光的折射教案
光的折射教案
4.3 光的折射
一、教材分析
本課時(shí)是初中物理第一冊(cè)第四章《光的折射》第三節(jié),光的折射是重要的光學(xué)現(xiàn)象,是理解透鏡成像的基礎(chǔ),同時(shí)又是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎(chǔ)。光的折射現(xiàn)象學(xué)生比較熟悉,也比較感興趣,通過對(duì)現(xiàn)象的分析,培養(yǎng)學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來解釋一些自然現(xiàn)象的習(xí)慣和能力,更重要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高科學(xué)素質(zhì),讓學(xué)生從小崇尚科學(xué),立志獻(xiàn)身科學(xué)。本節(jié)教材讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象和初步規(guī)律,是為以后幾節(jié)課學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行充分準(zhǔn)備。所以本節(jié)是本單元教學(xué)的重點(diǎn)。
二、 教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能:
1、知道光的折射現(xiàn)象及折射光線和折射角;
2、知道光的折射規(guī)律及在折射現(xiàn)象中光路可逆;
3、能夠用光的折射解釋生活中的一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象。
(2)過程與方法:
1、 通過演示實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生自己分析、歸納規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析歸納能力。
2、引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及通過實(shí)驗(yàn)研究問題的習(xí)慣。
(3)情感與態(tài)度:
1、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
2、通過對(duì)日常光現(xiàn)象的分析,破除迷信,熱愛科學(xué),進(jìn)行唯物主義教育。
三、 難點(diǎn)和重點(diǎn)
(1)重點(diǎn):光的折射規(guī)律;光路可逆。
(2)難點(diǎn):光線進(jìn)入不同介質(zhì)中,折射角和入射角的關(guān)系;用光的折射解釋自然現(xiàn)象。
四、 教具:光的折射演示儀;碗;適量的水;筷子;多媒體課件;錄像剪輯。
五、教材處理
對(duì)日常光的折射現(xiàn)象學(xué)生有豐富的感性認(rèn)識(shí),以現(xiàn)象引入新課,學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,興趣濃厚。光的折射規(guī)律的認(rèn)識(shí),宜先提出問題及研究方法,通過學(xué)生猜想,對(duì)照演示實(shí)驗(yàn)的觀察,輔以多媒體模擬演示,學(xué)生思維清晰、準(zhǔn)確,有利于規(guī)律的總結(jié)歸納,并注意理論聯(lián)系實(shí)際,重視知識(shí)的應(yīng)用,讓學(xué)生遵循認(rèn)識(shí)的規(guī)律:從實(shí)踐到理論,又從理論到實(shí)踐。達(dá)到掌握知識(shí)、提高能力,從而提高課堂效率。
六、教法、學(xué)法
1、 教法
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的上下承接關(guān)系,學(xué)生剛學(xué)完光的反射,對(duì)光學(xué)研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角、法線等。針對(duì)素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生能力的要求,本節(jié)采用觀察分析、啟發(fā)式教學(xué)法。通過實(shí)驗(yàn)演示、觀察分析、啟發(fā)對(duì)比、總結(jié)歸納得出規(guī)律。在課堂上通過教師的引導(dǎo),讓學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)的觀察,使學(xué)生在頭腦中有清晰的表象,以具體生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)掌握知識(shí),同時(shí)在觀察中培養(yǎng)能力,開展思維訓(xùn)練重視知識(shí)的應(yīng)用,理論緊密聯(lián)系實(shí)際。
2、 學(xué)法
根據(jù)本節(jié)的內(nèi)容特征,教師在做好演示實(shí)驗(yàn)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生如何去觀察實(shí)驗(yàn)?并由他們總結(jié)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律,同時(shí)注意學(xué)生的非智力因素:自信心、毅力、興趣、動(dòng)機(jī)等培養(yǎng),通過手勢(shì)、眼神、表情等形體語(yǔ)言來激發(fā)學(xué)生的積極性。使學(xué)生通過觀察總結(jié)規(guī)律,聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用規(guī)律解決問題。 本節(jié)采用觀察、對(duì)比、分析的學(xué)習(xí)方法,引導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí),通過思考討論,總結(jié)歸納出光的折射規(guī)律,應(yīng)用折射規(guī)律解釋一些自然現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、用科學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
五、教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問:
1、 光在均勻介質(zhì)中如何傳播?
