資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課題 第四章 光現象
4.4 光的折射
教學目標
1.物理觀念
（1）通過實驗探究，知道折射光線、折射角的含義，了解光從空氣射入水中或射入其他介質時的偏折規律。
（2）了解光在發生折射時，光路的可逆性。
（3）了解生活中的光的折射現象，并能用光的折射規律進行解釋。
2.科學思維
體驗由折射引起的錯覺，基于事實證據和科學推理對不同信息、觀點進行質疑和批判。
3.科學實驗
經歷“光的折射規律”的探究過程，學習描繪光路、記錄實驗數據的方法。
4.科學態度與責任
初步領略折射現象的美妙，獲得對自然現象、對生活的熱愛、親近的情感。
教學重點
光的折射規律
教學難點
光的折射規律的應用
教學方法
實驗法和講授法
教學用具
激光筆、水槽、水、牛奶、玻璃磚、碗、硬幣
教學課時 1課時
教學互動設計
一、創設情景、導入新課
2024年8月1日，巴黎奧運會男子100米自由泳決賽上演了一場速度與激情的較量。中國選手潘展樂以46秒40的驚人成績，不僅打破了自己保持的世界紀錄，更以絕對優勢為中國游泳隊贏得了本屆奧運會的首枚金牌。
為什么清澈見底的游泳池看起來很淺？
大漠與天空接壤的邊界，升起一座幻城，那是沙漠里的海市蜃樓。海市蜃樓是怎樣形成的？
問題
在一個空碗中放一枚硬幣。請你慢慢蹲下，當低至某一個觀察位置時，就無法看到硬幣了。但如果你慢慢往碗中倒水，在同一個觀察位置就又能看到碗中的硬幣了（如圖所示）。這是為什么呢？
二、新課講授、師生互動
（一）光的折射
我們說光沿直線傳播，是指光在同一種均勻介質中傳播的情形。如果光從一種介質進入另一種介質，例如，從空氣進入水或玻璃時，情況又會怎樣呢？讓我們通過實驗來研究。
演示 研究光的折射現象
讓一束光從空氣斜射入水中（如圖所示），觀察光束在空氣中和水中的徑跡。光束進入水中以后傳播方向是否發生了偏折？向哪個方向偏折？
改變光束從空氣射入水中的角度，多做幾次，觀察光束在空氣中和水中的徑跡。
由實驗可以發現，光從空氣斜射入水中時，傳播方向發生了偏折，這種現象叫作光的折射（refraction）。
如圖所示，光從空氣斜射入水時，在界面發生了反射和折射，在空氣中發生了反射；進入水時發生了折射。
如圖所示，以經過入射點O并垂直于水面的直線ON作為法線，入射光線與法線的夾角i叫作入射角，折射光線與法線的夾角r叫作折射角。
實驗結論：當光從空氣斜射入水中或玻璃中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角增大時，折射角也增大。
當光從空氣垂直射入水中或玻璃中時，傳播方向不變。
實驗結論：如果讓光逆著折射光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逆著原來入射光的方向射出。也就是說，在折射現象中，光路可逆。
（二）生活中的折射現象
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然下去，因為它的實際深度會超過你看到的深度，可能會使你驚慌失措而發生危險。為什么池水看起來比實際的淺呢？
為什么池水看起來比實際的淺呢？這是因為池底某點反射的光從水中斜射向空氣時會發生偏折，逆著折射光看去，就會感覺這點的位置升高了（如圖所示），即池水看起來比實際的淺。
看見清澈見底的水中的魚是什么現象？
從魚身上某點反射的光從水中斜射向空氣時會發生偏折，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是魚A的虛像A’，虛像A 的位置比魚A的位置高。
利用同樣的道理，還可以解釋節前“問題”欄目中的現象。
從硬幣身上某點反射的光從水中斜射向空氣時會發生偏折，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是硬幣的虛像，虛像的位置比硬幣的位置高。
魚兒在清澈的水中游動，可以看得很清楚（如圖所示）。然而，沿著你看見魚的方向去叉它，卻叉不到。有經驗的漁民都知道，只有瞄準魚的下方才能叉到魚。
科學世界 海市蜃樓
在我國的古書《史記》《夢溪筆談》中都有關于海市蜃樓的記載，宋代大詩人蘇軾在《登州海市》詩中也描述過海市蜃樓的奇觀。可見，海市蜃樓是一種不算少見的自然現象。 海市蜃樓是怎樣發生的？
我們已經知道，光在同種均勻的介質中沿直線傳播。如果介質疏密不均，光就不會沿直線傳播，而會發生折射。
海市蜃樓是一種由光的折射產生的現象，多發生在夏天的海面上。夏天空氣較熱，但是海水比較涼，海面附近底層空氣的溫度比上層的低。空氣熱脹冷縮，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生彎曲，逐漸彎向地面（如圖所示），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。
三、課堂小結、鞏固提升
1. 光從一種介質進入另一種介質，傳播方向發生偏折的現象叫做光的折射。
2.光從空氣斜射入水中或其他介質時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角增大時，折射角也增大。當光從空氣垂直射入水中或其他介質時，傳播方向不變。在折射現象中，光路可逆。
3.生活中的折射現象：池水看起來比實際淺；水中筷子向上彎折；海市蜃樓。
四、板書設計、理清要點
1. 光從一種介質進入另一種介質，傳播方向發生偏折的現象叫做光的折射。
2.光從空氣斜射入水中或其他介質時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角增大時，折射角也增大。當光從空氣垂直射入水中或其他介質時，傳播方向不變。在折射現象中，光路可逆。
3.生活中的折射現象：池水看起來比實際淺；水中筷子向上彎折；海市蜃樓。
五、達標練習、反饋矯正
1. 下列說法不正確的是（ ）
A.光從空氣射入水中時傳播方向一定改變
B.光從玻璃斜射入空氣中時傳播方向發生改變
C.光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角
D.光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角
2．下列說法正確的是（ ）
A.看見清澈見底的溪水底部的魚是真實的魚
B.看見游泳池底深度約1米，實際深度小于1米
C.海市蜃樓是光的折射形成的現象
D.小明正對清澈溪水中看到的魚叉去肯定能叉著魚
3．在圖中，正確地表示了光從空氣進入玻璃中的光路是（ ）
4．下圖中，是光的折射形成的是（ ）
5．小明在平靜的湖邊看到“云在水中飄，魚在云中游”，解釋正確的是（ ）
A.“水中云”是平面鏡成虛像，“水中魚”是真實的魚
B.“水中云”是平面鏡成實像，“水中魚”是真實的魚
C.“水中云”是平面鏡成虛像，“水中魚”是光的折射成的虛像
D.“水中云”與“水中魚”成像原理相同
參考答案：1.A；2.C；3.C；4.A；5.C 。
六、布置作業
P106T5
課外作業P106T1、T2、T3 、T4、T6。
閱讀P105科學世界 海市蜃樓
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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