教学设计1《光的折射》

1、光的折射教学设计江苏丰县初级中学 刘庆贺一、教学目标（一）知识与技能1 . 了解光的折射现象，知道光的折射规律。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，学会用光的折射规律解释生活中的折射现象。（二）过程与方法1 .体验由折射引起的错觉。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。（三）情感态度和价值观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

2、合作的精神、敢于提出自己不同的见解，在实验中养成 实事求是的科学态度。二、教学重难点初中光学内容主要有光的直线传播、光的反射、折射现象。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。教学重点：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。教学难点：利用光折射定律解释生活中的有关现象。三、教学策略与

3、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，/1 X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 要学生主动探究。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中， 学生探究能力的提 高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。 因此，本节取得良好教学效果的关 键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象，高质量地完成有关探究活动。四、教学资源准备多媒

4、体课件、激光笔、玻璃砖、水槽、水、玻璃杯、碗、硬币、铅笔等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新 课（5 分钟）让学生做两个小实验：学生实验1 “水折断铅笔” 在玻璃杯中盛满水，把铅笔斜插到玻 璃杯的底部，从侧面观察杯子，会发 现铅笔好像折断了（如图1）。学生进行实验， 描述观察到的 现象。以魔术的手 法，让学生亲 自体验神奇的 现象，激发学 习兴趣，引出 物理问题，体 现从生活到物 理的课程理 念。1i图1学生实验2 “空碗现硬币”事先在空的碗里放一枚5角硬币（如 图2）,使硬币刚好被碗的边缘挡住 而看不到。保持眼睛和杯子的位置不 变，另一名同学慢慢地向杯里倒水， 随着水面的升

5、高，观察者看到了硬 币，还会发现硬币升高了。5新课教学（30 分钟）学生交流并回 答：在水中加些 牛奶或肥皂水， 可以显示光在 水中的路径。在 水面上方喷烟 雾，或者利用热 开水上面的“白 气”，可以显示 光在空气中的 路径。学生前面学习 光的直线传播 和光的反射 时，曾借助漫 反射来显不光 路，此处进一 步运用，体现 知识的前后联 系。学生：光沿直线传播。图2上述实验中，学生能看见水中“折断” 的铅笔和“升高”的硬币，是由于光 在水和空气的界面上发生了一种光 现象，这就是本节要学习的光的折 射，由此引入新课。一、光的折射老师：出现上述不可思议的现象，是 因为光在水和空气中传播时发生了 一种光

6、现象。如果能观察到光的传播 路径就好了，为此需要光源激光 笔。怎样把光在空气和水中的路径显 示出来，你有什么办法？老师进行演示实验：将激光笔固定在 铁架台上，往水槽内加一定量的开 水，把激光笔发出的光射向热开水上 面的“白气”中，能观察到什么现象？ 请同学们猜猜，如果光从空气射入水 中，光是否还沿直线传播？老师接着 演示：将激光笔发出的光从不同角度 斜射入水中，让学生观察，光束在空 气中和在水中的径迹。特别注意进入 水中的光线向上还是向下偏折（如图 3）。图3指出：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 叫光的折射。让学生把刚才观察到的情况画出来。 提醒大家注意：画的时候

7、要画出空气 和水的分界面，画出射向水面的光 线，进入水中的光线，特别注意进入 水中的光线向哪个方向偏折。指出：为了描述光折射时的规律，需 要引入法线，它是过入射点与分界面 垂直的直线。结合学生刚才画的图， 讲解光的折射现象的定义，了解入射 光线、折射光线、法线、入射角、折 射角等有关名词（如图4） o要特别 指出，折射角是折射光线与法线的火 角。*:析科用。t:拽图4学生实验：用玻璃砖探究光的折射特学生：光从空气 斜射向水面时， 会有一部分光 反射回空气中， 还有一部分光 进入水中，但传 播方向发生偏 折。学生观察并和 老师一起画光 路图，熟悉与光 的折射有关的 几个术语。培养学生观察 能力，

