《光的折射》教案汇总7篇
光的折射--方案2
一、教学目标
1、知识目标
（1）了解介质的折射率与光速的关系；
（2）掌握光的折射定律；
（3）掌握介质的折射率的概念.
（4）会用折射定律解释简单的现象.
2、能力目标
通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力.
3、情感目标：
渗透物理研究和学习的科学态度的教育.实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果.
二、重点、难点分析
1、重点是光的折射定律、折射率.折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定.
2、难点是光的折射定律和折射率的应用.通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法.
三、教具
1、光的折射演示器.附件：接线板、火柴、烟雾发生器及烟雾源、半圆柱透明玻璃.
2、直尺，计算器.
四、主要教学过程
（一）引入新课
我们在初中已学过光的折射规律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角.初中学的光的折射规律只是定性地描述了光的折射现象，而我们今天要定量地进行研究.
（二）教学过程设计
演示：将光的激光演示仪接通电源，暂不打开开关，将烟雾发生器点燃置入光的折射演示器中，将半圆柱透明玻璃放入对应的位置.打开开关，将激光管点燃，让一束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射(沿法线入射)，观察折射情况：
a.角度，
b.明暗程度与入射光线进行对比.
然后改变入射角进行记录，再次观察能量改变的情况.最后进行概括、归纳、小结.
1、在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配.(某种玻璃与空气的界面上)
入射角
(入射光线能量为100％)
反射光线能量
折射光线能量
0°
100％
％
％
30°
100％
％
％
60°
100％
％
％
80°
100％
39％
61％
90°
100％
100％
0％
我们可以得出结论：随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小.
2、经历了近15XX年才得到完善的定律.
（1）历史发展：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：
a、折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；
b、折射光线和入射光线分居在法线的两侧；
c、折射角正比于入射角.
德国物理学家开普勒也做了研究.
（2）折射定律：最终在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系.
将一组测量数据抄写在黑板上让学生进行计算(用计算器)，光线从空气射入某种玻璃.
入射角i(°)
折射角r(°)
i/r
sini/sinr
10
20
30
40
50
60
70
80
通过分析表中数据可以得出结论：
入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n来表示这个比例常数，就有：
这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律.
演示：如果使光线逆着原来的折射光线到界面上，折射光线就逆着原来的入射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的.(在反射现象中，光路是可逆的)
3、折射率 .
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数 ，但是对不同的介质来说，这个常数 是不同的.这个常数 跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率.
（1）定义式： .
是光线在真空中与法线之间的夹角.
是光线在介质中与法线之间的夹角.光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率.相对折射率在高中不作要求.又因为空气的绝对折射率为，在近似计算中认为空气和真空相同，故有时光从空气射入某种介质时的折射率当作绝对折射率进行计算.
（2）折射率的定义式为量度式.折射率无单位，任何介质的折射率不能小于1.记住水的折射率为，约为 ，玻璃的折射率一般为，可写作 .
4、介质的折射率与光速的关系.理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度 跟光在这种介质中的速度 之比.
.
例1：光在某介质中的传播速度是×108m/s，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？
解：由介质的折射率与光速的关系得：
（1）
又根据介质折射率的定义式得：
（2）
为在空气中光线、法线间的夹角即为所求. 为在介质中光线与法线间的夹角30°.
由（1）、（2）两式解得：
所以
例2：线从空气射入甲介质中时，入射角 ，折射角 ，光线从空气中射入乙介质中时，入射角 ，折射角 .求光在甲、乙两种介质中的传播速度比.
解：设光在甲介质中传播的速度为 ，光在乙介质中传播的速度为 .根据折射率的定义式得：
.
.
根据折射率与光速的关系得：
， ，得： ，
所以：
例3：光线从空气射入 的介质中，反射光线恰垂直于折射光线，则入射角约为多少？
解：根据光的反射定律有入射角 跟反射角 相等 ，根据题意折射光线与反射光线垂直，即两光线
的夹角为90°，则反射角 与折射角 互余，即 ，则 .
又根据折射率的定义式：
所以： .
练习：
（1）已知水的折射率为 ，某种玻璃的折射率是 ，则光在水中和在这种玻璃中传播的速度之比是多少？9∶8.
（2）由空气射入某种介质，折射光线与反射光线恰好垂直，已知入射角是53°，则这种介质可能是什么？水.
