第四节 光的折射

概要：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.(演示课件：折射成像光路)[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. (演示课件：折射成像光路)上述实验中，学生能看见水中“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，由此引入新课. www.guaimaomi.com 二、新课教学(一)光的折射[师]我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢?教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如图所示，其中圆形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)边缘标有均匀刻度，中间开有长方形口，恰好将长方形玻璃容器放进去，容器中装适量的水，并在水中插有可转动的白色屏F(树脂板或塑料板)，白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S(可用激光棒).[师]光从空气斜射入水中，传播方向是否改变呢?[生甲]传播方向不改变，仍沿直线传播.[生乙]传播方向要发生改变.[

●教学目标

一、知识与技能

1.了解光的折射的现象.

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.

二、过程与方法

1.通过观察，认识折射现象.

2.体验由折射引起的错觉.

三、情感态度与价值观

初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感.

●教学重点

知道光的折射规律.

●教学难点

解释简单的折射现象.

●教学方法

实验法、归纳法、讲练法.

●教学用具

演示用：激光光源、光的折射演示装置、水槽.

学生用：碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水.

●课时安排

1 课时

●教学过程

一、创设问题情境，引入新课

让学生做两个学生实验，激发学习兴趣.

[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.(演示课件：折射成像光路)

[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. (演示课件：折射成像光路)

上述实验中，学生能看见水中“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，由此引入新课.

二、新课教学

(一)光的折射

[师]我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢?

教师利用演示实验让学生观察光的折射现象.实验装置如图所示，其中圆形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)边缘标有均匀刻度，中间开有长方形口，恰好将长方形玻璃容器放进去，容器中装适量的水，并在水中插有可转动的白色屏F(树脂板或塑料板)，白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S(可用激光棒).

[师]光从空气斜射入水中，传播方向是否改变呢?

[生甲]传播方向不改变，仍沿直线传播.

[生乙]传播方向要发生改变.

[师]光从空气斜射入水中，如果改变方向，是向介面偏折呢?还是向法线偏折?

[生甲]向介面偏折.

[生乙]向法线偏折.

[师]上面问题的回答谁对谁错呢?下面我们用实验来验证一下.

[演示1]

使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面.

[现象]光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，同时向法线偏折.

师生共同分析得出结论：

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射.(refraction)

(二)有关折射的几个专用名词

1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.

2.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.

(三)光的折射规律

[演示2]使E、F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：

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3]把白色屏F分别向前、向后折，让光以某一角度射向水面.

[师]大家能否看到水中的光线.