8、并为探 究光的折射规 律做好铺垫。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： 光的传播方向改变吗？（若不改 变，光路应为什么方向）与入射光线相比，折射光线是偏离 还是靠近法线？使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？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？由教师引导学生仿照光的反射定律，学生进行实验，由学生亲自体总结出光的折射定律。并回答问题。验得出的结（1）折射光线与入射光线、法线在论，不仅印象同一半向内（二线共向）；折射光线深，还能培养和入射光线分居法线的两侧（法线居的动手能力、中）。观察能力等。（2）

9、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）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（折射角随入射角同方向变化）。当 光从空气垂直射入水中或其他介质 时，传播方向/、父（入射角、反射角、 折射角均为0）。在观察实验的我们已经知道，光在发生反射时，光基础上，很自#路是可逆的。那么发生折射时，光路 是否可逆呢？在刚才的玻璃砖实验中先让光由空 气射入玻璃中，记下入射光线、入射 点、折射光线的位置；再让光线逆着 折射光线方向射入，观察光线是否逆 着原入射光线方向射出。总结：在发生折射时，光路是可逆的。学生实验并讨论得出结论。然地总结出光的折射规

10、律。7学生：不能，因 为看到的是鱼 升高的虚像，实 际的鱼在看到 的鱼的下方。所 以只有瞄准鱼 的下方才能把 鱼叉到。学生：不对，应 该说光在同种 均匀介质中沿 直线传播。利用物理知识 解释并解决实 际生活中的问 题，体现从物 理到社会的教 学理念。与光的直线传 播规律对照， 体现知识的前 后联系，避免 学生混淆。二、生活中的折射现象用光的折射规律解释一些简单的现 象。1 .通过画出光的折射光路图，解释 池水“变浅”，告诫学生千万不要贸 然下水。在解释池底变浅时，要强调 从池底折射出的光进到了眼睛，人才 能看到池底。眼睛逆着折射光线看 去，觉得折射光线好像是从交点射来 的。再跟平面镜成虚像的情

11、况对比， 说明眼睛看到的是池底某点的虚像， 位置在池底之上。眼睛看到的池底各 点都如此，所以看起来池底升高，池 水变浅了。2 .叉鱼问题：你们认为渔民用叉瞄 准水中的鱼能叉到鱼吗？ 光的折射现象不仅能发生在两种介 质中，同种不均匀介质（如大气）中 也能发生光的折射。大气中的折射现 象：太阳变形、海市蜃楼、星光闪烁思考：光总是沿直线传播的，对不 对？应该怎样说？课堂小 结（5 分钟）通过这节课你学到了什么？学生回 答或与同学们进行交流，老师恰当总结。梳理本节课知 识内容，把自己 所学到的知识 与老师同学交 流，最后总结出 本节课的知识 点。培养学生总结 归纳的能力。同时也可以帮 助学生记忆。光的

12、折射同步试题江苏丰县初级中学杨雷一、选择题1. （2014 吉林）下列现象中属于光的折射的是（）A.池水变“浅”B.水中倒影 C.小孔成像D.墙上手影答案：A解析：池水变 浅”是光从水射向空气折射形成的；水中倒影是平面镜成像现 象，属于光的反射；小孔成像是由光沿直线传播形成的； 手影是由光沿直线传播 形成的。2. 光线从空气斜射入水中，若入射角为 45° ,则折射角为（）A. 0°B. 450C. 32D. 58°答案：C解析：由光的折射定律可知：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，由于入射角等于45° ,所以折射角小于45° ,故R D选

13、项错误；又因为当光线 垂直射入时，入射角等于折射角，都为 0° ,故A选项错误，C选项正确。3. 一束光从空气斜射水中时，当入射角增大时，则（）A.反射角和折射角都增大，折射角大于入射角B.反射角和折射角都增大，折射角小于入射角C.反射角不变，折射角增大，折射角小于入射角D.反射角不变，折射角增大，折射角大于入射角答案：B解析：（1）在光的反射现象和折射现象中，反射角和折射角都随着入射角 的增大而增大。（2）在光的折射现象中，当光从空气斜射入水中时，折射角小 于入射角，故选Bo4.当一束光线垂直射向某透明介质表面时，（）A.入射角为0° ,反射角为0° ,折射光线

