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1、(秋)八年級物理上冊 第四章 第4節(jié) 光的折射教案 (新版)新人教版
知識與技能
1.了解光的折射現(xiàn)象,知道光的折射規(guī)律。
2.知道光在發(fā)生折射時,光路的可逆性。
3.學會畫折射光路圖,學會用光的折射規(guī)律解釋生活中的折射現(xiàn)象。
過程與方法
1.通過觀察,認識折射現(xiàn)象。
2.體驗由折射引起的錯覺。
情感、態(tài)度與價值觀
1.初步領略折射現(xiàn)象的美妙,激發(fā)學生探索自然現(xiàn)象的興趣。
2.培養(yǎng)學生在學習中的交流、團結和協(xié)作精神。
重點
探究并了解光從空氣射入水中或其他介質中時的偏折規(guī)律。
難點
利用光的折射定律解釋生活中的有關現(xiàn)象。
激光筆、玻璃磚、水槽、水、玻璃
2、杯、碗、硬幣、筷子、多媒體課件。
一、創(chuàng)設情境,導入新知
讓學生做兩個實驗,激發(fā)學習興趣。
實驗1:在玻璃杯中盛滿水,把筷子斜插到玻璃杯的底部,從側面斜視水面,會發(fā)現(xiàn)水中的筷子看上去好像向上彎折了。
實驗2:在空的碗里放一枚硬幣,移動碗,使眼睛剛剛看不到硬幣,保持眼睛和碗的位置不變,慢慢地向碗里倒水,隨著水面的升高,觀察者看到了硬幣,還會發(fā)現(xiàn)硬幣升高了。
上述實驗中,學生能看見水中“彎折”的筷子和“升高”的硬幣,是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現(xiàn)象,這就是本節(jié)要學習的光的折射,由此引入新課。
二、自主合作,感受新知
回顧以前學的知識,閱讀課文并結合生活實際,完成《探究在
3、線·高效課堂》相關作業(yè)部分。
三、師生互動,理解新知
(一)光的折射
出現(xiàn)上述不可思議的現(xiàn)象,是因為光在水和空氣中傳播時發(fā)生了一種光現(xiàn)象。如果能觀察到光的傳播路徑就好了,為此需要光源——激光筆。怎樣把光在空氣和水中的路徑顯示出來,你有什么辦法?
學生交流并回答:在水中加些牛奶或肥皂水,可以顯示光在水中的路徑。在水面上方噴煙霧,或者利用熱開水上面的“白氣”,可以顯示光在空氣中的路徑。
演示實驗:(1)將激光筆固定在鐵架臺上,往水槽內加一定量的開水,把激光筆發(fā)出的光射向熱開水上面的“白氣”中,能觀察到什么現(xiàn)象?
請同學們猜猜,如果光從空氣射入水中,光是否還沿直線傳播?
(光沿直線傳播
4、。)
(2)將激光筆發(fā)出的光從不同角度斜射入水中,讓學生觀察,光束在空氣中和在水中的徑跡。特別注意進入水中的光線向上還是向下偏折(如圖)。
(光從空氣斜射向水面時,會有一部分光反射回空氣中,還有一部分光進入水中,但傳播方向發(fā)生偏折。)
指出:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫光的折射。
讓學生把剛才觀察到的情況畫出來。提醒大家注意:畫的時候要畫出空氣和水的分界面,畫出射向水面的光線,進入水中的光線,特別注意進入水中的光線向哪個方向偏折。
指出:為了描述光折射時的規(guī)律,需要引入法線,它是過入射點與分界面垂直的直線。結合學生剛才畫的圖,講解光的折射現(xiàn)象的
5、定義,了解入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角等有關名詞(如圖)。要特別指出,折射角是折射光線與法線的夾角。
學生實驗:用玻璃磚探究光的折射特點。
(1)器材:激光光源、玻璃磚、量角器、直尺。
(2)要求學生帶著下列問題去觀察:
①光的傳播方向改變嗎?若不改變,光路應為什么方向?
②與入射光線相比,折射光線是偏離還是靠近法線?