（3）一束宽度为10 cm的平行光束，以 60°的入射角从空气射入折射率为
的介质中，界面光滑平整，求反射光束和折射光束的宽度.10cm；
(三)课堂小结
1、光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一.(另外两个规律是：光的直线传播规律，光的反射定律)是研究几何光学的重要法宝.高中阶段只研究在两种介质中其中一种是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律.在应用时，一定要注意作图.突出几何的特点.
2、折射率是几何光学中非常重要的基本概念之一.它反映介质的光学性质.每一种介质在一定条件下有一个确切的折射率，不同种类的介质在相同的条件下，一般具有不同的折射率.例如：玻璃的折射率是，水的折射率是.
3、通常说的介质的折射率是指介质的绝对折射率，即光从真空射入某种介质时的折射率.设光由介质1射入介质2，这时的折射率确切地说应该叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用 来表示.相对折射率在高中阶段不要求，一般学校的学生最好不引入，避免引起概念混乱.
五、教学说明
1、光的折射的实验在暗室中做效果更好，在介绍仪器时，一定要说明半圆柱透镜的放法和如何改变入射角，特别是在做逆向入射时一定要说清楚半圆柱体透镜的圆面入射时是沿法线入射，这时还要特别指出的是引导学生观察光的明暗程度，分析能量分配的关系.
2、教师在黑板上作图一定要用直尺规范作图，强调学生也要用规尺作图，以便养成良好的学习习惯.为将来的学习打好基础.
【学习目标】
1.能识别光的折射现象。
2.通过实验探究，认识光的折射规律。
3.能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。
4.知道光路可逆
【导学过程】
1知识回忆：
光在同种均匀介质中沿传播。
光的反射定律：
2演示实验
⑴在空玻璃杯的内壁(侧壁中部)做一个标记，用激光发出的光斜射到标记处(让标记点正对着学生)，如图所示。保持玻璃杯和激光笔不动，向玻璃杯里加满水，激光笔发出的光还照在标记处吗?
⑵把一根筷子斜插在盛水的碗中，你会看到什么现象?
自主学习、合作探究
合作探究
一、光的折射现象(演示实验)
活动1：利用右图所示的实验装置，让激光束从空气(有烟雾)斜射向水中，观察光在空气和水中传播的路径。
1.请写出你的发现：
2.在右图中画出光传播的大致路径。并仿照光的反射光路图，画出法线，标出入射光线、折射光线、入射角、折射角。
总结一：⑴光的折射现象：光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的现象，叫光的折射。
⑵折射角是与的夹角。
二、探究光的折射规律
活动2：实验探究
1.光从空气射入玻璃
⑴如图所示，让激光束先后以不同的入射角射向半圆形玻璃砖O点，观察并记录激光束的偏折方向。
⑵读出每次入射角和折射角的大小填入下面的表格。
实验次数123
入射角
折射角
⑶根据观察的现象和记录的.数据，你得出的结论是：
2.光从玻璃射入空气
⑴如图所示，让激光束通过玻璃砖先后以不同的入射角射向O点，观察并记录激光束的偏折方向。
⑵读出每次入射角和折射角的大小填入下面的表格。
实验次数123
入射角
折射角
⑶根据观察的现象和记录的数据，你得出的结论是：
⑷将光具盘的上半部分沿直线NN向后折转一个角度，在光具盘上半部分还能看到折射光线吗?
由此，你得出的结论是：
3.在实验中你还有其他发现吗?请简要记录在下面：
总结二：(光的折射规律)
(1)光折射时，折射光线、入射光线、法线在内，折射光线和入射光线分别位于法线的。
(2)折射角随入射角的改变而：入射角增大时，折射角，入射角减小时，折射角。
(3)当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角于入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角于入射角;当光垂直射到水或玻璃表面时，光的传播方向。
三、光的折射规律的应用
活动3：解释斜插在水中的筷子看起来弯折的原因。
请思考讨论：
1.如图所示，筷子上A点的光是从(介质)射入(介质)而进入人眼的。请你在图中用箭头标出光传播的方向。
2.光在水面处发生折射时，折射光线是靠近法线还是远离法线?
3.人们逆着光线看过去，感觉光线好似来自A点还是A1点?为什么?
