時間：2023.8.6
右圖是研究光的折射規律的實驗原理圖
圖是研究光的折射規律的實驗原理圖；下表中記錄了不同的入射角和對應的折射角的實驗檢測數據．
(1)請你結合圖，以光從空氣步入到玻璃中的情況為例，剖析實驗數據(光從空氣步入其他透明介質中也可得到具有相同規律的實驗數據)，對光從空氣步入其他透明介質中的折射規律加以總結(補充完整)
a．折射光線跟入射光線和法線在同一平面內，而且分別坐落法線一側；b．.
(2)請定量比較實驗數據．把你新的發覺寫在下邊：____.答案
【解析】考查剖析、解決問題的能力，解這種題關鍵是透徹理解基礎知識．
【答案】(1)入射角減小，折射角也減小，但折射角總是大于入射角
(2)入射角較小時，入射角i與折射角γ近似成反比關系，當入射角較大時，反比關系不再創立
第二篇：探究光的折射規律
3.4探究光的折射規律
1．教學目標
◆知識與技能
⑴知道哪些是光的折射現象。
⑵知道光的折射的初步規律，并能用該規律剖析說明生活中常見的折射現象。◆過程與技巧
⑶經歷實驗探究光的折射規律的過程，重點培養通過觀察和剖析，從現象中發覺數學規律的能力。
⑷觀察生活中因光的折射而發生的現象。
◆情感心態與價值觀
⑸在探究光的折射規律的過程中，迸發中學生的好奇心，培養中學生的探求精神，讓中學生體驗科學發覺的樂趣。
⑹關注周圍生活中的折射現象，樂于用學過的知識研究其中的誘因。
2．教材說明
本節主要內容有：認識光的折射現象，探究光的折射規律，運用光的折射規律剖析生活中的折射現象。
光的折射是中學生學了光的反射后，接觸到的又一重要的光學現象，這些現象在生活中普通存在，中學生可能注意過一些由光的折射形成的現象，卻不能理解其中的緣由，因而中學生對研究光的折射懷有較強的求知心愿。光的折射規律除了能解釋生活中的有關現象，同時又是理解透鏡作用的基礎。
本節的編撰思路是：通過教材圖3-37所示的實驗，首先讓中學生認識光的折射現象；之后讓中學生做“活動1”中的實驗，中學生在實驗中發覺一些奇妙（而又不能明晰解釋）的現象，并急于想曉得其中的緣由，因而迸發中學生進一步探究光的折射規律的欲望；“活動2”讓中學生通過實驗，探究光的折射規律；最后運用光的折射規律，解釋生活中的折射現象。本節教材與傳統教材的最大區別，就是讓中學生通過科學探究的方法學習光的折射規律。傳統教材比較注重科學知識，而本教材增設了兩個中學生活動，“活動1”激發中學生形成探究光的折射規律的興趣，“活動2”讓中學生經歷探究光的折射規律的過程，這種都給學生進行開放性的自主探究學習提供了寬廣的空間。
本節教學重點：光的折射規律是幾何光學的基本規律，是解釋生活中折射現象的主要根據，另外光的折射規律的探究過程，才能挺好地培養中學生科學探究的能力，所以光的折射規律及其探究過程是本節教學的重點。
本節教學難點：剖析解釋生活中的一些折射現象，既涉及到光的折射規律，又與人的視覺習慣有關，中學生不容易理解，是本節教學的難點。
3．教學建議
本節可根據中學生的認識規律，由淺入深進行教學，首先讓中學生認識光的折射現1
象，之后探究光的折射規律，最后解釋生活中的折射現象。其中探究光的折射規律是本節教學的重點，組織中學生做好實驗，為中學生自主探究提供充足的時間和實驗條件，是本節教學的關鍵。
光的折射
可以開門見山，直接演示教材圖3-37所示的實驗，讓中學生通過觀察，發覺光的折射現象，總結出光的折射的定義。
也可以設置一些情景，導致中學生的興趣。諸如：讓激光筆發出的光照在大屏幕上（或遠處的墻面上），你們看見一個光點，班主任問中學生：激光筆發出的光是沿如何的路線抵達熒幕（或墻面）的？——光沿直線傳播。把盛水的玻璃杯或玻璃磚在光路上擋一下，光點發出了位移，讓中學生推測“為什么？”然后用教材圖3-37所示的實驗檢驗中學生的推測。
對于教材圖3-37所示的實驗，可以用玻璃水槽、激光
筆、光屏來做，將光屏豎直插入水槽中，一半溶入水底，一
半在空氣中，使激光筆發出的光掠射在光屏上。為使掠射效