2、 光的反射定律內(nèi)容
二、新課引入:
:
在碗中倒入適量的水,斜插入一根直筷子,讓學(xué)生側(cè)面斜視觀察現(xiàn)象。
:
在碗中放入硬幣,放在一定的高度讓學(xué)生剛好看不到碗底的硬幣,再倒入適量的水,請(qǐng)同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
請(qǐng)學(xué)生思考這是為什么?
三、新課教學(xué):
1、光的折射現(xiàn)象
:光的折射,讓一束光線從空氣中斜射入玻璃中。(實(shí)驗(yàn)演示)
學(xué)生觀察會(huì)看到:光線發(fā)生偏折
老師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出:
(1)光的折射定義:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫光的
折射。
注意:當(dāng)光從一種透明物質(zhì)斜射入另一種透明物質(zhì)里時(shí),在這兩種透明物質(zhì)的分界面上,其中一部分光線發(fā)生反射,另一部分光進(jìn)入另一種物質(zhì)里而發(fā)生折射。
(2)光的折射相關(guān)概念:
入射點(diǎn): 0 ; 法線:MN
入射光線: AO ; 入射角: i
折射光線: OB ; 反射角: r
2、研究光從空氣進(jìn)入玻璃的物理規(guī)律
〖提出問題〗:
① 折射光線、入射光線和法線三者之間有什么關(guān)系?
② 折射角和入射角的大小關(guān)系如何?
③ 隨著入射角的變化,折射角如何變化?
④ 當(dāng)入射光線垂直于玻璃入射時(shí),折射光線的方向如何?
讓學(xué)生帶著問題觀察演示實(shí)驗(yàn)。
:實(shí)驗(yàn)演示:
① 光線斜射入玻璃;
② 讓入射角變化;
③ 光線垂直射水中
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),并思考規(guī)律,得出結(jié)論。
① 折射光線、入射光線和法線在同一平面上(三線共面);
折射光線與入射光線分居法線兩側(cè);
(光線從空氣斜射玻璃)折射角小于入射角,折射光線向法線偏折(靠近)。
② 折射角度隨入射角度的變化而變化,入射角增大,折射角也增大,但不成正比(線性)關(guān)系。 ③ 光線垂直射入玻璃時(shí),傳播方向不改變。
課件演示光在反射現(xiàn)象中光路的可逆性
學(xué)生思考:光的折射現(xiàn)象中,光路是否可逆呢?
課件演示:光的折射現(xiàn)象中光路的可逆性
學(xué)生得出:光在折射中光路也可逆。
:如果光從玻璃、水晶等透明物質(zhì)空氣進(jìn)入時(shí),折射情況與上述是否相同?
光從玻璃斜射入空氣中,折射角大于入射角,折射光線向法線偏離(遠(yuǎn)離) 其余與光從空氣射入玻璃結(jié)論相同。
光的折射規(guī)律:
① 折射光線、入射光線和法線在同一平面上;
折射光線與入射光線分居法線兩側(cè);
光線從空氣斜射入玻璃,折射角小于入射角,折射光線向法線偏折(靠近)
光從玻璃斜射入空氣中,折射角大于入射角,折射光線向法線偏離(遠(yuǎn)離)
② 折射角度隨入射角度的變化而變化,入射角增大,折射角也增大,但不成正比(線性)關(guān)系。 ③ 光線垂直射入玻璃時(shí),傳播方向不改。
④ 在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆。
1如圖所示,是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線,
其中___是入射光線,___是反射光線,___是折射光線,
反射角為___ ,折射角為____,
光進(jìn)入玻璃后偏折角度的大小是___.
