人教版八年级物理折射章节学习导学案

一、学习目标同学们，通过本章的学习，你将能够：1.准确描述光的折射现象，理解光的折射定义。2.探究并总结光的折射规律，能够区分折射角与入射角。3.运用光的折射规律解释生活中的一些常见折射现象。4.初步学会利用光的折射规律作图。5.培养观察、分析、归纳总结的能力，以及将物理知识与生活实际相联系的意识。二、学习重点与难点*学习重点：光的折射规律及其探究过程；利用折射规律解释简单的折射现象。*学习难点：理解光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角与入射角的大小关系；以及光从水或其他介质斜射入空气中时的情况。利用折射规律作图也是初学者容易出错的地方。三、学习过程（一）情境引入，激发思考我们已经学习了光在同种均匀介质中是沿直线传播的，并且认识了光的反射现象。那么，请同学们思考一下：1.将一支铅笔斜插入盛有水的玻璃杯中，从侧面观察，铅笔好像在水面处“折断”了，这是为什么呢？2.站在清澈的池塘边，看到池水变浅了，然而下水后才发现实际水深比看到的要深一些，这又是为什么呢？这些现象都与我们今天要学习的“光的折射”有关。让我们带着这些问题，一同走进光的折射世界，揭开其中的奥秘。（二）新知探究：光的折射现象活动一：观察与体验*实验1：让激光笔发出的光从空气斜射入水中（可在水中加入少量牛奶或墨水以显示光路），观察光的传播路径有何变化。*实验2：让激光笔发出的光从空气斜射入玻璃砖，观察光的传播路径。思考与讨论：1.光从空气斜射入水或玻璃中时，传播方向是否发生了改变？2.如果光沿着法线方向射入水中，传播方向还会改变吗？（可以尝试做一下）小结与定义：1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。2.理解要点：*条件：光从一种介质斜射入另一种介质。*结果：光的传播方向发生偏折（如果是垂直入射，传播方向不改变，这是一种特殊情况）。（三）深入探究：光的折射规律为了更准确地描述光的折射规律，我们需要引入几个重要的概念：*入射光线：射向两种介质分界面的光线。*折射光线：进入另一种介质后，传播方向发生偏折的光线。*法线：过入射点垂直于分界面的直线（用虚线表示）。*入射角（i）：入射光线与法线的夹角。*折射角（r）：折射光线与法线的夹角。活动二：探究折射光线、入射光线和法线的位置关系观察实验1和实验2中的光路图，思考：折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？折射光线和入射光线是否位于法线的两侧？活动三：探究折射角与入射角的大小关系1.光从空气斜射入水（或玻璃）中：*逐渐改变入射角的大小（从小到大），观察折射角如何变化？*比较折射角与入射角的大小：折射角小于入射角（r<i）。*当入射角增大时，折射角如何变化？（折射角也随之增大）*当入射角减小时，折射角如何变化？（折射角也随之减小）2.光从水（或玻璃）斜射入空气中：*（可以通过让光从玻璃砖的另一侧射出观察，或利用可逆性思考）*比较折射角与入射角的大小：折射角大于入射角（r>i）。*当入射角增大时，折射角会怎样？（折射角也增大，且增大得更快）3.特殊情况：垂直入射：*当光垂直于界面入射时（即入射角为0°），折射光线的传播方向如何？*结论：传播方向不改变，此时折射角也为0°。活动四：探究光路的可逆性在光的反射现象中，光路是可逆的。那么在光的折射现象中，光路是否也可逆呢？*思考：如果让光逆着原来折射光线的方向入射到界面，折射光线会怎样传播？*结论：在折射现象中，光路也是可逆的。总结光的折射规律：1.三线共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面内。2.两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧。3.两角关系：*光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角。*光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。*光垂直入射时，折射角等于入射角，均为0°，传播方向不变。*入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。4.光路可逆：在折射现象中，光路是可逆的。（四）生活中的折射现象及其解释光的折射现象在生活中非常普遍，利用我们总结的折射规律，可以解释很多有趣的现象。1.筷子变弯：将筷子斜插入水中，看上去筷子在水面处“折断”了。*解释：来自水中筷子的光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线偏离法线。人眼逆着折射光线看去，感觉光是从筷子的虚像位置发出的，所以看到筷子在水面处向上弯折。2.池水变浅：清澈见底的池塘，看起来池水并不深，但实际深度比看到的要深。*解释：池底某点发出的光从水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线。人眼逆着折射光线看去，感觉池底的该点在实际位置的上方，所以池水看起来变浅了。3.海市蜃楼：在沙漠或海面上有时会看到远处景物的虚像，这也是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。（五）利用光的折射规律作图作图步骤（以光从空气斜射入水中为例）：1.确定入射点O，过入射点画出分界面的垂线（虚线），即法线。2.画出入射光线，标出入射角i。3.根据折射规律，光从空气斜射入水中，折射角r小于入射角i。在法线的另一侧，以法线为一边，画出折射角r，确定折射光线的方向。4.标上箭头表示光的传播方向（入射光线箭头指向界面，折射光线箭头离开界面进入另一种介质）。注意：*法线用虚线。*角度是光线与法线的夹角，不是与界面的夹角。*箭头方向要正确。四、典型例题分析例题1：如图所示，是光从空气斜射入水中的光路图，其中正确的是（）（此处应有示意图选项A、B、C、D，假设学生能看到图）分析：根据光的折射规律，光从空气斜射入水中，折射角应小于入射角，且折射光线与入射光线分居法线两侧。*A图：折射角大于入射角，错误。*B图：折射光线与入射光线在法线同侧，错误。*C图：折射角小于入射角，且分居法线两侧，正确。*D图：未标法线或角度关系错误，假设其错误。答案：C例题2：为什么我们看到水中的鱼的位置比实际位置要浅一些？请用作图的方法简要说明。分析与解答：（引导学生画出一条从鱼身上某点发出的光线，斜射到水面，发生折射，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看去，感觉鱼在折射光线的反向延长线上，即看到的是鱼的虚像，位置比实际位置浅。）五、课堂小结通过本节课的学习，你有哪些收获？1.我知道了什么是光的折射现象。2.我掌握了光的折射规律：（三线共面、两线分居、两角关系、光路可逆）3.我能解释生活中的一些折射现象，如：（筷子变弯、池水变浅等）4.我初步学会了如何根据光的折射规律作光路图。六、课后巩固与拓展1.基础练习：*完成教材对应节后的练习题。*画出光从玻璃斜射入空气中时的大致光路图，并标出入射角和折射角。2.思考与讨论：*我们看到的日出，是太阳实际的位置吗？为什么？（提示：大气层是不均匀的）*潜水员在水中看岸上的树木，看到的是变高了还是变矮了的虚像？3.实践与观察：*回家后，自己动手做一下插入水中筷子“弯折”的实验，从不同角度观察，现象是否相同？*观察鱼缸中的鱼，从鱼缸的正面和侧面看，鱼的大小和位置有什么变化？尝试用学过的知识解释。七、学习反思*本节课我最感兴趣的部分是：____________________*我认为自己掌握最好的知识点是：______