果顯著，可用轉制的激光筆作光源，轉制方式參見本章“課
程資源”之“1.激光筆的轉制”。還可以改用大燒杯做此實
驗，如圖3.4-1所示，為了顯示光路，可以在水底滴入少許
果汁，在下部（空氣中）放一支燃起的香，產生一些煙霧。
活動1觀察光的折射現象
“活動1”的主要目的是設疑激趣，通過兩個實驗讓學圖
3.4-1生意識到，因為光的折射，在實際中會聽到一些奇妙的現象，
而這種現象僅憑現有的知識不能完全解釋，必須進一步研究光的折射規律。
這兩個實驗，做上去并不復雜，可完全放給中學生，讓她們恣意地觀察、體驗。實驗后讓中學生談談“可能的誘因”，主要是造成中學生思索，讓她們提出自己的猜測。雖然要確切解釋她們觀察到的現象，既要用到光的折射規律，又涉及到人的視覺習慣，此時中學生給出完滿的解釋幾乎是不可能的。
在中學生的猜測中，可能會出現一些錯誤的說法，班主任（或其他中學生）要及時給與糾正，如：
生：鋼筆發生了折射。
師：“鉛筆”能折射嗎？
生：人的“光眼（或視線）”發生折射。
師：人眼會發光嗎？
對于中學生提出的正確推測，班主任也要步步追問，導致她們深思，如：
生：來自物體的光在海面處折射，之后步入眼里。
師：這么光向那個方向偏折？這樣、還是這樣（可以用兩根鐵棒幫助說明）？為何水底的物體看上去仿佛變淺了、而不是變深？
面對中學生的種種猜測和困惑，班主任最后用一句話總結和過渡：看來要正確解釋你們看見的這種奇妙的現象，必須弄清光折射的規律。
探究光的折射規律
“活動2”的目的是讓中學生通過實驗，探究光的折射規律，即探究“三線”、“兩角”的關系，重點研究折射角與入射角的關系及條件。
除教材圖3-39(a)所示的器材外，班主任和中學生可因地制宜創造性地自制器材，如上文圖3.4-1所示的器材和下邊的器材，實驗療效也比較好，可供參考。
如圖3.4-2(a)所示，取一塊半徑約20cm的膠木板圓盤做面板，面板上沿圓周標上角度，再用透明有機玻璃與面板粘合成半方形水槽。光源固定在曲軸的一端，曲軸的另一端用螺絲固定在面板反面的中心位置，要求曲軸可以繞螺母轉動。整個裝置安裝在鐵架臺上。將玻璃水槽換成半圓玻璃磚粘在面板上，還可拿來探究光在“空氣—玻璃”界面上發生折射的規律，如圖3.4-2(b)所示。
(a)(b)
圖3.4-2
實驗前，要讓中學生明晰實驗觀察的目的：探究光從一種介
質步入另一種介質時怎么偏折，具體來說要注意以下4點：⑴
是否也像光的反射那樣，折射光線跟入射光線、法線在同一平
面內？⑵當光從空氣斜射到水或玻璃表面時，是像圖3.4-3所
示OB那樣偏折？還是像OC那樣偏折？（為易于描述，引入
“入射角”和“折射角”）⑶當入射角減小或減少時，折射角
怎樣變化？⑷折射光路可逆嗎？可將上述實驗目的歸納成簡
要的文字，用多媒體投出，并讓中學生觀看1分鐘。圖
3.4-3
中學生明晰了實驗目的，則把“主動權”完全放給中學生，一定要給中學生留有足夠的活動時間，讓她們在實驗中觀察、發現、交流，進行開放式地探求。
活動后，全班集中交流，中學生匯報自己的發覺，班主任適時點評、引導。中學生親
身經歷了實驗探究的過程，大都能發覺光折射的初步規律；某些中學生有一些不確切3
甚至錯誤的推論，可引導中學生討論，最終對光的折射規律獲得正確的認識；有的中學生的發覺可能超出了中學數學范疇，如發覺了全反射現象，班主任應給與夸獎和鼓勵。
最后總結，得到光折射的規律：
光折射時，折射光線、入射光線、法線在同一平面內；折射光線和入射光線分別坐落法線兩邊。
光從空氣斜射到水或玻璃表面時，折射光線向法線偏折，折射角大于入射角。當入射角減小時，折射角也減小。光垂直射到水或玻璃的表面時光折射的規律圖解，光的傳播方向不改變。
在光的折射現象中，光路也是可逆的。
為幫助學生理解和鞏固光的折射規律，可讓中學生作一些光路圖。如圖3.4-4所示，做出折射光線的大致位置。
圖3.4-4
生活中的折射現象