2 有一光線從空氣斜射入水中,下圖中折射光線正確的是( )。
3、用光的折射解釋現(xiàn)象
潭清疑水淺 ; 漁民叉魚;彩虹;海市蜃樓等
〖現(xiàn)象一〗:插入水中的筷子為什么會(huì)彎折?(教師解釋)
原來碗底的硬幣看不見,為什么倒入水后卻能看到硬幣?
〖現(xiàn)象二〗:水中的魚看到岸上的人的身高和實(shí)際人的身高那個(gè)大?
若從水中看岸邊的物體位置是變高了還是變低了?
我們看到河水的深度(視深)跟河水的實(shí)際深度那個(gè)大? (潭清疑水淺)
:
(1)看課本p63《海市蜃樓》
(2)完成名校聯(lián)盟《光的折射》練習(xí)
(3)課堂作業(yè):(1)p63 1,2 (2)解釋 “從水中看岸邊的物體位置是變高了“
第一節(jié) 光的折射
1、折射現(xiàn)象:
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時(shí),傳播方向一般發(fā)生
變化,這種現(xiàn)象叫做光的折射。
2、折射現(xiàn)象相關(guān)概念:
3、光的折射規(guī)律
(1)光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)中時(shí):
① 折射光線與入射光線、法線在同一個(gè)平面上;
② 折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);
③ 折射角小于入射角;
④ 入射角增大時(shí),折射角也隨著增大;
⑤ 當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變。
(2)光從水或其它透明介質(zhì)斜射入空氣中,折射角大于入射角。
4、光的折射中,光路是可逆的。
5、用光的折射解釋現(xiàn)象
光的折射教學(xué)案例
人教版八年級(jí)物理上冊(cè)
《第四節(jié) 光的折射》教學(xué)案例
天堂教育輔導(dǎo)站天堂學(xué)校 吳淑斌
教學(xué)內(nèi)容:人教版八年級(jí)物理上冊(cè)第二章第四節(jié)光的折射 教學(xué)目標(biāo):
● 知識(shí)與能力
1、
2、 知道光的折射現(xiàn)象。 通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)光從空氣射入水或玻璃,或從水或玻璃射入空氣中的折射規(guī)律。
3、
4、 會(huì)畫光的折射光路圖。 了解生活中的折射現(xiàn)象,并能用光的折射規(guī)律進(jìn)行解釋。 ● 過程與方法
1、 通過學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程,進(jìn)一步提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和學(xué)會(huì)進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法。
2、 通過探究光的折射規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律,并能用已知的科學(xué)規(guī)律去解釋簡(jiǎn)單問題的能力。 ● 情感態(tài)度價(jià)值觀
1、 初步領(lǐng)略光的折射現(xiàn)象的美妙,對(duì)大自然有親近、熱愛和諧相 處的情感。
2、 通過對(duì)“海市蜃樓”等自然現(xiàn)象的解釋,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲,養(yǎng)成樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的習(xí)慣。 教學(xué)重、難點(diǎn):
1
● 重點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)探究光的折射規(guī)律。
● 難點(diǎn)
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用。
教學(xué)準(zhǔn)備:
教師準(zhǔn)備
水槽、鉛筆、激光筆、投影儀
學(xué)生準(zhǔn)備
自制實(shí)驗(yàn)器材:用紙做光具盤,盤上畫好刻度,中間用螺絲釘固定的鐵架臺(tái)上,并可以旋轉(zhuǎn)。在圓盤的中間用雙面膠貼上半圓形的玻璃磚。 教學(xué)課時(shí):一課時(shí)