③使入射角增大,則折射角如何變化?入射角減小呢?
④發(fā)散、深化提問:上面講的是光從空氣進入玻璃中,是斜射。若直射(垂直入射)呢?
由教師引導學生仿照光的反射定律,總結出光的折射定律。
(1)三線關系:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(三線共面)
6、;折射光線和入射光線分居法線的兩側(法線居中)。
(2)兩角關系:光從空氣斜射入玻璃或其他介質時,折射光線靠近法線折射,折射角小于入射角。
(3)因果關系:當入射角增大時,折射角也增大,當入射角減小時,折射角也減小。當光從空氣垂直射入水中或其他介質時,傳播方向不變。(折射角隨入射角同方向變化。)
我們已經知道,光在發(fā)生反射時,光路是可逆的。那么發(fā)生折射時,光路是否可逆呢?
在剛才的玻璃磚實驗中先讓光由空氣射入玻璃中,記下入射光線、入射點、折射光線的位置;再讓光線逆著折射光線方向射入,觀察光線是否逆著原入射光線方向射出。
總結:在發(fā)生折射時,光路是可逆的。
典例解讀
【例1】如圖所
7、示為光線在空氣和水中傳播的情況,其中∠1=∠4。那么,入射光線是;折射光線是;入射角是;折射角是,且側是水。
【解析】根據(jù)光的折射規(guī)律和光的反射規(guī)律的內容可知,由于法線居中,反射角等于入射角,所以AA′是法線,BB′是界面,且右側是水。
【答案】CO OE ∠2 ∠6 右
(二)生活中的折射現(xiàn)象
用光的折射規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象。
1.通過畫出光的折射光路圖,解釋池水“變淺”,告誡學生千萬不要貿然下水。在解釋池底變淺時,要強調從池底折射出的光進到了眼睛,人才能看到池底。眼睛逆著折射光線看去,覺得折射光線好像是從交點射來的。再跟平面鏡成虛像的情況對比,說明眼睛看到的是池底某點的虛像
8、,位置在池底之上。眼睛看到的池底各點都如此,所以看起來池底升高,池水變淺了。
2.叉魚問題:你們認為漁民用叉瞄準水中的魚能叉到魚嗎?
(不能,因為看到的是魚升高的虛像,實際的魚在看到的魚的下方。所以只有瞄準魚的下方才能把魚叉到。)
光的折射現(xiàn)象不僅能發(fā)生在兩種介質中,同種不均勻介質(如大氣)中也能發(fā)生光的折射。大氣中的折射現(xiàn)象:太陽變形、海市蜃樓、星光閃爍等。
思考:光總是沿直線傳播的,對不對?應該怎樣說?
(不對,應該說光在同種均勻介質中沿直線傳播。)
典例解讀
【例2】炎熱的夏天開車行駛在公路上,常覺得公路遠處似乎有水,水中還有汽車、電桿等物體的倒影,但當車行駛至該處時,水卻
9、消失了,出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因為光的( )
A.漫反射 B.鏡面反射
C.折射 D.直線傳播
【解析】炎熱的夏天路面溫度較高,使靠近路面的空氣溫度比上方的高,由于熱脹冷縮,使空氣密度不均勻。所以光線在路面上會發(fā)生折射現(xiàn)象;遠處物體的光經路面上空氣傳播,發(fā)生折射后進入人的眼睛,人由于錯覺始終認為光沿直線傳播,所以看到“公路遠處似乎有水,水中還有汽車、電桿等物體的倒影,但當車行駛至該處時,水卻消失了”,這種情況與海市蜃樓的道理相似。
【答案】C
四、嘗試練習,掌握新知
《探究在線·高效課堂》相關作業(yè)部分。
五、課堂小結,梳理新知
本節(jié)課我們學習了解了光的折射現(xiàn)象,知道光的折射規(guī)律;知道光在發(fā)生折射時,光路的可逆性;學會畫折射光路圖,學會用光的折射規(guī)律解釋生活中的折射現(xiàn)象。
六、深化練習,鞏固新知
《探究在線·高效課堂》相關作業(yè)部分。