運用光的折射規律解釋生活中的折射現象，對于初學生來說比較困難，班主任要造成注意。因為中學生沒有學習平面鏡成像的原理，對人的視覺習慣并不清楚；加之探究光的折射規律時占用了較多的課堂教學時間，所以對于“鉛筆為何向下彎折”，建議采用班主任邊作圖邊點拔、師生雙邊討論的方法，讓中學生把其中的道理弄清楚，中學生在理解的基礎上舉一反三，獨立剖析其他類似的現象。
如在解釋“鉛筆為何向下彎折”時，首先明晰：人聽到鋼筆，是從鋼筆射出的光進到了雙眼。再依照光的折射規律，在黑板上畫出從筆墨P點射出的兩條光線，在海面處發生折射后，步入人的雙眼。雙眼逆著折射光線看去，認為折射光線似乎是從它們的反向延長線的交點P?射來的，即鋼筆的P點耳朵看上去似乎在P?點（此處要放慢，略作停頓，給中學生留有思索理解的時間），但是P?點比P點淺。鋼筆在水底的其他各點都是這么，所以我們看上去鋼筆在水底的部份貌似向下折起了。
關于光在不均勻的空氣中發生折射的現象，只作為常識性了解，讓中學生曉得這也叫折射即可，對于具體的折射情況、光路圖等，均不作要求。
4．教學評價
●課堂測評
1．在探究光的折射規律的實驗中，你發覺了什么規律？當時的心情怎樣？4
2．學了光的折射后，請以“光的傳播”為題，對前幾節學習的有關知識做一個簡略的總結。
3．如圖3.4-5所示，一束光沿AO方向由空氣射向海面，
經折射后可能照耀水底的點。（選填圖中的字母）
4．關于光的折射，下述說法錯誤的是（）．．
A.光從一種介質步入另一種介質時，傳播方向一定發
生改變
B.光從水底斜射入空氣中時，折射角小于入射角
C.光從空氣中斜射入水底，當入射角減小時光折射的規律圖解，折射角
圖3.4-5也隨著減小，但總大于入射角
D.和光的反射現象一樣，折射光路也是可逆的
5．在圖3.4-6中，請大致畫出入射光線經海面或三棱鏡折射后，步入空氣的光路圖。
玻璃
圖3.4-6
6．如圖3.4-7所示，是我們看見的牙簽斜插入水底的情況，其中正確的是（
）
圖3.4-7
7．自選器材設計實驗，探究：光從水底斜射入玻璃中時的折射規律。
【參考答案】
1．略。
2．光在同種均勻介質中沿直線傳播；光在同一種不均勻的介質中傳播時，會發
生折射；光照在兩種介質的分界面上，通常會發生反射和折射，反射光線遵守光的反射定理，折射光線遵守光的折射規律。
3．H4．A5．如圖3.4-8
所示。6．D
7．以下實驗方案可供參考：將玻
璃磚浸入在水底，用激光筆作光源，
用光屏來顯示光路。
●“自我評價與作業”指導
1.實驗時最好用激光筆作光源，小圖
3.4-8商品市場的玩具店通常有售。
2.如斜插在水底的牙簽，看上去似乎彎折了等。
3.C
4.D
3.5奇妙的透鏡
1．教學目標
◆知識與技能
⑴能辨識凸透鏡和凹透鏡。
⑵認識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。曉得哪些是焦點和焦距。
◆過程與技巧
⑶觀察透鏡對光的作用，會用光路圖表示觀察到的現象。
⑷通過實驗檢測凸透鏡的焦距。
◆情感心態與價值觀
⑸通過觀察透鏡對光的作用，體驗到透鏡的奇妙，形成對化學的興趣。
2．教材說明
本節主要內容有：認識凸透鏡和凹透鏡，學習有關透鏡的一些名詞，觀察凸透鏡和凹透鏡對光的作用，檢測凸透鏡的焦距。
透鏡是借助光的折射制成的改變光路的元件，在生活、生產和技術中都有廣泛的應用。本節主要介紹有關透鏡的一些基本概念和透鏡對光的作用，為前面學習凸透鏡成像及其應用作打算。
本節的編撰思路是讓中學生從感性到理智認識透鏡：首先讓中學生認識透鏡的外部特點，之后研究透鏡對光的作用，在此基礎上引入焦點、焦距等重要概念。與傳統教材相比，本教材增設了一些中學生活動，如觀察透鏡對光的作用、測量凸透鏡的焦距，中學生通過接觸實物，親自操作、觀察，對透鏡的作用、焦點、焦距等會有深切的體驗，把有關知識真正學會讀懂，而不是紙上談兵、僅記住具象的名詞。
