第三节 光的折射【教学目标】一、知识与技能1.知道光的折射现象.2.通过实验，认识光从空气射入水或其它介质中，或从其它介质射入空气中的折射规律.3.会画光的折射光路图.4.了解生活中光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释.二、过程与方法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.通过探究光的折射规律，培养学生从物理现象中归纳简单的科学规律，并能用已知的科学规律去解释简单问题的能力.三、情感、态度和价值观1.初步领略折射现象的美妙，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感.2.通过对“海市蜃楼”等自然现象的理论解释，激发学生对科学的求知欲，养成乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯.【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及在折射中光路是可逆的.【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【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【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”.【进行新课】知识点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：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，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.知识点2 光的折射规律（1）有关折射的几个专用名词教师把刚才的光的折射现象在黑板上画出它的光路图.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：使、在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次.演示过程要让学生观察两点：光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大？随着入射角的增大（减小）折射角将如何改变？现象：光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.演示2：把白色屏分别向前、向后折（使、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：折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.折射光线、入射光线位于法线的两侧.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，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：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.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、法线在同一平面上；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EOCGOD，以及当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以故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.知识点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A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，然后我们通过实验小结得出了光的折射规律.我们认识的光的折射现象都要遵守光的折射规律，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.1.与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，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.2.由于学生学习物理的时间不长，动手实验有一定的模仿性，在这一阶段需做必要的演示.有光的反射探究的经验，只要引导学生处理好光路的可视化问题，折射规律的探究操作就不困难了；由于学生的视角远不同于老师，在实验归纳环节可能会纠缠于某些枝节或偏重于某一方面得不出完整的结论，所以在这里采用了类比法，以光的反射规律为比照来归纳光的折射规律，同时用多媒体展示台加强交流和评估，力争让所有学生都能获得正确完整的实验方案和结论，以利于规律运用环节的教学和后续学习.3.光折射的可逆性探究是本节的难点之一，学生对可逆的概念理解不到位，会影响实验的设计和操作.实验既要探究可逆性，又要促进学生对可逆性的理解，有必要引导学生用两点定线法标注折射光线和入射光线，引导学生找到合适的位置逆向入射.改变角度反复做几次，这样可以实现实验的双重目的，又不必花费大量的时间，分散学生的注意力