14、垂直于入射光线B.入射角为0° ,反射角为0° ,光的传播方向不改变C.入射角为90° ,反射角为90° ,折射光线垂直于入射光线D.入射角为90° ,反射角为90° ,折射光线传播方向不改变答案：B解析：光射到透明介质表面时，会同时发生光的反射和折射；根据光的反射 定律，反射角等于入射角。根据光的折射规律，光垂直射入透明介质时，传播方 向不变。此时入射角为0°,反射角等于入射角等于0°,折射角也等于0°。5. （2014 云南）炎热的夏天开车行驶在公路上，常觉得公路远处似乎有 水，水中还有汽车、电杆等物

15、体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了，出 现这种现象是因为光的（）A.漫反射B.镜面反射C .折射 D.直线传播答案：C解析：炎热的夏天路面温度较高，使靠近路面的空气温度比上方的高，由于 热胀冷缩，使空气密度不均匀。所以光线在路面上会发生折射现象； 远处物体的 光经路面上空气传播，发生折射后进入人的眼睛，人由于错觉始终认为光沿直线 传播，所以看到 公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等物体的倒影，但当 车行驶至该处时，水却消失了 ”，这种情况与海市蜃楼的道理相似。6. （2014 绥化）看起来清澈见底不过齐腰深的池水，不会游泳的小明跳 下去就出现了危险，幸好有同学及时相救。小明在岸上看池水

16、比实际浅的原因是A.从池底射出的光在水面处发生反射B.小明的眼睛产生的错觉C.从池底射出的光在水面处发生折射D.从空气射入水中的光在水面处发生折射答案：C解析：池底反射的光线从水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大 于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人看到的池底在折射光线的反向延 长线上，看到的是池底由光的折射形成的池底虚像，像在池底实际位置的上方， 因此看起来池水较浅。7. （2014 济宁）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中，能正确说明叉不答案：D解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光由水斜射入空气时发

17、生 折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去, 看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位 置，才能将鱼叉到。8. 如图2, a、b、c是从空气射向玻璃的三条光线，OA为折射光线，则OA 的入射光线是（）A. aB. b C. cD.无法判断图2答案：C解析：根据光的折射定律，当光由空气斜射进入水中或其他透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。若 a是OA的入射光线，那 么折射角大于入射角，所以a不是。若b是OA的入射光线，那么折射角等于入 射角，所以b不是；若c是OA的入射光线，那么折射角小于入射角，所以 c是 入射

18、光线。9. 秋高气爽的夜里，当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为（）A.星星在运动B.地球在自转C.地球在绕太阳公转D.星光经过大气层时发生了多次折射答案：D解析：光在均匀空气中时，是沿直线传播的。但空气是不均匀的，大气层上 疏下密，又由于大气层的运动，疏密不断变化，光在传播过程中发生了折射，折 射光线也不断改变方向，所以当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定。10. 如图3所示，烧杯中装有半杯水，一束光线竖直向下照在水面上。保持 入射点不变，入射光线顺时针旋转 a角，则（）B.反射光线逆时针旋转，旋转角等于 2 aC.折射光线顺时针旋转，旋转角小于D.折射光线逆时针旋转，旋转角等于

19、a答案：C解析：根据光的反射规律知，当入射角变大时，反射角也变大，且反射角等 于入射角。根据光的折射规律知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角， 当入射角变大时，折射角也变大，但折射角总小于入射角。保持入射点不变，入 射光线顺时针旋转a角，反射光线将逆时针旋转，旋转角等于a ；折射光线顺时 针旋转，但旋转角小于a。二、填空题11. 水鸟在捕鱼时，鱼也能看到水鸟，这说明在光的折射现象 中，。答案：光路是可逆的解析：如果光沿着原来的折射光线入射，折射光线会与原来的入射光线重合， 即在折射现象中光路是可逆的。12. （2014 常德）夏季，当你在河岸边漫步时，有时会看到“鱼在云中游” 的美景。