教學(xué)步驟:
一、 光的折射
2
3
4
本課反思:
本節(jié)通過光從空氣射入玻璃以及光從玻璃射入空氣的實(shí)驗(yàn)來探究光的折射規(guī)律,既讓學(xué)生知道了光的折射規(guī)律的內(nèi)容,通過學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程,進(jìn)一步提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和學(xué)會(huì)進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,還提高了學(xué)生用已知的科學(xué)規(guī)律去解釋簡(jiǎn)單問題的能力。
5
光的折射教案
一.知識(shí)與技能:
1.了解科學(xué)探究活動(dòng)過程,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力;
2.理解折射定律和折射率的確切含義;
二.過程與方法:
1.通過實(shí)驗(yàn)觀察、認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生初步觀察的能力;
2.使學(xué)生進(jìn)一步了解科學(xué)探究活動(dòng)過程,培養(yǎng)學(xué)生初步的探究能力。
三.情感態(tài)度與價(jià)值觀:
有與他人交流和合作的精神,敢于提出自己不同的見解。
1.光的折射定律。2. 折射率
1.光的折射規(guī)律的得出;2.用惠更斯原理證明光的折射規(guī)律。
探究法、多媒體法、論證法等
光具盤、多媒體、燒杯、玻璃磚、刻度尺、激光筆、計(jì)算器、大頭針等
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
:人們常說眼見為實(shí),難道看見的一定正確嗎?
:先讓同學(xué)們觀察筷子,再將筷子斜插入水中后觀察,然后拿出觀察。
:水中的筷子好像折斷了。
:為什么水中的筷子好像折斷了,這是什么原因造成的?
:光的折射
:說的非常正確,這就是我們?cè)诔踔袑W(xué)過的光的折射現(xiàn)象,這節(jié)課我們就更深入的來研究光的折射原理。
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程
1、光的折射現(xiàn)象:(多媒體展示光路圖并講解) (概念:光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。說明一下入射角和折射角)
2、提出問題
:同學(xué)們回憶光的反射遵循什么規(guī)律(提問回答)那我們現(xiàn)在研究光的折射,誰(shuí)能提出一些有意義的問題?
3、猜想與假設(shè)(只有想不到的,沒有做不到的,同學(xué)們可大膽猜想與假設(shè))
:猜想折射現(xiàn)象中的規(guī)律:入射角與折射角關(guān)系。
:用光具盤演示光的折射。
1
陜西省府谷中學(xué) ren_http://www.ahsrst.cn
入射角增大時(shí),折射角增大;入射角減小,折射角減小。
:折射角和入射角之間到底有什么定量關(guān)系呢?我們又怎樣才能找到這些物理量呢?
4、理論推導(dǎo):
:理論可以指導(dǎo)實(shí)踐,物理學(xué)中很多的定理、定律都是推出來的,如著名的萬(wàn)有引力定律。理論推導(dǎo)是最經(jīng)濟(jì)的方法,不妨我們也感受一下。
:假設(shè)有一束光從真空進(jìn)入介質(zhì),光在真空和介質(zhì)中的速度分別為c和v,入射角為i,折射角為r,用惠更斯原理推導(dǎo)折射角與入射角的關(guān)系。
(實(shí)物投影一位同學(xué)的證明過程)
結(jié)論及意義:
sinic sinrv
:對(duì)于確定的介質(zhì)和確定的色光,c/v是一個(gè)常數(shù),原來折射角與入射角的關(guān)系sini常數(shù)。這么重要的規(guī)律我們幾分鐘就推出來是入射角的正弦與折射角的正弦成正比即sinr
了,可見理論推導(dǎo)是多么重要,同學(xué)們一定要學(xué)好數(shù)學(xué)呀!
5、實(shí)驗(yàn)探究:
:實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),那我們還需干什么呢?
:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
(1)實(shí)驗(yàn)原理:用插針法確定光路,找出和入射線相應(yīng)的折射線;用量角器測(cè)出入射角i和折射角r;算出入射角的正弦與折射角的正弦之比。
(2)實(shí)驗(yàn)器材:玻璃磚、白紙、木板、大頭針?biāo)拿丁D釘四枚、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆,計(jì)算器。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
①把白紙用圖釘釘在木板上。
②在白紙上畫一條直線aa作為界面,畫一條線段AO作為入射光線,并過O點(diǎn)畫出界面aa的法線NN,如圖所示。
③把長(zhǎng)方形的玻璃磚放在白紙上,使它的一個(gè)長(zhǎng)邊跟aa對(duì)齊,并畫出玻璃磚的另一個(gè)長(zhǎng)邊bb。
④在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1和P2。
⑤在玻璃磚的bb一側(cè)豎直地插上大頭針P3,用眼睛觀察調(diào)整視線,要使P3能同時(shí)擋住
P1和P2的像。
⑥同樣地在玻璃磚的bb一側(cè)再豎直地插上大頭針P4,使P4能擋住P3本身和P1與P2的像。
2
⑦記下P3和P4的位置,移去玻璃磚和大頭針,過P3和P4引直線OB與bb交于O點(diǎn),連
接O與O,OO就是玻璃磚內(nèi)的折射光線的方向,入射角i=∠AON,折射角r=∠OON。
⑧用量角器量出入射角i和折射角r的度數(shù)。
⑨從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值,記入自己設(shè)計(jì)的表格里。
⑩用上面的方法分別求出入射角是30°,45°,60°時(shí)的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把這些數(shù)據(jù)記在表格里。算出不同入射角時(shí)入射角和折射角的正弦的比值n,比較一下,看它們是否接近一個(gè)常數(shù)。
(4)注意事項(xiàng):
①玻璃磚要厚,用手拿玻璃磚時(shí),只能接觸玻璃毛面或棱,嚴(yán)禁用玻璃磚當(dāng)尺子畫界面; ②入射角不宜過小,也不宜過大,應(yīng)在15°到75°之間;
③入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性,要求入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距宜大點(diǎn);④玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn);
⑤大頭針要插得豎直;
⑥由于要多次改變?nèi)肷浣侵貜?fù)實(shí)驗(yàn),所以入射光線與出射光線要一一對(duì)應(yīng)編號(hào),以免混亂。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差應(yīng)許的范圍內(nèi)入射角的正弦與折射角的正弦之比確實(shí)是一常數(shù)
6、得出結(jié)論(上面我們經(jīng)過提出問題、猜想與假設(shè)、理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,真是千辛萬(wàn)苦得出這么重要的規(guī)律,不總結(jié)一下那太遺憾了吧,趕快把我們的成果寫出來,讓大家分享呀。我看可把它當(dāng)做一個(gè)定律,誰(shuí)來給它起一個(gè)名呢?)(引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))
光的折射定律:折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比,這就是光的折射定律,也叫斯涅耳定律。
sinin(n是一個(gè)常數(shù)) sinr
:簡(jiǎn)單介紹人們對(duì)光的折射的認(rèn)識(shí)過程。這個(gè)問題,在很長(zhǎng)的時(shí)間里一直使人們感到困惑。公元140年,希臘天文學(xué)家托勒密得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果后,只是從數(shù)據(jù)的表面簡(jiǎn)單尋找比例關(guān)系,只得出:折射角與入射角成正比(事實(shí)上,只在小角度情況下成立)。1611年開普勒對(duì)折射現(xiàn)象和透鏡的原理作了廣泛的研究,指出:只在小角度情況下,入射角與折射角成正比。但是他未能得出更一般的、內(nèi)在的規(guī)律。最終在1621年,由荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳
