初中物理人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第4節(jié) 光的折射教案

這是一份初中物理人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)（2024）第4節(jié) 光的折射教案，共7頁(yè)。教案主要包含了物理觀念，科學(xué)思維，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等內(nèi)容，歡迎下載使用。
課題名
4.4光的折射
核心素養(yǎng)
教學(xué)目標(biāo)
一、物理觀念
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(zhì)時(shí)的偏折規(guī)律。
2.了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。
3.了解生活中的光的折射現(xiàn)象，并能用光的折射規(guī)律進(jìn)行解釋。
二、科學(xué)思維
體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺(jué)，基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同信息、觀點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)疑和批判。
三、科學(xué)探究
經(jīng)歷“光的折射規(guī)律”的探究過(guò)程，學(xué)習(xí)描繪光路、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對(duì)自然現(xiàn)象、對(duì)生活的熱愛(ài)、親近的情感。
教學(xué)重點(diǎn)
1.探究光折射時(shí)的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)和光的折射規(guī)律.
2.光的折射作圖.
教學(xué)難點(diǎn)
1.總結(jié)歸納光的折射規(guī)律.
2.解釋簡(jiǎn)單的折射現(xiàn)象.
教學(xué)準(zhǔn)備
演示用：激光光源、光的折射演示裝置、水槽、三角尺、多媒體課件.
學(xué)生用：玻璃杯、碗、筷子、茶杯、硬幣、適量的水.
教學(xué)過(guò)程
一、新課導(dǎo)入
為什么清澈見(jiàn)底的游泳池看起來(lái)很淺？為什么清澈見(jiàn)底的溪水看起來(lái)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？
清澈見(jiàn)底、看起來(lái)不過(guò)齊腰深的池水，不會(huì)游泳的人千萬(wàn)不能貿(mào)然下去，因?yàn)樗膶?shí)際深度會(huì)超過(guò)你看到的深度，可能會(huì)使你驚慌失措而發(fā)生危險(xiǎn)。為什么池水看起來(lái)比實(shí)際淺呢？這與光的折射現(xiàn)象有關(guān)。
二、新課教學(xué)
（一）光的折射
我們說(shuō)光沿直線傳播，是指光在同一種均勻介質(zhì)中傳播的情形。如果光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，例如，從空氣進(jìn)入水或玻璃時(shí)，情況又會(huì)怎樣呢？讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。
實(shí)驗(yàn) 探究光折射時(shí)的特點(diǎn)
讓光從空氣以不同的角度射入水中，如圖所示，觀察光束在空氣中和水中的徑跡。光束進(jìn)入水中以后傳播方向是否發(fā)生了偏折？向那個(gè)方向偏折？
如圖所示，光從空氣斜射入水時(shí)，在界面發(fā)生了反射和折射，在空氣中發(fā)生了反射；進(jìn)入水時(shí)發(fā)生了折射。
如圖所示，光從空氣斜射入水時(shí)發(fā)生了折射。經(jīng)過(guò)入射點(diǎn)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叫做入射角，折射光線與法線的夾角叫做折射角。
由實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，光從空氣斜射入水時(shí)，傳播方向發(fā)生了偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。
分析論證：光折射時(shí)的特點(diǎn)
光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角。當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大。當(dāng)光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)時(shí)，傳播方向不變。
光折射時(shí)光路可逆
如果讓光逆著折射光線的方向從水或其他介質(zhì)射入空氣中，可以看到，進(jìn)入空氣的折射光線逆著原來(lái)的入射光線射出。也就是說(shuō)，在折射現(xiàn)象中，光路可逆。
（二）生活中的折射現(xiàn)象
用光的折射現(xiàn)象可以解釋本節(jié)開(kāi)始提出的問(wèn)題，池底某點(diǎn)發(fā)出的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)生偏折，逆著折射光看去，就會(huì)感覺(jué)這點(diǎn)的位置升高了。即池水看起來(lái)比實(shí)際的淺。
用光的折射現(xiàn)象可以解釋看見(jiàn)水中的魚(yú)。
從魚(yú)身上某點(diǎn)發(fā)出的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)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(yú)A的虛像A′，虛像A′的位置比魚(yú)A的位置高。
從魚(yú)身上發(fā)出的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)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(yú)的虛像，虛像的位置比魚(yú)的位置高。有經(jīng)驗(yàn)的漁民都知道，只有在瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方才能叉到魚(yú)。