4.筷子在水中的其他各点情形也是如此，所以我们看起来筷子浸在水中的部分好像向折起了。
总结：所以，人们看水里的物体比实际的物体要(深或浅)
猜想：人站在水里看岸上的物体要比实际的物体如何?(注意光路可逆)
教学目标
知识与技能
1.了解光的折射现象。
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。
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。
情感、态度与价值观
1.初步领略折射现象的美妙，激发学生探索自然现象的兴趣。
2.培养学生在学习中的交流、团结和协作精神。
教学重难点
重点
光的折射和光的折射规律的推导。
难点
光的折射规律的应用。
教学过程
【复习光的反射】
1.课前练习
2.课前提问
【新课导入】
活动1：“刺鱼”活动(学生)：
各组取小桶一只，加入适量的水，把数条“小鱼”(如图1)通过10 cm左右的细线绑在石块上(小鱼容易从细线上拉落)，浸入水中，使“鱼”潜入水中较深的位置。
(学生)各小组挑选一名代表，用细铁丝作鱼叉，快速向“鱼”刺去，把鱼刺出水面为成功，只准刺两次，看哪个小组能够成功。
教师问失败的同学，是否对准了“鱼”，学生点头。学生问：为什么刺不到“鱼”?
教师因势利导，指出这是光的折射现象，引出课题。
【新课教学】
一、光的折射概念
演示实验：(如图2)取塑料桶，把电筒安装在铁架台上，打开电筒，让光斜射入水中，从桶的侧面可以观察到一个光亮的点B，加入热水，观察现象。
学生观察到光亮的点不再在原来的B点，而是下移到另一点B'，说明光的传播方向发生了变化。引出光的折射概念。
二、光的折射规律
小组实验1
学生：安装器材，再把刻度盘竖直悬挂在铁架台下，盘的顶部略高出桶的边缘，加入热水，使水与水平方向的直径相平，用铁夹夹住电筒，使电筒通路，让电筒的光平行并贴近于刻度盘面，并使入射点在圆心(竖直方向的直径表示法线)，(通过热水的水蒸气在水面液化的.水雾)观察入射光线和在水中的折射光线。
教师提示学生把观察到的现象用红色的粉笔画在白纸上。标上相应的字母。请一位同学把它画在黑板上。大致可以得到如图3所示的光路，教师引导学生认识三条线以及位置关系。
(教师巡视，解答学生的疑问，帮助有困难学生做好实验)
小组实验2：
把光垂直射入水中，观察折射光线，判断折射角与入射角大小的关系。
三、光路可逆
模仿光的反射现象。
四、课堂练习
(甲、乙、丙三位同学板演)
五、光的折射应用以及活动
1.解释”刺鱼“失败原因。
a.让个别学生往更深的位置刺”鱼“。
b.教师引导学生通过看动画，得出”鱼“的位置变浅了的结论。
2.水池变浅。
3.硬币再现。
【学习目标】
1.能识别光的折射现象。
2.通过实验探究，认识光的折射规律。
3.能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。
4.知道光路可逆
【导学过程】
1 知识回忆：
光在同种均匀介质中沿 传播。
光的反射定律：
2 演示实验
⑴在空玻璃杯的内壁(侧壁中部)做一个标记，用激光发出的光斜射到标记处(让标记点正对着学生)，如图所示。保持玻璃杯和激光笔不动，向玻璃杯里加满水，激光笔发出的光还照在标记处吗?
⑵把一根筷子斜插在盛水的碗中，你会看到什么现象?
自主学习、合作探究
合作探究
一、光的折射现象(演示实验)
活动1：利用右图所示的实验装置，让激光束从空气(有烟雾)斜射向水中，观察光在空气和水中传播的.路径。
1.请写出你的发现：
2.在右图中画出光传播的大致路径。并仿照光的反射光路图，画出法线，标出入射光线、折射光线、入射角、折射角。
总结一：⑴光的折射现象：光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向 的现象，叫光的折射。
⑵折射角是 与 的夹角。
二、探究光的折射规律
活动2：实验探究
1.光从空气射入玻璃
⑴如图所示，让激光束先后以不同的入射角射向半圆形玻璃砖O点，观察并记录激光束的偏折方向。
⑵读出每次入射角和折射角的大小填入下面的表格。
实验次数 1 2 3
入射角
折射角
⑶根据观察的现象和记录的数据，你得出的结论是：
2.光从玻璃射入空气
⑴如图所示，让激光束通过玻璃砖先后以不同的入射角射向O点，观察并记录激光束的偏折方向。
⑵读出每次入射角和折射角的大小填入下面的表格。
实验次数 1 2 3
入射角
折射角
⑶根据观察的现象和记录的数据，你得出的结论是：
⑷将光具盘的上半部分沿直线NN向后折转一个角度，在光具盘上半部分还能看到折射光线吗?