sinin, 由此我們可以看到:一個(gè)物理定律的得出往找到了入射角和折射角之間的關(guān)系sinr
往經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)、曲折的過程,需要堅(jiān)韌的創(chuàng)新精神,做前人沒有做過的事。在前輩先哲的探索過程中一定有許多嘗試、失敗、再嘗試。這就是發(fā)現(xiàn)過程,其中充滿著創(chuàng)新思維的火花。
7、繼續(xù)探究:
:同學(xué)們,我們今天的探究是取得了較大的成績(jī),但是我們探究的腳步還不能停下來,入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n,它與誰(shuí)有關(guān),有意義嗎?(可類比密度,電場(chǎng)強(qiáng)度等概念的得出)
:用同頻率的光,在入射角不變時(shí),改變介質(zhì)(n),發(fā)現(xiàn)折射光線發(fā)生變化,說明光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)
n,但是對(duì)不同的介質(zhì)來說,這個(gè)常數(shù)n是不同的。這個(gè)常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系,是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量,我們把它叫做介質(zhì)的折射率。
(1) 折射率:把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率,簡(jiǎn)稱折射率,即:
nsinicsinrv(必須從空氣進(jìn)入介質(zhì))
(——光在不同介質(zhì)中的速度不同,這正是發(fā)生折射的原因。)
:n是比例常數(shù),它是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。對(duì)于確定的介質(zhì)和確定的
sinisini色光,無論i、r怎么變化, 是不變的。對(duì)于不同介質(zhì)的值是不同的。 sinrsinr
c:介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關(guān),n?梢姡琻>1,且n沒有單位,v
光從空氣進(jìn)入介質(zhì)時(shí),介質(zhì)的折射率越大,表示介質(zhì)對(duì)光的偏折情況越厲害。
:是不是所有入射角的正弦與折射角的正弦之比都大于1
多媒體展示---光路可逆
sini1 當(dāng)光線由介質(zhì)射入真空時(shí),sinrn
:并不是所有入射角的正弦與折射角的正弦之比都大于1。
:同一種介質(zhì),對(duì)不同頻率的色光折射率是不同的,折射率是隨光的頻率的增大而增大的。在可見光中,對(duì)紅光的折射率最小而對(duì)紫光的折射率最大。
(2)光的色散:當(dāng)一束白光射入介質(zhì)時(shí),由于各種色光的折射角不同,各種色光就分開了,這種現(xiàn)象叫光的色散。(牛頓首次觀察到三棱鏡把太陽(yáng)光分成連續(xù)分布的七色光。)
:假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比,( B )
A. 將提前 B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變
:學(xué)習(xí)了光的折射定律以后,我們就可以解釋生活中的一些現(xiàn)象,也就可以解釋斜插入水中的筷子好像折斷了的現(xiàn)象。(折射也能成像)
:今天我們一直研究的是光斜入兩種介質(zhì)的分界面的.情況,那么當(dāng)光垂直射入兩介質(zhì)的分界面時(shí),折射光線是怎樣的?
(學(xué)生可用玻璃磚和激光筆做實(shí)驗(yàn)觀察,可發(fā)現(xiàn)光的傳播方向沒有變化。)
:雖然這種情況光的傳播方向沒有變化,但折射現(xiàn)象依然存在,因?yàn)樗俣劝l(fā)生了變化,它是折射的特殊情況,此時(shí)入射角和折射角都為零。
三、課堂小結(jié)
1、科學(xué)研究方法 : 提出問題猜想與假設(shè)理論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論;類比法、比值定義法、控制變量法等。
2、知識(shí)點(diǎn)
(1)光的折射定律:sinin(常數(shù)) sinr
sinic(真空進(jìn)入介質(zhì)) (2)折射率:nsinrv
(3)光的色散
四、作業(yè):
1、查閱有關(guān)資料了解物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)折射定律的過程,總結(jié)他們的智慧點(diǎn)。
2、課本P93(3)、(4)
光的折射教學(xué)案例
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)了解光的折射現(xiàn)象
