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第4節　光的折射
【2022年版課標要求】
通過實驗,了解光的折射現象及其特點。
【教學重難點】
重點:通過實驗探究,了解光的折射規律。
難點:利用折射規律解釋生活中的折射現象
【教法與學法】
教法:通過實驗先定性觀察再定量測量,引導學生對測量數據進行分析、歸納。
學法:課前預習,自主學習,實驗觀察,聯系生活,學以致用 。
【課前準備】
教師:激光燈、水槽、牛奶、噴霧器、玻璃磚、白色硬紙板、燒杯(水)、鉛筆
學生:分組活動實驗器材(反射、折射實驗器)
【教學過程】
一、引入新課
(1)播放“泰山日出”“海市蜃樓”“漁民叉魚”等多媒體圖片。
(2)將筷子插入水中,看一下水中的筷子有什么變化 (向上彎折)
(3)在一個碗中放一枚硬幣,讓兩個學生斜看碗中的硬幣,上下移動視線到剛好看不到硬幣為止(此時視線不動),然后向碗中倒水,能否看到硬幣。(可以看到,好像碗底變淺了)
這是什么原因呢 本節我們來研究光的另一種現象——光的折射。
二、探究新知
(一)探究光的折射
1.實驗前的準備
教師活動:我們知道光在同種均勻介質中是沿直線傳播的,那么在不同介質中會是怎樣傳播的呢 提出問題,光從空氣進入水中,傳播方向會不會發生改變 如果傳播方向改變的話,會發生怎樣的變化 是靠近法線,還是遠離法線 (是靠近水面,還是遠離水面 )
學生活動:思考問題,作出猜想。
概括總結:直線傳播、改變方向靠近法線、改變方向遠離法線、傳播方向不變。
同學們的猜想是否正確,我們需要通過實驗進行驗證,請同學們自主設計實驗方案,驗證自己的猜想。
學生活動:設計實驗方案,說明實驗方案。
概括總結學生的實驗方案,確定合理、可行的方案,進行實驗驗證。
2.演示實驗
教師活動:演示實驗1——折射現象(斜射)
在水中滴入幾滴牛奶,讓激光燈的光從空氣斜射入水中,同時在水面上方利用噴霧器噴霧。學生活動:觀察光束在空氣中和水中的路徑,描述實驗現象。
概括總結:光從空氣斜射入水中,傳播方向發生偏折,這種現象叫作光的折射。折射光線靠近法線,學生整理。
教師活動:演示實驗2——折射現象(斜射)
將半圓形玻璃磚緊靠白色硬紙板,讓激光燈的光從空氣斜射入玻璃磚中。
學生活動:觀察光束在空氣中和玻璃磚中的路徑,描述實驗現象。
概括總結:光從空氣斜射入水或者玻璃中,折射光線靠近法線,學生整理。
教師活動:演示實驗3——折射現象(直射)
讓激光燈的光從空氣直射入水中。
學生活動:觀察光束在空氣中和水中的路徑,描述實驗現象。
概括總結:光從空氣直射入水中,傳播方向不變,學生整理。
教師活動:演示實驗4——折射現象(直射)
讓激光燈的光從空氣直射入玻璃磚中。
學生活動:觀察光束在空氣中和玻璃中的路徑,描述實驗現象。
概括總結:光從空氣直射入水或者玻璃磚中,傳播方向不變。學生整理。
規律總結:斜射改變、直射不變。學生整理。
3.學生分組實驗
(1)探究光的折射現象中,折射角和入射角的大小關系
教師活動:光的折射現象中,發生斜射時,光的傳播方向會發生改變,也就是說,折射角和入射角大小不相等,我們可以通過實驗探究折射角和入射角的大小關系,請同學們設計實驗方案,探究折射角和入射角的大小關系。
學生活動:設計實驗方案,說明實驗方案。
概括總結學生的實驗方案,確定合理、可行的方案,多次改變入射角的大小,觀察折射角的改變情況,進行實驗驗證。實驗中注意實驗過程中的現象記錄,利用描點法記錄入射光線和折射光線的徑跡,測量折射角和入射角的大小。
學生活動:分組進行實驗,探究折射角和入射角的大小關系,學生展示實驗記錄,分析實驗記錄,得出規律。
概括總結:光從空氣斜射入水或者玻璃時,折射角小于入射角。
(2)探究光的折射現象中,光路可逆。
教師活動:光的反射現象中,光路是可逆的。發生折射現象時,光路是否是可逆的 請同學們自己設計實驗方案,探究發生折射現象時,光路是否是可逆的。
學生活動:設計實驗方案,說明實驗方案。
概括總結學生的實驗方案,確定合理、可行的方案:讓光線沿著折射光線的方向入射,觀察折射光線的方向。學生分組進行實驗,實驗結束后,展示實驗記錄,分析實驗記錄,得出規律。
概括總結:在光的折射現象中,光路可逆。
(二)生活中光的折射現象
教師提問:你還在哪些地方見過或知道光的折射現象
學生回答:
如:(1)岸上的人看清澈的池水,覺得池底變淺了,
(2)水中魚的實際位置比看上去的要深,
(3)海市蜃樓現象。
師生活動:讓學生利用光的折射規律嘗試解釋“池水變淺”或“真魚變深”,可以利用畫圖輔助說明,教師根據學生的解析,進行必要的點撥。利用折射規律,采用畫圖的方法解析折射現象。(附:折射現象原理圖)
【課堂小結】
教師:通過今天的學習你學到了什么,有什么成功的經驗和收獲
學生總結:
1.光的折射的定義及生活中光的折射現象。
2.光的折射規律的內容。
3.在光的折射現象中,光路是可逆的。
【板書設計】
第4節　光的折射
一、光的折射定義:
二、光的折射規律:
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