看見(jiàn)水中的筷子向上彎折是什么現(xiàn)象？
從水中筷子上發(fā)出的光從水中斜射向空氣時(shí)會(huì)發(fā)生偏折，折射光線偏離法線，人逆著折射光線看去，看到的是水中筷子的虛像，虛像的位置比實(shí)際筷子位置高，所以看起來(lái)水中部分向上彎折。
想想議議——魔術(shù): 水變硬幣
在圖中，起初茶碗看起來(lái)是空的，但當(dāng)你慢慢往茶碗中倒水時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)碗中原來(lái)還藏著一枚硬幣。想一想，這是為什么？嘗試著在家里表演這個(gè)小魔術(shù)，并向其他人解釋。
起初茶碗是空的，硬幣上的光在同種均勻介質(zhì)空氣中沿直線傳播，不能進(jìn)入人眼，所以人看不見(jiàn)。當(dāng)慢慢往茶碗中倒水時(shí)，硬幣上的光從水中進(jìn)入空氣，在界面處發(fā)生折射，折射光偏離法線，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線看去，看到的是硬幣的虛像。
科學(xué)世界 海市蜃樓
在我國(guó)的古書(shū)《史記》《夢(mèng)溪筆談》中有關(guān)海市蜃樓的記載。宋代大詩(shī)人蘇軾在《登州海市》的詩(shī)中也描述過(guò)海市蜃樓的奇觀?？梢?jiàn)，海市蜃樓是一種不算少見(jiàn)的自然奇觀。
我們已經(jīng)知道，光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，如果介質(zhì)疏密不均，光就不會(huì)沿直線傳播，就會(huì)發(fā)生折射。海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上。夏天空氣較熱，但海水比較涼。海面附近的空氣的溫度比上面的低。
空氣熱脹冷縮，上層的空氣比底層的空氣稀疏。來(lái)自地平線以下遠(yuǎn)處的物體的光，本來(lái)不能到達(dá)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(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，進(jìn)入觀察者的眼睛。觀察者逆著光看去，就看見(jiàn)遠(yuǎn)處的物體。
三、課堂小結(jié)
這一節(jié)課我們首先認(rèn)識(shí)了光的折射現(xiàn)象，光從一種介質(zhì)斜射向另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就叫光的折射.然后我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)小結(jié)出了光的折射規(guī)律.我們認(rèn)識(shí)的光的折射現(xiàn)象都要遵守光的折射規(guī)律，在光的折射中，同光的反射一樣，光路也是可逆的.其實(shí)光的折射現(xiàn)象在我們的生活中有很多，要多觀察并會(huì)用光的折射規(guī)律作出合理的解釋.希望各位同學(xué)努力學(xué)習(xí)，改造自然，將我們生活的環(huán)境變得更加美麗！
布置作業(yè)
布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。
板書(shū)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思
1.與光的直線傳播和光的反射相比，學(xué)生對(duì)光的折射的生活積累和感性認(rèn)識(shí)要少得多，“叉魚(yú)”、“看彩虹”不要說(shuō)是城鎮(zhèn)學(xué)生，連鄉(xiāng)村學(xué)生見(jiàn)過(guò)的也不多，“折射斷筷”在小學(xué)看見(jiàn)老師做過(guò)，“海市蜃樓”少數(shù)學(xué)生從一些媒體上有所耳聞，因此在折射現(xiàn)象的呈現(xiàn)環(huán)節(jié)必須充分、直觀，以引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)探究的欲望.
2.在理解光的折射規(guī)律時(shí)，不必死記硬背，關(guān)于折射角和入射角的大小關(guān)系，可以先記光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，再根據(jù)光路可逆，光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角.
3.由于學(xué)生學(xué)習(xí)物理的時(shí)間不長(zhǎng)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)有一定的模仿性，在這一階段需做必要的演示.有光的反射探究的經(jīng)驗(yàn)，只要引導(dǎo)學(xué)生處理好光路的可視化問(wèn)題，折射規(guī)律的探究操作就不困難了；由于學(xué)生的視角遠(yuǎn)不同于老師，在實(shí)驗(yàn)歸納環(huán)節(jié)可能會(huì)糾纏于某些枝節(jié)或偏重于某一方面得不出完整的結(jié)論，所以在這里采用了類比法，以光的反射規(guī)律為比照來(lái)歸納光的折射規(guī)律，同時(shí)用多媒體展示臺(tái)加強(qiáng)交流和評(píng)估，力爭(zhēng)讓所有學(xué)生都能獲得正確完整的實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)論，以利于規(guī)律運(yùn)用環(huán)節(jié)的教學(xué)和后續(xù)學(xué)習(xí).
4.光折射的可逆性探究是本節(jié)的難點(diǎn)之一，學(xué)生對(duì)可逆的概念理解不到位，逆向思維能力有待培養(yǎng)，影響實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，實(shí)驗(yàn)既要探究可逆性，又要促進(jìn)學(xué)生對(duì)可逆性的理解，有必要引導(dǎo)學(xué)生用兩點(diǎn)定線法標(biāo)注折射光線和入射光線，引導(dǎo)學(xué)生找到合適的位置逆向入射.改變角度反復(fù)做幾次，這樣可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的雙重目的，又不必花費(fèi)大量的時(shí)間，分散學(xué)生的注意力.