由此，你得出的结论是：
3.在实验中你还有其他发现吗?请简要记录在下面：
总结二：(光的折射规律)
(1)光折射时，折射光线、入射光线、法线在 内，折射光线和入射光线分别位于法线的 。
(2)折射角随入射角的改变而 ：入射角增大时，折射角 ，入射角减小时，折射角 。
(3)当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角 于入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角 于入射角;当光垂直射到水或玻璃表面时，光的传播方向 。
三、光的折射规律的应用
活动3：解释斜插在水中的筷子看起来弯折的原因。
请思考讨论：
1.如图所示，筷子上A点的光是从 (介质)射入 (介质)而进入人眼的。请你在图中用箭头标出光传播的方向。
2.光在水面处发生折射时，折射光线是靠近法线还是远离法线?
3.人们逆着光线看过去，感觉光线好似来自A点还是A1点?为什么?
4.筷子在水中的其他各点情形也是如此，所以我们看起来筷子浸在水中的部分好像向 折起了。
总结：所以，人们看水里的物体比实际的物体要 (深或浅)
猜想：人站在水里看岸上的物体要比实际的物体如何?(注意光路可逆)
（一）引入新课
当光从一种介质进入另一种介质时，将发生反射和折射现象，光的折射现象，我们在初中也已经初步了解，上一节我们学习了光的反射，现在我们讨论光的折射。
（二）教学过程
光传播到两种介质交界面时，同时发生反射和折射现象。
1、折射定律：
（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内
（2）折射光线，入射光线在法线两侧。
（3）由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的。必须指出光线入射的介质为真空；另一种介质可是任意的，如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率。如果光线在任意“两种介质中传播，折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质，反之叫光疏介质。它们是相对的。
理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键。
一束光射到两种介质的界面时，其能量分配成反射和折射两部分，随着入射角的`不同，其能量分配的比例也不同、在一般情况下，一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射，其中反射光线遵循反射定律，折射光线遵循的规律与折射率有关。
对于折射率应从下面几个层次来理解：
A、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数。
B、对于不同的介质，此常数的值是不同的。如光从真空进入水中，这个常数为4/3，光从真空进入玻璃中，该常数为3/2。显然，这个常数能反映介质的光学性质，我们把它定义为介质的绝对折射率，简称为折射率，用字母n表示。
c、介质的折射率是由介质本身性质决定的。它取决于光在介质中传播的速度。
D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同，红光的传播速度最大，折射率最小，紫光的春播速度最小，折射率最大。
只有掌握了折射率的内涵，才能理解光的折射现象，不仅能掌握折射定律，而且为研究全反射现象打下良好的基础。
【教学目标】
★知识与技能
·了解光的折射现象。
·知道光从空气射入水或其他介质中的偏折规律。
·了解光在发生折射时，光路的可逆性。
★过程和方法
·通过实验观察，认识折射现象。
·体验由折射引起的错觉。
★情感态度价值观
初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近感。
【教学过程设计】
★新课引入
1．学生实验："折射断筷"。学生观察后叙述实验现象。（从生活中发现问题）
2．小游戏：碗中放入一枚硬币，调整眼睛到刚好看不见硬币的位置，另一同学向碗中缓慢倒入水，当水升到一定高度时，观察现象？（激发学生兴趣）
3．提问：上述现象是怎样引起的？能否用以前学的知识解释？
（学生思考后，感到知识不足，引起求知欲）
