光的折射 教案
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《光的折射》教案
教学目标
1、知识与技能：
（1）了解光的折射现象。
（2）了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
（3）了解光在发生折射时，光路的可逆性。
2、过程与方法：
（1）通过观察，认识折射现象。
（2）通过简单的探究，初步认识光的折射定律。
（3）体验由折射引起的错觉。
3、情感、态度与价值观：
初步领略折射现象的美妙，培养对自然现象热爱、亲切的情感。
教学重难点
重点：光的折射规律。
难点：运用光的折射规律解释有关光的折射现象。
教学准备
教师：全反射演示器（或光的折射演示器）、玻璃砖一砖一块、水、牛奶一袋、投影片2张。
学生：一个透明玻璃杯、一枚硬币、玩具激光笔、无色透明玻璃水槽、白色光屏、硬纸板三张、自备不透明杯子一只。
设计思路
本节课首先进行情境创设，由两三个小实验激发兴趣，使全班学生带着浓厚的兴趣学习新课“光的折射”。
通过演示实验和学生小实验，引导学生观察、思考所看到的现象，既不是光的直线传播，也不是光的反射现象，是什么呢？引导学生初步获得光的折射现象的概念。
安排两个学生活动，探究光的折射规律。
通过学生小实验：硬币升高了，体验由光的折射引起的错觉，从而认识生活中光的折射现象。
教学教程
一、激趣质疑，导入新课。
（课前学生每人准备一个茶杯和一枚硬币。
）让学生把课本第48页的第3、4题的小实验内容看清楚，并按书中的说明动手做做，仔细观察物理现象。
然后让学生把自己的手指竖直伸入水中，再把手指斜伸入水中，观察水中部分的手指，并叫学生当场说出看到的结果。
学生可能会有下列疑问：
1、为什么“看上去铅笔好像在水面上折断了”？
2、为何可以看到两枚硬币？
3、为什么第一次“手指变粗了”而第二次“手指变弯曲了”呢？
教师：同学们一定想要弄清楚这些问题吧，那我们就一起来学习这一节课—光的折射。
二、光的折射现象。
1、演示实验一：用光的折射演示器（或激光演示器）沿挡板射出一束光，让光在空气中传播。
教师：请同学们注意观察，光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？（学生回答）
在挡板前放置一块玻璃，光从空气斜射入玻璃中。
教师：请注意观察，光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？（学生回答）
2、演示实验二：光从空气斜射入水中。
在一杯水中滴入几滴牛奶并搅拌至颜色均匀。
把一张较大的硬纸板立在杯边，为了看得清楚，再贴着纸板的上棱横放一个厚纸板将杯子遮暗（如图）。
用激光手电筒正对着杯壁射入，观察射出的光从杯壁进入水中的径迹；再让光从水的表面进入水中，观察光的径迹。
改变入射角度，观察水中的光束随之变化的情况。
教师：同学们观察到光在什么地方开始偏折？（学生回答：两种物质的分界面）光从空气斜射入水中时，折射光线向哪个方向偏折？
光从空气斜射入水中时，在水面还同时发生反射现象吗？
师生小结：通过这两个实验现象，说明光在同一种介质中传播时，传播方向不发生变化，光从空气斜入水中或玻璃中时，其传播方向就会发生变化。
师生：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。
教师强调定义中“斜射入”、“另一种介质”几字的含义。
让学生回顾一下入射光线、法线和入射角。
教师根据刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图，用一条直线表示空气和水的分界面，上面是空气，下面是水；让学生在图中指明哪条是入射光线，哪条是反射光线和折射光线，标出入射角和反射角，并讨论哪个角是折射角。
教师强调：折射角是折射光线与法线的夹角。
