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光的折射教學設計
光的折射教學設計大興安嶺呼中區第一中學劉淑云
教學目標
1、知識與技能
①使學生認識折射現象,知道入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角等名詞。
②掌握折射規律及應用。
③使學生能作簡單的折射光路圖。
④知道光發生折射的條件。
2、過程與方法
通過對光的折射規律的學習,讓學生懂得"從生活走向物理,從物理走向社會"的這樣一個過程。
3、情感態度和價值觀
培養學生勤于思考、善于分析、積極答題的學習態度和交流和協作的精神。
[教學重點]
光的折射規律。
[教學難點]
光的折射規律的推導及應用。
[課時安排]
1個課時。
[教具]
燒杯、水、筷子、玻璃磚、方形水槽、白色刻度盤、光源。
[教學過程]
1、引入新課:
演示:
①將一支筷子斜插入燒杯的水中。組織學生觀察現象。(筷子好像在水面處折了向上彎。)
②透過玻璃磚看一支粉筆。組織學生觀察現象。(一部分同學看到粉筆的位置好像錯位了,由于位置關系,還有部分同學看到沒錯位。)
師:筷子并沒有折,粉筆也沒有錯位,為什么會有這樣的錯覺呢?要解決這一問題,我們先來學習新課--光的折射。
(說明:新課引入的實驗現象都是我們身邊常見的現象,真正體現了新課標中"從生活走向物理"。)
2、講授新課
(一)光的折射的定義
師:剛才的兩個實驗現象我們把它們稱為光的折射現象。什么叫光的折射呢?下面我們來做另一個實驗。(在玻璃水槽內固定白色刻度盤,使水槽內的水面位于刻度盤的一半處,讓一束光線沿著刻度盤面斜射入盤中心O處的水面上.為清楚看到刻度盤上的刻度及光線,可在水中滴幾滴紅墨水。)
師:同學們看到什么現象呢?
生:有部分光線從水面反射出來。有部分光線射入水中。
師:進入水中的那束光線與入射光線是否還在一條直線上?在什么地方開始發生偏折?
生:不在同一直線上了。從空氣跟水的界面處發生偏折。
教師板書:
1、光的折射:光從一種媒質斜射入另一種媒質時,在兩種媒質的界面處發生偏折的現象叫光的折射。
(二)推導光的折射規律
活動1:組織學生畫出上面演示實驗圖形,并指定一學生把圖形畫在黑板上。
教師介紹圖中各部分名稱,其中進入水中的光線叫折射光線,折射光線與法線的夾角叫折射角.由實驗可知反射現象和折射現象可同時發生.反射定律中說明了反射現象中的規律,那么折射現象中有什么規律呢?下面我們來做實驗進行探究。
活動2:由光的反射定律教師引導學生類似的進行猜想。總結學生的猜想,取幾條與光的折射有關的猜想進行驗證。如:
①入射光線與折射光線在同一平面。
②入射光線和折射光線分居法線兩側。
③折射角不等于入射角。
④折射角隨入射角的增大而增大(或減小而減小)
⑤入射角為0時,折射角也為0
引導學生繪制類似表格
表(一)
入射角變化
折射角變化
60°
30°
0°
活動3:(1)給出相關實驗器材,如:燒杯、水、筷子、玻璃磚、方形水槽、白色刻度盤、光源。(各四套)
(2)把學生分成四組,讓學生從實驗器材中選取適當的設計實驗,驗證上面的猜想。
(3)師:根據(圖1)請各組把實驗器材安裝好。
生:(在玻璃水槽內固定白色刻度盤,使水槽內的水面位于刻度盤的一半處,讓一束光線沿著刻度盤面斜射入盤中心O處的水面上.)
師:入射光線與折射光線是否在同一平面內?入射光線、折射光線和法線這三線的關系是怎么樣的?
學生討論后回答,教師歸納總結得出:
教師板書:
1、折射光線在入射光線和法線所確定的平面內,折射光線和入射光線分居在法線兩側。
師:改變入射角的大小,觀察折射角有什么變化?把實驗結果填在表(一)中。
生:(實驗完成后回答)
師:從上面的實驗中,我們可以得到哪些結論呢?
學生討論后回答,由教師總結。
教師板書:
2、折射角小于入射角;折射角隨入射角的減小而減小;當入射角為0時,折射角也等于0。
師:從上面的實驗結論中,大家是否深信不疑?是不是折射角總小于入射角呢?(當入射角等于0時除外)
生:討論,交流意見,(同時,教師提示從上一節的學習中可知光路具有可逆性)
回答后教師總結。
師:由于光路具有可逆性,所以當光線從水、玻璃等密度較大的透明物質中射向空氣中時折射角大于入射角。(有條件的可以做實驗,沒條件的教師可以直接給出結論)
師:在什么情況下折射角才小于入射角呢?(只有在空氣斜射入水或其它媒質中時,折射角時才小于入射角)
教師板書:
光的折射定律:折射光線在入射光線和法線所確定的平面內,折射光線和入射光線分居在法線兩側,光從真空(或空氣)斜射入水或其它媒質時,折射光線靠近法線,折射角時才小于入射角。
師:到現在,我們就不難理解在看玻璃磚后面的粉筆時,為什么會有兩種不同的結論了,而這兩種結論都是正確的,只是觀察這一現象時所在的位置不同.當粉筆把反射出的光垂直射入玻璃磚里時,在玻璃磚內仍按原來的傳播方向射至玻璃與空氣的界面上,因還是垂直入射的,所以其傳播方向仍不改變,如圖.若觀察者恰在這一光束的路徑上,逆著其傳播方向看去則不會感覺到粉筆錯位了.那么如何解釋"錯位"的感覺呢?請同學們下課后討論研究。
(三)課內練習
、用光的折射解釋現象
〖現象一〗:插入水中的筷子為什么會彎折?[學生討論,代表回答]〔利用電腦課件解釋〕
〖現象二〗:原來碗底的硬幣看不見,倒入水后卻能看到硬幣?[學生討論,代表回答]
〔利用電腦課件解釋〕
〔問〕:我們看到河水的深度(視深)跟河水的實際深度那個大?[利用電腦課件解釋河底變淺的原因]
〔講述故事〕:在清澈見底的池塘,常有小孩下水戲耍而溺死,有的老人說,這是水中有鬼迷惑小孩。請同學們用今天所學的知識來分析小孩溺水可能的原因。[學生分組討論,請代表發言]
[提問]:若從水中看岸邊的物體位置是變高了還是變低了?
(四)小結
1、光的折射的概念。
2、光的折射規律的內容。
(五)布置作業
1、總結反射現象與折射現象中的相同點與不同點。
2課本p72閱讀材料《海市蜃樓》
3學習指導與訓練p31 4小實驗:觀察壓在厚玻璃板下的圖像文字有何變化?并用折射規律加以解釋。
【板書設計】
光的折射
1、折射現象:
光從一種介質斜射入另一種介質中時,傳播方向一般發生變化,這種現象叫做光的折射。
2、折射角:折射光線與法線的夾角。
3、光的折射規律
(1)光從空氣斜射入水或其它透明介質中時:
①折射光線與入射光線、法線在同一個平面上;
②折射光線和入射光線分居法線兩側;
③折射角小于入射角;
④入射角增大時,折射角也隨著增大;
⑤當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不改變。
(2)光從水或其它透明介質斜射入空氣中,折射角大于入射角。
4、光的折射中光路可逆。
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