4．板书课题：光的折射
★新课教学
一、光的折射现象
1．猜想什么条件下，会发生光的折射？
（留给学生思考时间并让学生充分发表看法）
2．自选器材分组实验，验证猜想。
（提供激光手电筒、方形玻璃砖、香、火柴、盛水烧杯、纸盖）
3．交流实验过程及观察到的现象。
（学生体验实验过程，感受猜想正确的愉悦）
4．学生归纳"什么叫光的折射"。（①学生叙述中若没注意"斜射"条件，可以让其他学生补充，教师不必提示；②锻炼学生的概括能力。）
二、探究光的折射规律
探究1（屏显）：光从空气斜射入水（玻璃）中，折射光线向界面偏折，还是向法线偏折，如图1。（进一步激发求知欲，明确探究目的）
1．学生猜想，并在黑板上画出自己猜想的折射光线的位置。
（学生可能的猜想如图2）
2．讨论猜想的合理性。
3．小组设计实验方案并交流，确定可行方案。
4．进行实验收集证据。（要求画图记录下观察到的光进入水（玻璃）中的传播途径）
5．交流实验结果
①每个组各得到什么结论？
②不同组的结论是否相同？
6．用语言表达探究1的结果。
教师屏显：结论1：光从空气中斜射入水或其他介质时，折射光线向法线偏折（折射角小于入射角）。
探究2（屏显）：多改变几次入射光的方向，你还会发现什么规律？
1．分组实验，收集证据。（要求仔细观察对比现象，画出观察结果）
2．组内对观察结果比较分析。
3．交流，①如何定义折射角？②折射角随入射角的增大如何变化？③当光垂直入射时，光的传播方向如何？（教师适时表扬表现好的组并屏显结论2：折射角随入射角的增大而增大。结论3：光垂直入射时光的传播方向不变）
4．（激疑）"折射断筷"、"水中硬币升高"都是光的折射现象，能否用刚才得到的结论解释呢？（学生讨论后产生了新的疑问：刚才的结论是光从空气进入水中的折射规律而"折射断筷"、"硬币升高"是光从水射入空气中形成的）
探究3（屏显）：光从水（玻璃）斜射入空气中，折射光线向法线还是界面偏折？如图3。
1．学生猜想并画出图表达自己的想法。
2．讨论交流：师投影学生做图的情况
②作这个猜想时，你做了什么样的假设。（学生能从光反射时光路可逆，联想到光的折射时光路也是可逆的）
实验验证：①教师演示光从空气斜射半圆形玻璃砖，如图4；②哪位同学能帮助老师逆着折射光射入另一束光，让同学们观察光在空气中的传播途径呢？（学生们跃跃欲试、兴趣很高）
③学生观察到光从玻璃中射入空气中的光与原入射光重合。
④教师要求学生把观察到的现象画到黑板上。
⑤屏显：结论4：光在折射时，光路是可逆的。
结论5：光从空气或其它介质斜射入空气中，折射光线远离法线偏折（折射角大于入射角）。
三、折射规律的应用
1．体验"叉鱼"
制作鱼模型并固定于方型水槽中，用直铁丝作鱼叉，对准看到的鱼下叉，看谁能叉准，并让该同学说出叉准鱼的"奥妙"是什么？（进一步激发学生的热情，体验成功的喜悦）
2．利用动画讲解"鱼的虚像形成的原因"。
3．学生讨论"折射断筷"、"硬币升高"的原因。
4．分组实验：观察玻璃砖后的钢笔"错位"。（让学生再次体验折射使眼睛产生的错觉）
5．折射现象不仅会使眼睛"受骗"，有时还会产生一些很美的奇观。（播放"海市蜃楼"、2001年北京天空出现的"三日同辉"的影像资料）
四、交流评估
1．通过今天学习，有哪些收获？（从知识、能力、研究方法、对折射现象的感受、成功经验、失败教训等多方面谈一下）
2．光射到空气和水（玻璃）的界面上，反射和折射同时发生吗？光的反射和折射有哪些异同？
★布置作业
1．写一篇关于《光的折射》的小论文。
今天的内容就介绍到这里了。
教学目标：
1、知识和技能
了解光的折射的现象。
了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律。
了解光在发生折射时，光路的可逆性。
2、过程和方法
通过观察，认识折射现象。
体验由折射引起的错觉。
3、情感、态度、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。
重、难点：
掌握光的折射规律的内容。
利用试验、现象探究光的折射规律。
教学器材：
激光源、透镜、水、纸、角度测量器
教学课时：1课时
教学过程：
一、前提测评：
1、影的形成、日食、月食等现象，说明光是沿传播的。
2、光在传播的过程中，如果遇到另一种介质，就会在介质表
面发生，其反射角入射角。
3、作出反射光线。