第5节 光的折射
一、学情分析
通过光的折射这节内容的学习，要使学生认识光的折射现象及其初步规律。通过演示实验对光的折射规律作了定性的介绍，只是讨论了光由空气射入水和玻璃中，以及光由水和玻璃射入空气中的折射情况。介绍了在折射现象中光路是可逆的知识，这个知识在后面学习凸透镜时要用到，但是只要让学生知道就行了，不要要求过高。教材还用折射规律解释了池水看起来比实际的浅等现象，使学生知道这些现象都是光的折射造成的。
二、教学目标
1．知识与技能：知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角；知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况；知道折射现象中光路是可逆的。
2．过程与方法：通过实验归纳出折射光与入射光线的位置关系。了解在改变入射光的方向时折射光将会怎样改变。培养学生研讨问题的能力，学习探索科学规律及解决实际问题的方法。
3．情感、态度、价值观：能用光的折射规律解释生活中的一些简单现象，体验理论联系实际。
（三）教具
碗、适量的水、筷子一根、全反射演示器（或光的折射演示器）。
三、教学设计
（一）通过介绍生活中的有关现象，创设情景，反映问题，引入课题：
⑴放在水中的汤勺有何不同?为什么?
⑵给装有硬币的烧杯加水，随着水面的升高，硬币位置有何变化？为什么？
组织学生讨论、分析，找出原因：光的传播方向发生改变，进而引入光的折射现象。
（二）新课教学
光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫做光的折射。
画出光的折射光路图，介绍折射光线，折射角。
1．学生列举日常生活中的折射现象，并针对这些现象提问：光在折射过程中有无规律可遵
循的呢?
①请学生大胆猜想。
②教师演示实验；并引导学生讨论几个小问题：
Ⅰ．折射光线、入射光线和法线的位置关系有何特点？
Ⅱ．增大入射角，折射角有何改变呢？
Ⅲ．当光从空气斜射入水中时，比较折射角和入射角大小关系。
教师用“全反射演示器”演示光从空气斜射入水中的折射现象。演示时，在入射点处垂直水面插入一细木棒作法线。学生看到光在水面处改变方向继续在水中传播。教师讲述什么是光的折射现象。在黑板上画出折射光路图。接着讲述什么是折射光线、折射角。同时强调指出：折射角是折射光线与法线的夹角，而不是与界面的夹角。
2．当光从水中斜射入空气时，比较折射角和入射角大小关系。
通过以上观察、分析与研究，探索出光的折射的初步规律：
Ⅰ．在折射现象中折射光线、入射光线和法线在同一平面上；折射光线、入射光线总是分居在法线两侧，增大入射角，折射角也增大。
Ⅱ．当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角；当光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
3．改变光源的位置，由水中沿原来的折射光线斜射入水中，观察有什么现象发生？说明了
什么？
演示实验，研究光的折射情况：
①教师用“全反射演示器”演示课本上的实验，光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。让学生观察折射角与入射角的大小关系。改变入射角再做一次。
演示完在黑板上画出光路图。教师先画出入射光线，然后让学生画出不同入射角的折射光线（如图1）。
教师引导学生小结：光从空气斜射入水时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。光线垂直水面入射时，折射角等于入射角都等于零，即方向不改变。（在黑板上板书）
教师补充讲述，如果光从空气射入玻璃、水晶等一些透明介质中时，情况和上述相同。
②再演示光从水斜射入空气和垂直射入空气时的折射情况。先让学生小结，然后教师再给出结论，并板书。
比较①、②的情况。教师指出折射现象中，光路也是可逆的。
结论：在光的折射现象中，光路是可逆的。
4． 以相同的入射角，使光分别从空气斜射入水与玻璃中，比较折射角大小，说明了什么？
说明：不同介质对光的折射本领不同。
5． 课堂小结：光的折射现象一一光的折射的初步规律——在光的折射现象中，光路是可逆的一一不同介质对光的折射本领不同。
6．举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象。
分析课本图所示的现象。画出光路图，教师解释池底变浅的原因。强调：人看到池底是因为池底射出的光经过折射后进入人眼。人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。所以池底好像抬高了，也就是变浅了。需要指出：人们看到池底的A′点是A点的虚像。
回顾本课开始同学们观察到的第一个现象：碗底加水后变浅。其道理和上述一样。
（三）课堂练习
渔夫叉鱼时，位置偏上还是偏下，为什么？（组织学生交流辩论，探索答案）
（四）小结本课内容
1．本课主要内容是光的折射现象、光在发生折射时折射角与入射角的关系及应用它来解释一些简单现象。
2.让学生课内完成课文后的练习。请学生自己回答、订正。
3．组织学生讨论筷子向上弯折的道理，最后教师在黑板上画图解释。
四、评价与反馈
1．
2．
五、说明
1．本节教师演示较多，要注意让学生能观察到明显的现象，以加深对折射现象的印象和激发学生学习兴趣。开始引入课题的实验器材，要用碗不宜用杯子，避免解释的麻烦。筷子要斜插入水中，学生从侧面观察效果好。
2．本节演示器材较多，重点是观察折射时的光路。为保证观察效果，最好在实验室上课，并且要遮光。
3．运用折射规律解释现象，学生会有一定困难。教师应注意示范引导，边画光路图边分析解释。应强调：人眼看到物体是该物体射出的光进入人眼，而且人眼的生理功能只能感觉光是沿直线进入人眼的。
六、拓展资料
海市蜃楼
夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古人不明白产生这种景象的原因，对它作了不科学的解释，认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，因而叫做“海市蜃楼”，也叫蜃景。海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的。夏天，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大。我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的。远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的光线入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中。
在沙漠里也会看到蜃景。太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射，人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射出来的一样。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可及。在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上述现象。贴近热路面附近的空气层同热沙面附近的空气层一样，比上层空气的折射率小。从远处物体射向路面的光线，也可能发生全反射，从远处看去，路面显得格外明亮光滑，就像用水淋过一样。
