資源簡(jiǎn)介

光的折射
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能目標(biāo)：
1. 使學(xué)生了解光的折射現(xiàn)象及折射光線、折射角。
2. 使學(xué)生掌握折射規(guī)律，并能用折射規(guī)律解釋一些簡(jiǎn)單的折射現(xiàn)象。
3. 知道光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。
（二）過(guò)程與方法目標(biāo)：
1. 通過(guò)觀察，認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象。
2. 體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺(jué)。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：
初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對(duì)自然現(xiàn)象熱愛(ài)的情感。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
（一）重點(diǎn)：光的折射現(xiàn)象及折射規(guī)律。
（二）難點(diǎn)：用光的折射解釋自然現(xiàn)象。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
教師演示用：激光演示器，水槽，水，玻璃杯，投影儀及畫(huà)有碗底硬幣的光屏，筷子，動(dòng)畫(huà)演示課件。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)用：碗，硬幣，水，玻璃茶杯，方形玻璃缸，直尺，鉛筆。
四、教學(xué)過(guò)程
【導(dǎo)入】
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)看到硬幣升高了。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：取一玻璃茶杯，倒入約半杯水，把一支鉛筆斜插入水中，會(huì)看到鉛筆好像在水面處折斷了，這是由于光從水中斜射入空氣中發(fā)生了折射。
上述實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生疑竇頓生，將引起學(xué)生思考，從而引出新課──光的折射。
【新課講解】
1. 知識(shí)點(diǎn)詳細(xì)講解和具體操作
（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(kāi)水，把激光筆發(fā)出的光射向熱開(kāi)水上面的“白汽”中，能觀察到什么現(xiàn)象？
結(jié)論：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。折射光線與法線所夾的角叫折射角。
（2）折射使池水“變淺”
演示實(shí)驗(yàn)2：通過(guò)投影儀，在屏幕上形成清晰碗底硬幣的像，由同學(xué)向碗中緩慢注水，從屏幕上觀察到的像有什么變化？
引導(dǎo)學(xué)生分析：碗中沒(méi)有水時(shí)，屏幕上的像是碗底硬幣反射的光沿直線傳播形成的。加水后，由于光從空氣到水中發(fā)生了折射，看上去碗底“升高了”，硬幣的像上移，水深比實(shí)際深了。所以，當(dāng)我們站在游泳池邊時(shí)，不要貿(mào)然下水，因?yàn)槌厮瓤雌饋?lái)要深，貿(mào)然下水容易發(fā)生溺水事故。
畫(huà)出光折射時(shí)的光路圖，為分析折射規(guī)律作準(zhǔn)備。
（3）折射規(guī)律
演示實(shí)驗(yàn)3：折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水（玻璃）中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。
教師補(bǔ)充：如果光從水（玻璃）中斜射入空氣中時(shí)，折射光線將遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角。
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納得出：
在光的折射現(xiàn)象中，折射光線、入射光線和法線在同一個(gè)平面內(nèi)；折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線偏折（折射角＜入射角＝。入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大。光垂直射向其他介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不變。在折射時(shí)光路是可逆的。
教師講述：在光的折射中，光路是可逆的。
（4）用光的折射解釋自然現(xiàn)象
①插入水中的筷子為什么會(huì)彎折？（學(xué)生看演示并討論）。
②池水看起來(lái)比實(shí)際的淺。當(dāng)從岸上看清水底、在岸上用竹竿“夠”水里的魚(yú)時(shí)，有什么經(jīng)驗(yàn)？（學(xué)生討論后回答）。
教師小結(jié)：從岸上看清水底，人會(huì)感到水深比實(shí)際淺一些，這是光的折射現(xiàn)象造成的。由于光的折射，池水看起來(lái)比實(shí)際淺。所以用竹竿“夠”水里的魚(yú)時(shí)，實(shí)際上并不是我們認(rèn)為的魚(yú)的位置，而是魚(yú)的虛像。因此，在捕魚(yú)時(shí)，往往瞄準(zhǔn)看到的魚(yú)的稍下方位置，才能用魚(yú)叉叉到魚(yú)。
③為什么有經(jīng)驗(yàn)的漁民在叉魚(yú)時(shí)，總是向看到的魚(yú)的下方投叉？（學(xué)生討論后回答）。
④為什么會(huì)產(chǎn)生海市蜃樓現(xiàn)象？（學(xué)生看課件后討論回答）。
（5）光速
教師指出：光在真空中的傳播速度是宇宙中最快的速度，在其他介質(zhì)中的傳播速度都比在真空中的慢。光在空氣中的速度近似于在真空中的速度，光在水中的速度為在空氣中速度的3/4，光在玻璃中的速度約為在空氣中速度的2/3。
2. 實(shí)驗(yàn)操作步驟