本節教學重點：凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用，是透鏡的基本性質，也是引入焦點、焦距的基礎；對透鏡而言，焦點是一個特殊而重要的點，無論作光路圖，還是研究凸透鏡成像的規律，都涉及到焦點。所以透鏡對光的作用和焦點、焦距的概念，是本節教學的重點。
本節教學難點：凹透鏡的虛焦點是人為引入的，比較具象，借助凹透鏡的虛焦點畫光路圖，中學生容易出錯，是本節教學的難點。
3．教學建議
本節沒有太難的教學內容，關鍵是讓中學生多接觸實物，通過觀察、實驗、探究，學習跟透鏡有關的一些最基本的知識。
教材開頭是讓中學生熟悉凸透鏡和凹透鏡，可以把透鏡發給中學生，保證每位小組各有一塊凸透鏡和凹透鏡，讓中學生觀察、比較兩種透鏡的外部特點，說出它們的異、同點。
在中學生回答的基礎上，小結：⑴透鏡的玻璃片是透光的，是借助光的折射制成的光學元件；⑵中間比邊沿厚的透鏡叫凸透鏡，中間比邊沿薄的透鏡叫凹透鏡。為易于中學生理解，班主任最好在黑板上畫出它們的截面圖。之后結合截面圖介紹：透鏡的中心叫光心，通過光心和球面球心的直線叫透鏡的主光軸。對于光心和主光軸，像教材上那樣簡單介紹即可，不要擴充。
透鏡對光的作用
“活動1”的目的是讓中學生通過實驗觀察，認識凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用。
該實驗最好用光具盤和配套的片狀凸透鏡和凹透鏡來做，若沒有平行光源，可以用膠水將幾只激光筆并排綁在一起，使它們射出的幾條平行光線掠射在光具盤上，也可以借助太陽光作光源，具體方式參見本章“課程資源”之“2.借助太陽光作平行光源”。
若沒有光具盤，也可以用第3節研究“球面鏡”時的方式，用紙盒自制黑箱，光源可以用色溫強、聚光性較好的手探照燈，或則太陽光、并排綁在一起的幾只激光筆。
在實驗器材實在缺少的情況下，還可以用下邊的方式進行實驗：用手探照燈直射到透鏡上，光屏置于透鏡后并緊靠透鏡，觀察光經過透鏡后在光屏上點亮的范圍和色溫，使光屏漸漸遠離透鏡，觀察光屏上光照范圍和色溫的變化。會發覺：用凸透鏡做實驗時，隨著光屏漸漸遠離透鏡，光照的范圍漸漸變小、亮度變強，最后在光屏上看見一個亮點，說明凸透鏡對光有會聚作用；用凹透鏡實驗時，隨著光屏漸漸遠離透鏡，光照的范圍逐步變大、亮度變暗，說明凹透鏡對光有發散作用。透鏡的焦點和焦距
為了介紹透鏡的焦點和焦距，讓中學生把活動1中觀察到的光路，用光路圖表示7
下來，畫在練習本上。可以指定兩名中學生，分別把凸透鏡和凹透鏡對光作用的光路圖畫在黑板上。
班主任結合中學生在黑板上畫的光路圖，介紹凸透鏡的焦點和焦距、凹透鏡的虛焦點和焦距。介紹凹透鏡的虛焦點時要慢一些，用彩筆劃出延長線（實線），并讓中學生補畫在自己的練習本上。
“活動2”的目的是檢測凸透鏡的焦距，讓中學生加深對凸透鏡焦點和焦距的認識，培養中學生的動手能力和學習興趣。
在活動2中，若沒有現成的平行光源，應盡可能找帶有聚光功能的手探照燈，使手探照燈發出的光盡可能是平行光。還可以把中學生帶到室內（因這是本節課的最后一個教學環節），用太陽光找凸透鏡的焦點，或則把“活動2”作為一項課外作業，把凸透鏡發給中學生，讓中學生在課下完成。要注意向中學生指出：千萬不要透過凸透鏡觀察太陽，以免損傷鼻子。
在檢測凸透鏡的焦距時，因為用刻度尺不易于直接測
量焦點到透鏡中心的距離，可利用圓規來檢測焦距。具體
方式是：先把圓規的金屬筆尖置于焦點上，再把圓規的另
一只腳接觸到凸透鏡的中心，如圖3.5-1所示，之后用尺
圖3.5-1子檢測這兩點間的距離，這個寬度就是凸透鏡的焦距。
關于“影響檢測確切度的主要誘因有什么？”答案是開放的，要讓中學生結合實驗體會討論回答。如入射光線不一定恰好平行于凸透鏡的主光軸，焦點不一定找準，光心不一定找準，透鏡有一定的長度等。
結合《信息游玩》之“冰透鏡向日取火”，可對中學生進行愛國主義教育；并啟發中學生思索，用其他物品是否也能取火？諸如，用裝滿水的玻璃瓶也能會聚太陽光來打火等。