(2)了解光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)的偏折規(guī)律。
(3)了解光在發(fā)生折射時(shí),光路的可逆性。
2、過程與方法
(1) 通過觀察,認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象。
(2) 體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀:
(1)對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育,增強(qiáng)安全意識(shí)。
(2)初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙,獲得對(duì)自然現(xiàn)象的熱愛、親近的情感。 教學(xué)重、難點(diǎn)
1、重點(diǎn):知道光的折射的現(xiàn)象。
2、難點(diǎn):解釋簡(jiǎn)單的折射現(xiàn)象。
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、歸納法、講練法、討論法。
教具準(zhǔn)備
教師演示實(shí)驗(yàn):激光筆、水槽、白塑料光屏。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):碗、筷子、硬幣、適量水、茶杯。
教學(xué)過程
一、引入新課。
讓學(xué)生做兩個(gè)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:在碗中盛滿水,把筷子斜插到碗的底部,從側(cè)面斜視水面,會(huì)發(fā)現(xiàn)水中的筷子看上去好像向上彎折了。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:在空的茶杯里放一枚硬幣,移動(dòng)杯子,使眼睛剛剛看不到硬幣,保持眼睛和杯子的位置不變,慢慢地向杯里倒水,隨著水面的升高,觀察者看到
了硬幣,還會(huì)發(fā)現(xiàn)硬幣升高了。
師:上述實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生看見水中“彎折”的筷子和“升高”的硬幣,是由光在水和空氣的界面發(fā)生了一種光現(xiàn)象,今天我們來學(xué)習(xí)這種現(xiàn)象。
板書:四、光的折射
二、新課教學(xué)
1、折射現(xiàn)象。
演示實(shí)驗(yàn)1:將激光筆固定在鐵架臺(tái)上,往水槽內(nèi)加一定量的開水,把激光筆發(fā)出的光射向熱開水上面的“白汽”中,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:光沿直線傳播。
師:請(qǐng)同學(xué)們猜猜,如果光從空氣射入水中,光是否還沿直線傳播。 生甲:不會(huì)沿直線傳播了。
生乙:可能還沿直線傳播。
演示實(shí)驗(yàn)2、將激光筆發(fā)出的光從不同角度斜射入水中,讓學(xué)生觀察,光束在空氣中和在水中的徑跡。
生:光從空氣斜射入水中時(shí),傳播方向發(fā)生偏折。
師:甲同學(xué)猜對(duì)了,請(qǐng)同學(xué)們將光從空氣斜射入水中的傳播光路畫在紙上,并畫出空氣和水的分界面,過入射點(diǎn)的法線,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:光從空氣斜射入水中時(shí),光線向法線偏折。
師:對(duì),你描述得很好,請(qǐng)同學(xué)們看,圖中光線AO為人射光線,光線OB為折射光線,入射光線與法線的夾角叫入射角,用i表示,折射光線與法線的夾角叫折射角,用r表示,折射角小于入射角。
現(xiàn)在同學(xué)們明白了水中筷子看上去好像向上彎折,水中硬幣升高的原因嗎? 生:都是光從空氣斜射入水中時(shí)發(fā)生折射造成的。
師:你很聰明,理解能力很強(qiáng),下面請(qǐng)同學(xué)們觀察掛圖:光從空氣斜射入玻璃中的徑跡,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:光從空氣斜射入玻璃中時(shí)傳播方向也發(fā)生了偏折,也是向法線方向偏折。師:歸納以上兩道光的折射現(xiàn)象,你可得出什么結(jié)論?
生:光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中,折射光線向法線方向偏折。
師:你歸納得很好,掌聲鼓勵(lì),大家猜想,如果光從水中斜射入空氣,是否
發(fā)生折射現(xiàn)象?射到空氣中的光線將向哪個(gè)方向偏折?
生:光從水中斜射入空氣中時(shí),也會(huì)發(fā)生折射,射到空氣中的光線可能將向遠(yuǎn)離法線方向偏折。
師:你猜想的依據(jù)是什么?
