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第四节 光的折射
●教学目标
一、知识目标
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、能力目标
1.通过观察，认识折射现象.
2.体验由折射引起的错觉.
三、德育目标
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.
［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.
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.
［生］看不见.
师生共同分析得出结论：
①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.
②折射光线、入射光线位于法线的两侧.
［演示4］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？
［生］光沿直线传播，传播方向不变.
师生共同分析得出：
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？
［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］利用图提出问题：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5］
①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.
②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.
（四）用光的折射规律解释一些简单的现象
1.盛了水的碗，看上去好像变浅了
［分析］如图所示，从碗底S点发出的光线，由水进入空气时，在水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S′发出来的.S′就是S的虚像，S′比S与水面的距离近.所以，人看上去盛水的碗底好像变浅了.
2.放在杯底刚好看不见的小石头，加上水又会看得见.
［分析］在未加水之前的小石头S点，射入人眼的这部分光，被杯的边沿挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射进人的眼睛，所以，人眼看不见小石头.当水加到一定程度时，S点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼.如图乙所示，人可以看见小石头，其实，人看到的只是小石头的虚像.
三、知识小结
通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：
1.光的折射现象.
2.光的折射规律.
3.用光的折射解释简单的光现象.
四、布置作业
1.复习本节课文.
2.P48动手动脑学物理①②③④.
3.预习第五节“看不见的光”.
五、板书设计
第四节 光的折射
1.光的折射
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，这种现象叫光的折射.
2.光的折射规律
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内.
②折射光线和入射光线分居法线两侧.
③折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.
④当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角.
⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.
⑥在折射时光路是可逆的.
3.解释现象
①池水变浅.
②硬币升高.
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