3、学生探究一
（1）教师：光从空气射入水中，折射角始终
（2）请学生大胆猜想。
（3）学生设计实验验证，实验器材有激光笔源、
水槽、水和折色光屏等。
若学生设计实验有困难，可出示事称画在投影片
上的板图（入射角由大到小）
是否正确。
（4）学生讨论和交流：当光从空气斜射入水中时，比较折射角和入射角的大小
关系。
垂直入射时，光线方向是否改变？
（5）引导学生得出结论：光从空气斜射入水中时，折射光线向靠近法线的方向偏折；光从空气垂直射入水中时，折射光线不会偏折。
4、学生探究二。
教师：如果光从水中斜射入空气，是否会发生折射现象？若发生折射，则射到空气中的光线将向哪个方向偏折？
让学生画图表示出他们的猜测。
学生设计并进行实验：（有了上一个实验为基础，这部分的设计会比较。
）把一束光从水中斜射入空气中，观察光束在水中和空气中的径迹；逐渐减小入射角，直到入射光与水平垂直，观察光束在水中和空气中的径迹。
教师：（引导学生交流）把你们的实验情况与其他同学进行交流，看一看有没有需要改进的地方。
从实验中可得到什么结论，实验结论是否支持你们的猜测？在实验中有没有新的发现？
若学生没有提出，教师可加以引导：结合两次实验，由水中沿原来的折射光线的位置斜射入空气中，观察有什么现象发生？说明了什么？
（引导学生回答，说明：在光的折射现象中，光路是可逆的）
教师小结：光的折射现象反映了光的折射的初步规律；在光的折射现象中，光路是可逆的。
三、光的折射规律的应用。
1、教师：有经验的渔民是怎样叉鱼的？请同学们阅读课本内容后回答。
渔民叉鱼时，为什么要瞄准鱼的下方叉才能叉到鱼？
学生体验由折射引起的错觉。
小实验：观察水中硬币由于折射而形成的假象。
把一个不透明的矮粗的杯子放到桌子上，面对杯子，在空杯内杯底的最外侧放一枚较重的硬币。
再另用两个不大的杯子准备一些水，总水量基本能使矮粗杯装满。
调整视线和矮粗杯杯口的角度，使视线通过杯口刚刚只能看到硬币最外侧的一点A，如图（a），即杯壁几乎将硬币全部挡住。
保持头和视线不移动，用手将小杯内的水缓慢地注入矮粗杯内，注入时必须保证硬币不被水冲移原位。
边注水边观察硬币可看到的部分增加，直至明显感觉硬币向上浮起。
现象解释：如图（b）所示，由于硬币和眼睛的位置在加水前后没有相对移动，在射出水面的折射光线中，与原AA`线在水面上的部分重合的水下实际光线，已改为由B点发出的光线。
所以硬币被看到的部分将增加。
视线看到的B`点是B点的像，其位置可由折射线的反向延长线（与原AA`在水下的部分重合）与由B发出的垂直水面的光线（不发生偏折）的交点简易确定，参见图（b）。
同理，A点的像A`可用在B 点所用的特殊光线的平行光线求出。
A`B`将高于AB的实际位置，造成硬币“浮起”
（说明：图片可以事先在投影片上画好）
教师：原来AB才是一条“真鱼”，我们的眼睛受骗了，所看到的只是由于光的折射而成的虚像。
2、教师：那么插入水中的筷子变弯了又是怎样一回事呢？请你们解释给自己的同桌听一听。
生活中还有哪些“眼睛受骗”的事例？请同学们讲座后举例说明。
3、让学生课后讨论。
（1）从水面上看水下的物体，“物体”比实际所在的位置要高一些。
从水面下看水面上的物体又会怎样呢？
（2）我们看到天上的星星的位置是它们实际的位置吗？
4、让学生课后体验：钢笔“错位”。
四、科学世界。
教师：同学们，其实在我们的生活中有很多光的折射现象。
如：由于大气层是不均匀的，早晨，当太阳还在地平线以下时，太阳发出的光在不均匀的大气层中发生了折射，所以我们逆着折射光线看去，就看见了太阳升高了的虚像，好像太阳已经升起来了。
又例如：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，逆着光线方向望去，就觉得是海面上空的物体射来的。
这就是美丽的海市蜃楼现象。
有兴趣的同学请课后收集有关资料，在下节课给大家汇报一下。
