初中物理光的折射教学设计

这是一份初中物理光的折射教学设计，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，教学过程，课堂训练，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
1.通过学生设计实验过程及实验记录表格，进一步提高学生设计实验的能力和学会进行光学实验的方法.
2.能通过实验，了解光的折射规律，能运用其解释自然与生活中的光折射现象.
3.能根据光路的可逆性分析问题.
4.能领悟折射现象的奇妙，具有探索自然的好奇心.
【教学重点】光的折射现象；观察、分析实验，归纳出光的折射规律.
【教学难点】观察、分析实验，归纳出光的折射规律.
【教具准备】演示用：激光光源、光的折射演示装置、水槽、多媒体课件等.
学生用：碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水.
【教学课时】1课时.
【教学过程】
一、新课引入
教师引导学生做两个实验，激发学生的学习兴趣.
学生实验1：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好像向上弯折了.
学生实验2：在空的茶杯里放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢地向杯里倒水，随着水面的升高，观察者看到了硬币，还会发现硬币升高了.
师 上述实验中，同学们能看见水中“弯折”的筷子和“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”.
二、进行新课
1.光的折射
让我们再来观察另一个实验，在玻璃水槽中插入一块木板，用激光沿着木板，从空气斜射到水面，问：可以看到什么现象？（可以看到光不再沿直线传播，而是在水面处改变方向进入水中.）再观察光从空气中斜射到玻璃中，问：看到什么现象？（同样也可以看到光不再沿直线传播，而是在玻璃面处改变方向进入玻璃中.）
师 从实验中，我们看到光从空气中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面处改变传播方向，而且实践也证明其他介质中也会发生同样的现象.因此，我们把“光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化”的这种现象叫做光的折射.
板书：
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射.
【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
2.光的折射规律
（1）有关折射的几个专用名词
教师在黑板上画出刚才的光的折射现象的光路图.从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角.
（2）光的折射规律
演示1：将可折叠光屏下半部分放入水槽中，使光屏Ｅ（左半）、Ｆ（右半）在同一平面上，让光从空气沿光屏斜射向水面，改变入射角，再做两次.
演示过程要让学生观察两点：①光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大？②随着入射角的增大（减小），折射角将如何改变？
现象：①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.②折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.
演示2：把光屏Ｆ分别向前、向后折（使Ｅ、Ｆ不在同一平面上），让光以某一角度射向水面.
师 大家能否看到水中的光线？
学生：看不见.
师生共同分析得出结论：①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.②折射光线、入射光线分别位于法线的两侧.
演示3：让光垂直射向水面.
师 大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进？
学生：光沿直线传播，方向不变.
师生共同分析得出结论：当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.
师 当光线垂直射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度？
学生：当光线垂直射向介质表面时，入射角为0°，折射角也为0°.
师 如果让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中，光线是否沿原入射光线射出呢？
演示4：①先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置.②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.
教师演示，学生观察后师生共同分析得出结论：在折射时光路是可逆的.
板书：
光的折射规律：
1.折射光线、入射光线、法线在同一平面内；
2.折射光线和入射光线分居法线的两侧，且位于不同的两种介质中；
3.折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射角也增大，入射角减小时，折射角也减小；
4.光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角；光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
5.光线垂直射入界面时，传播方向不变，入射角为零度，折射角为零度，反射角也为零度；
6.在折射现象中，光路是可逆的.
教师用多媒体播放课件“光的反射和光的折射的异同点”，并讲解.
光的反射和光的折射的异同点（多媒体课件）
例题1 如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断： 是入射光线，玻璃在 (选填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”).
解析：（1）由图可知，∠FOC=30°，∠EOC=90°-∠BOE=30°，所以∠FOC=∠EOC，故CD为法线，入射光线为EO，反射光线为OF，折射光线为OG；（2）入射角为∠EOC，折射角为∠GOD，因为∠EOC＜∠GOD，以及当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故AB的左侧为玻璃.
答案：EO；AB面的左方.
【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
3.应用折射规律解释现象
师 你们知道生活中有哪些现象是由于光的折射产生的？
师引导学生总结回答.（同时用多媒体展示）
1.光的折射产生的现象：（1）插入水中的筷子看起来变弯折了；（2）海市蜃楼；（3）彩虹；（4）在岸上看水中的鱼在水中的位置变浅了；（5）游泳者从水中看岸上的树变高了等.
2.会应用光的折射规律及光路图分析问题.我们以鱼为例，水中的鱼S点反射的光线由水中进入空气时发生折射，折射光线远离法线（折射角大于入射角），人逆着折射光线看去，好像是折射光线的反向延长线的交点S′（虚像）发出的，这样我们就看到了鱼升高的虚像；同理可以解释池水变浅的原因.从岸上看水里的物体，物体变浅了；从水中看岸上的物体，物体升高了，都是由于折射而看到的虚像.早晨，我们看到的太阳，其实是太阳升高的虚像，这是由于光从太阳射向地球时，在密度不均匀的大气中发生了折射，光线传播的路径是弯曲的.

例题2 （山东济宁中考）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼.小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷，总是叉不到鱼.下列所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是（ ）
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；如图所示：
由此可知，A、C选项光的传播方向错误，B选项，折射角等于入射角，错误，只有D选项正确.
答案：D.
【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
这一节课我们学习了光的折射，我们首先认识了光的折射现象，然后我们通过实验得出了光的折射规律.我们认识的光的折射现象都遵守光的折射规律，在光的折射中，同光的反射一样，光路也是可逆的.同学们，其实光的折射现象在我们的生活中有很多，例如：夏天海面附近的温度比高空低，空气由于热胀冷缩，上层的空气就比海面附近的空气稀疏，远处物体反射的太阳光，在射向空气的过程中发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者眼中，逆着光线望去，就觉得像海面上空的物体射来的一样.这就是美丽的海市蜃楼现象.希望各位同学努力学习，改造自然，将我们生活的环境变得更加美丽！
【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
【板书设计】