物理觀念1.知道光的折射規(guī)律；知道光在折射過程中光路可逆。2.知道生活中常見的光的折射現(xiàn)象。3.會應(yīng)用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些常見的光現(xiàn)象?？茖W(xué)思維在光的反射定律基礎(chǔ)上運(yùn)用知識遷移的方法去探究光的折射規(guī)律。
科學(xué)探究1.觀察折射現(xiàn)象，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的科學(xué)探究能力；2.通過探究活動，經(jīng)歷探究折射規(guī)律全過程，得出光的折射規(guī)律；3.會根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜ピO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、裝配實(shí)驗(yàn)器材，完成探究實(shí)驗(yàn)。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.通過科學(xué)探究，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和尊重事實(shí)的態(tài)度和精神；2.通過對虛像的認(rèn)識，形成不能完全相信“眼睛所見即為事實(shí)”的科學(xué)態(tài)度；3.能運(yùn)用光的折射知識認(rèn)識生活中的光現(xiàn)象，并樹立安全意識。
將筷子放入盛水的杯子中，發(fā)現(xiàn)水中的筷子變“彎”了。筷子明明是直的，怎么在水中卻變彎了？你能找出其中的原因嗎？
大家知道海市蜃樓的形成原理嗎？
復(fù)習(xí)回顧：在學(xué)習(xí)光的反射時(shí)，光在空氣中沿直線傳播，光在傳播過程遇到兩種不同物質(zhì)的界面時(shí)，會發(fā)生反射現(xiàn)象，光是否會進(jìn)入到另一種介質(zhì)中繼續(xù)傳播呢？
演示活動：使激光從空氣斜射入裝有水的玻璃槽中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
光線傳播方向發(fā)生偏折：一部分射入水中， 一部分反射回空氣。
任務(wù)一、理解光的折射概念
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，光的傳播方向通常會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫作光的折射。
注意：折射光線和入射光線不是在同一種物質(zhì)里傳播，而反射光線和入射光線在同一種物質(zhì)里傳播；折射角不等于入射角，而反射角等于入射角。
演示1：拿一塊平板垂直于水面放入水中，使激光貼著平板從空氣斜射入水中，觀察現(xiàn)象：①光從空氣射入水中，入折角和折射角哪個(gè)大？
光從空氣斜射入水中，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角；
折射角隨著入射角的增大 （減小）而增大（減小）。
②隨著入射角的增大（減小）折射角將如何改變？
任務(wù)二、探究光的折射規(guī)律
演示2：將折射光線所在一側(cè)半邊板向后翻折，觀察水中的光線。
折射光線、入射光線、法線位于同一平面內(nèi)；折射光線、入射光線位于法線的兩側(cè)；入射光線與法線所在平面一定垂直于交界面。
如果讓光線逆著折射光線的方向從水或其他介質(zhì)射入空氣中，光線是否沿原入射光線射出呢？
演示：①先讓光由空氣射入水中，記下入射光線、入射點(diǎn)、折射光線的位置；②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。
結(jié)論：在折射現(xiàn)象中，光路可逆。激光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。
演示：讓光垂直射向水面，觀察一下進(jìn)入水中的光線沿什么方向？
結(jié)論：當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。
思考：當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，入射角和折射角各是多少度？
入射角為0°，折射角也為0°。
演示：用半圓形玻璃磚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（光束沿半徑入射到圓心上），觀察現(xiàn)象。
結(jié)論：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃磚中,折射光線向法線方向偏折；只是玻璃磚和水兩種不同介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)是不同；但空氣中的角總是大的。
在空氣中看水中的物體時(shí)，看到物體變淺的虛像。
如圖所示，從池底S點(diǎn)發(fā)出的光線，由水進(jìn)入空氣時(shí)，在水面上會發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，覺得這些光線好像是從它們反向延長線交點(diǎn)S′發(fā)出來的。S′就是S的虛像，S′比S離水面的距離近。所以，人看上去有水的池底好像變淺了。
任務(wù)三、解釋生活中光的折射現(xiàn)象
2.硬幣升高：放在杯底剛好看不見的硬幣，加上水又會看得見。你能嘗試解釋其中原理嗎？
在未加水之前的硬幣S點(diǎn)，射入人眼的這部分光，被杯的邊沿?fù)踝∪鐖D甲所示，射向其他方向的光線，也沒有射進(jìn)人的眼睛，所以，人眼看不見硬幣；當(dāng)水加到一定程度時(shí)，S點(diǎn)從水射入空氣時(shí)，在水面發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼。如圖乙所示，人可以看見硬幣，其實(shí)，人看到的只是硬幣的虛像。
3.漁夫叉魚：從水面上斜看水中的游魚，看到的是魚的虛像，這是因?yàn)榘l(fā)生了光的折射，虛像的位置比實(shí)際位置高一些。
思考：如何用魚叉叉到魚呢？
4.大氣的折射：地球周圍的大氣層密度是不均勻的，越到高空越稀薄，太陽升起時(shí)太陽光穿過大氣層時(shí)要發(fā)生折射。因此，早晨我們看到初升的太陽是在它實(shí)際位置的上方，是太陽的虛像。
潛水的人看到空中的大雁，與大雁的實(shí)際位置相比，哪個(gè)高呢？
答：大雁反射的光線斜射到水面上，在水面發(fā)生折射，折射光線向下偏折，折射光線進(jìn)入水中的人的眼睛中，人眼逆著這些折射光線看去，就好像是這些折射光線的反向延長線的交點(diǎn)發(fā)出的，其位置比實(shí)際位置要高。
自主學(xué)習(xí)教材“科學(xué)世界——海市蜃樓”，了解海市蜃樓的原理。
折射特點(diǎn)( 光路可逆)
一種不均勻介質(zhì)：海市蜃樓
兩種介質(zhì)：筷子在水面“折斷”、池底變淺
兩線分居，兩角不等(空氣側(cè)為大角)
以下描述中與光的折射現(xiàn)象有關(guān)的是（　　）
A．形影相隨，親密無間 B．海市蜃樓，虛無縹緲 C．鏡中生花，脫離實(shí)際 D．水中撈月，一無所得
1.下列圖中正確表示了光從空氣進(jìn)入玻璃中的光路的是 （ ）
A.甲 B．乙 C．丙 D．丁
2.唐代儲光羲的《釣魚灣》中有“潭清疑水淺，荷動知魚散”的詩句。下列圖示現(xiàn)象中體現(xiàn)的光學(xué)原理與“潭清疑水淺”的原理相 同的是（ ）
3.當(dāng)光從一種透明介質(zhì)射入另一種透明介質(zhì)中時(shí)，傳播方向 （填“不一定”或“一定”）發(fā)生偏折。光在空氣和水的分界面處同時(shí)發(fā)生反射和折射的光路如圖所示，其中折射角為 （填“∠1”“∠2”或“∠3”），分界面的 （填“上” “下” “左”或“右”）方為水。
4.如圖，作出光從水中射向空氣時(shí)的反射光線和大致的折射光線。
5.如圖，人眼在A處看到公園池塘底部的LED燈（圖中S位置）在圖中的S′處，請?jiān)趫D中畫出LED燈發(fā)出的光到達(dá)人眼A處的光路（保留作圖痕跡）。

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第4節(jié) 光的折射

版本： 人教版（2024）

年級： 八年級上冊（2024）

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