放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见)

组织学生活动：叉鱼比赛。

问题：同学们想探究这其中的奥秘吗？导入新课。

点评：通过生动有趣的活动达到激发学生学习兴趣的目的。

预测：同学们会感到无比惊奇，可以极大地调动学习的积极性。

推进新课

一、光的折射

问题引入：问题一：展示视频“海市蜃楼”，它们是怎样形成的？

问题二：放大镜为什么能起放大作用？

问题三：前面学了平面镜成像的例子，如水中倒影，是由于光从空气射向水面，又反射回到空气中，进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡，为什么呢？

1．教师演示下图(可往水中加点墨水或牛奶，增强可视性)，要求学生填空。 出示小黑板内容(亦可以课件呈现)。

现象：①光的传播方向在水面发生突变。

②同时出现反射现象和折射现象。

③入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线，弱于入射光线，故看起来偏暗)。

2．相关名称

①一点：点O 为入射点(又为反射点、折射点)。

② ????

?二辅助线：法线NN ′分界面(水面)MM ′相互垂直

③三光线????? AO 叫入射光线OB 叫 光线

OC 叫 光线

④三角??? ?????入射角为 与法线NN ′的夹角反射角为 与法线NN ′的夹角二角关系为：相等折射角为 与法线NN ′的夹角

实验探究：光的折射规律

以下方案任选一个：

方案一：用玻璃砖探究光的折射特点。

(1)器材：激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。

(2)要求学生带着下列问题去观察：

①光的传播方向改变吗(若不改变，光路应为什么方向)?

②与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？

③使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？

④发散、深化提问：上面讲的是光从空气进入玻璃中，是斜射。若直射(垂直入射)呢？ 即时练习画光路图：

由教师引导学生仿照光的反射定律，总结出光的折射定律。

(1)三线关系：折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面)；折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。

(2)两角关系：光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角。

(3)因果关系：当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。(折射角随入射角同方向变化。) 通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性在折射现象中的存在。

出示装有一条小鱼的大烧杯，让学生进行观察与操作。

从侧面和上面观察鱼，对比鱼的大小的不同。

结论：从侧面看，鱼更大(原因以后再讲)。

让学生用铅笔模仿猫去“刺”鱼。

结论：鱼看起来的位置比实际位置更浅，是虚像(可讨论问题：“眼见”一定“为实”吗)。

提出问题：为什么会出现上述现象？

讨论交流：折射现象中光路的可逆性。

讨论导引：

导引一：人透过空气看树木，是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。

导引二：人通过水面看岸边树木，光从树木到水面发生反射，进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。

即：我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。

眼看鱼，光从鱼处反射进入人眼，即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。

应用：用光路的可逆性解释为什么水中的筷子会变弯。

在空气中A看水中物B，好像在B′，变浅了；在水中B看岸上物A，好像在A′处，变高了。

方案二：

1．折射现象

问题：光是不是总是沿着直线传播呢？

学生实验：将一束激光射入空杯底，记下光斑的位置，保持入射光线方向不变，慢慢向杯中倒水。观察光斑的位置是否改变。

思考：

(1)当光从空气斜射入水中，光在空气中是怎样传播的？在水中又是怎样传播的？

(2)光从空气进入水中时，传播方向有没有发生改变？

讨论：光从一种介质进入另一种介质时是不是沿直线传播？光的传播路线是否发生改变？

作图：引导学生仿照实验中光的传播路径作出大致的折射光线。

总结得出光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。

小组合作，结合光的反射知识给折射现象中相应的光线和角度取名：入射光线、折射光线、法线、界面、入射角、折射角。

2．光的折射规律

回忆：光的反射规律，并结合观察到的折射现象及所画的光路图，总结出部分光的折射规律：

折射光线、入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧。

引导学生探究：

(1)光从空气斜射入玻璃中，折射角的大小与入射角的大小有什么关系呢？

(2)多改变几次入射光线的方向，你还会发现什么规律？

在学生探究基础上归纳得出：

光的折射规律：光从空气中斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折(折射角小于入射角)；折射角随入射角的增大而增大。

问题：光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角又存在怎样的关系呢？

结合实验，通过多媒体演示说明，在光的折射现象中光路也是可逆的。所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。

阅读：老师指示学生阅读课本内容，了解光在折射时，光路是可逆的。

二、生活中的折射现象

利用多媒体，作图解释“叉鱼”的折射原理。

1．解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水；