20、你看到的鱼是由于光的 形成的像，水中的云是由于光的形成的像。答案：折射；反射。解析：我们能看到鱼，是鱼反射的光线从水中斜射入空气中，进入人眼，人 看到的不是真实的鱼，而是变浅了的鱼的虚像，是由于折射形成的；平静的水面 相当于平面镜，白云通过水面成像，这是光的反射形成的虚像。13. 小王在河边玩耍看见清澈的河底部有一个黑色的鹅卵石，他想用手中的 激光手电筒去照亮鹅卵石，则激光束应该对着鹅卵石 的照射（选填： 上方、下方、正对方向）。答案：正对方向。解析：光从一种介质斜射入另一种介质，光路会发生改变，所以看到水中的 鹅卵石是由光的折射形成的；从鹅卵石上反射的光线会进入眼睛，由于光路是可 逆的，所以

21、小王手电发出的光应该对着鹅卵石的正对方向照射到。14. （2014 长沙）小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时，测得折射角为40。请在图中画出折射光线并标出折射角。当他们逐渐增大入射角时，折射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线。答案：远离解析：光从空气斜射入玻璃砖中，所以折射角小于入射角，折射光线应靠近法线，折射角是指折射光线与法线的夹角，大小为 40。，如下图4所示。因为折射角随入射角的增大而增大，因此当他们逐渐增大入射角时，折射光线将远离法 线。1515. （2014 泸州）如图5所示，清澈平整水面下的“射灯”射出的一束光从水

22、中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射，若入射光线与界面成53。角，反射光线与折射光线的夹角为折射角的大小为100° ,则反射角的大小为0答案：37° ; 43°解析：入射光线与界面的夹角是53。，所以入射角为90。-53。=37。反射角等 于入射角也为37°,所以反射光线与界面的夹角为 53°。因为折射光线与反射光 线的夹角为100°,所以折射光线与界面的夹角为100°-53 =47。，因此折射角为 90 -47 =43 o三、作图与实验题16. （2014年鄂州中考题）如图6所示，一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃 砖的

23、平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。答案：如图7所示。解析：光线通过玻璃出射到空气中要经过两次折射。第一次是光从空气垂直 入射到玻璃界面上，传播方向不变。第二次是光从玻璃斜射入空气中，此时，折 射角大于入射角，折射光线将远离法线。在作图时，应该先做出法线，过圆心沿 圆的半径方向的直线就是法线。17. （2014年丹东中考题）如图8所示，在平静的湖边有一盏路灯（标记为S）,潜水爱女?者在水下E处看到路灯的像为S'。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯 S通过水面所成的像A。SO EO以水面S发出答案：如图9,连接ES' , ES'

24、与水面的交点即为入射点 0,连接 并沿光的传播方向加上箭头，就得到水下E处的人看到路灯S的光路图。为对称轴作出S的对称点A,则A就是路灯S通过水面所成的像。解析：由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S' ”，说明路灯 的光进入到人眼中。但由于光是从空气斜射入水中，不能沿直线传播，要发生折 射，所以确定光线的入射点是解题的关键。 人眼是根据光的直线传播来确定物体位置的，由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S' ”，则可以确定E与S'定在同一条直线上，直线 ES'与水面的交点则为入射点（设为 O）。连接SOEO并沿光的传播方向加上箭头，就是水下 E处的人看到路灯

25、S的光路图。根据 平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，就可作出路灯 S通过水面所成的像。18. （2013 苏州）某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射 入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射 光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：入射角a0°15°30045060°反射角B0°15°30045060°折射角Y0°11.3 022.1 035.4 040.9 0（1）分析表中数据，可得出结论:光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象。光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系