生甲:光路是可逆的。
師:很好,你們的猜想是有依據(jù)的,是正確的,兩位同學(xué)很善于觀察、比較、歸納,掌聲鼓勵(lì)。
板書:1、光的折射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的。
2、折射使池水“變淺”。
師:根據(jù)我們剛才做的“硬幣升高”實(shí)驗(yàn),你們認(rèn)為漁民如何叉魚? 生:瞄準(zhǔn)魚的下方叉。
師:真厲害,這是為什么呢?
生:由于光的折射,從上面看水中的物體,物體的位置比實(shí)際淺,所以只有瞄準(zhǔn)魚的下方才能把魚叉到。
師:說得非常好,掌聲祝賀。清澈見底,看起來,不過齊腰深的池水,不會(huì)游泳的人可千萬(wàn)不要冒失下去。因?yàn)檫@實(shí)際深度將沒過胸部,可能會(huì)使你驚慌失措而發(fā)生危險(xiǎn)。
畫出從池底某點(diǎn)A發(fā)出的兩條光線①和②射入空氣中的眼睛受騙,池水變淺折射光路圖兩條折射光線不能相交,但是它們的反向延長(zhǎng)線相交眼睛逆著折射光線看去,覺得折射光線好像是從交點(diǎn)A射出來的。
演示實(shí)驗(yàn):把一塊厚玻璃放在鋼筆的前面,筆桿看起來好像“錯(cuò)位”了,這種現(xiàn)象是什么引起的。
生:也是光的折射引起的。
師:很好,請(qǐng)大家做下面的練習(xí)。
3、課堂練習(xí)
(1)課本P48,動(dòng)手腦學(xué)物理1。
(2)站在湖邊往水中看去,可以看到水面上漂浮的木塊、水中的魚、湖邊的樹木和藍(lán)天中的白云,由于光的折射而成像的是( )
A、白云 B、樹木 C、游魚 D、木塊
(3)課本P48,動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理3。
師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P48科這世界“海市蜃樓”。
(學(xué)生閱讀)
師:通過閱讀,你知道海市蜃樓是怎么形成的嗎?
生:海市樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象,多發(fā)生在夏天海面上,因?yàn)榭諝鉄崦浝淇s,上下層空氣分布不均勻,使光在傳播過程中發(fā)生折射,遠(yuǎn)處景物的光進(jìn)入我們的眼睛,逆著光線望去,就感到看見了遠(yuǎn)處的物體。
三、歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評(píng)估
師:通過本節(jié)課學(xué)習(xí),你有什么收獲?
生:我知道了光的折射現(xiàn)象,在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的,也知道了日常生活現(xiàn)象中哪些是由于折射現(xiàn)象引起的。
師:你歸納得很好,掌聲鼓勵(lì)。
四課后作業(yè)
課本P48,動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理2、3、4。
五、板書設(shè)計(jì)
四、光的折射
1、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。
2、光的折射規(guī)律。
3、在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的。
4、應(yīng)用。
六,課后反思
初中二年級(jí)學(xué)生剛接觸物理,對(duì)他們來說,最重要的是培養(yǎng)他們對(duì)物理的興趣。由于本節(jié)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密,我認(rèn)為對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然和熱愛科學(xué)等方面的興趣有較好的促進(jìn)作用,在教學(xué)中盡量多安排一些體驗(yàn)性活動(dòng),讓學(xué)生多認(rèn)識(shí)一些生活中的折射現(xiàn)象,多積累一些感性經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的美妙感覺,提高他們對(duì)物理的興趣。還有,本接教學(xué)我要求定位在認(rèn)識(shí)折射規(guī)律現(xiàn)象上,不強(qiáng)調(diào)知識(shí)之間嚴(yán)格的邏輯關(guān)系,注重過程,淡化結(jié)果。課后,我覺得效
果很明顯,我認(rèn)為在物理教學(xué)中應(yīng)多聯(lián)系生活實(shí)際,以便更好地提高學(xué)生的興趣,而這點(diǎn)是非常重要的,“興趣才是最好的老師”。
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