（1）光的折射實(shí)驗(yàn)
步驟一：將激光筆固定在鐵架臺(tái)上，使激光筆發(fā)出的光能夠射入水槽中的水面。
步驟二：向水槽中注入一定量的水，使水面形成清晰的“白汽”。
步驟三：打開(kāi)激光筆，觀察光線在“白汽”中傳播的路徑。
步驟四：改變?nèi)肷浣堑拇笮。貜?fù)步驟三，觀察折射角的變化。
（2）硬幣“升高”實(shí)驗(yàn)
步驟一：將一枚硬幣放入空碗中，調(diào)整碗的位置，使眼睛剛剛看不到硬幣。
步驟二：保持眼睛和碗的位置不變，向碗中緩慢注水。
步驟三：隨著水面的升高，觀察硬幣的位置變化。
（3）折射規(guī)律實(shí)驗(yàn)
步驟一：在玻璃磚的一側(cè)畫(huà)出一條直線，表示入射光線。
步驟二：在入射光線上確定一個(gè)點(diǎn)，表示入射點(diǎn)。
步驟三：通過(guò)入射點(diǎn)畫(huà)出法線，與玻璃磚的另一側(cè)相交。
步驟四：在法線的另一側(cè)畫(huà)出折射光線，使折射角小于入射角。
步驟五：改變?nèi)肷浣堑拇笮。貜?fù)步驟四，觀察折射角的變化。
【學(xué)生互動(dòng)環(huán)節(jié)】
1. 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究光的折射現(xiàn)象和折射規(guī)律。
2. 學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論光的折射現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。
3. 學(xué)生思考并回答教師提出的問(wèn)題，加深對(duì)光的折射現(xiàn)象和折射規(guī)律的理解。
【總結(jié)提升】
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)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折。
2. 折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不變。
3. 生活中的折射現(xiàn)象：插入水中的筷子彎折、池水看起來(lái)比實(shí)際淺、海市蜃樓等。
4. 光速：光在真空中的傳播速度最快，在其他介質(zhì)中的傳播速度都比在真空中的慢。
五、課后練習(xí)
（一）選擇題
1. 下列現(xiàn)象中屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）
A. 小孔成像
B. 岸上樹(shù)木在水中的倒影
C. 黑板反光
D. 從岸上看池中的水變淺
2. 一束光線從空氣中斜射入某透明物質(zhì)中，入射光線與法線的夾角是30°，那么以下說(shuō)法正確的是（ ）
A. 反射角的大小也是30°
B. 反射光線和入射光線一定在同一平面上
C. 折射角一定小于30°
D. 折射角一定大于30°
（二）填空題
1. 在光的折射中，光路是_______的。
2. 光從一種介質(zhì)_______入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生_______現(xiàn)象叫光的折射。
3. 光從空氣斜射入水或玻璃等其他介質(zhì)時(shí)，折射光線向_______偏折，折射角_______入射角。入射角增大，折射角也_______。光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射光線將_______法線偏折，折射角_______入射角。
六、教學(xué)反思
1. 本節(jié)課通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例，讓學(xué)生親身體驗(yàn)光的折射現(xiàn)象和規(guī)律，加深了對(duì)光的折射特點(diǎn)的理解。同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和分析能力。
2. 在教學(xué)過(guò)程中，注重引導(dǎo)學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神和合作精神。
3. 通過(guò)課后練習(xí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)光的折射現(xiàn)象和規(guī)律掌握較好，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的折射現(xiàn)象。
4. 在今后的教學(xué)中，可以進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和學(xué)生互動(dòng)環(huán)節(jié)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)的趣味性和探究性，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。同時(shí)，可以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的訓(xùn)練和指導(dǎo)，提高其實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和熟練度以及分析問(wèn)題的深度和廣度。
5. 另外，可以結(jié)合生活實(shí)例和多媒體資源豐富教學(xué)內(nèi)容和形式，提高教學(xué)效果。例如，可以引入更多與日常生活相關(guān)的光的折射現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析，讓學(xué)生更加直觀地理解光的折射原理及其應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，也可以利用現(xiàn)代技術(shù)手段如虛擬實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫(huà)演示等輔助教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

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