資源簡介

第四章 光現(xiàn)象
《第4節(jié) 光的折射》教學設(shè)計
教學目標 知識與技能 1．了解光的折射現(xiàn)象，知道光的折射規(guī)律。 2．知道光在發(fā)生折射時，光路的可逆性。 3．學會畫折射光路圖，學會用光的折射規(guī)律解釋生活中的折射現(xiàn)象。
過程與方法 1．體驗由折射引起的錯覺。通過實驗觀察、認識折射現(xiàn)象，培養(yǎng)學生初步觀察的能力。 2．使學生進一步了解科學探究活動過程，培養(yǎng)學生初步的探究能力。
情感態(tài)度與價值觀 1．通過用光的折射定律解釋自然現(xiàn)象，體會到物理學在生活中無處不在，奧妙無窮，進一步激發(fā)學生學習物理、 探索自然的興趣。逐步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近的感覺。 2．有與他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的見解，在實驗中養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。
教學重點 探究并了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時的偏折規(guī)律。 初中光學內(nèi)容主要有光的直線傳播、光的反射、折射現(xiàn)象。 光的折射是重要的光學現(xiàn)象，是理解透鏡成像的基礎(chǔ)，同時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)象學生比較熟悉，也比較感興趣，通過對現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學生密切聯(lián)系實際，運用科學知識來解釋一些自然現(xiàn)象的習慣和能力，更重要的是激發(fā)學生的學習興趣，提高科學素質(zhì)。本節(jié)教材讓學生認識光的折射現(xiàn)象和初步規(guī)律，是為以后的學習活動進行充分準備。
教學難點 利用光折射定律解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
教具準備 多媒體課件、激光筆、玻璃磚、水槽、水、玻璃杯、碗、硬幣、鉛筆等。
教學方法 實驗探究法、討論法 、講授法、歸納法
教學過程設(shè)計
導入 新課 讓學生做兩個小實驗： 【學生實驗1】“水折斷鉛筆” 在玻璃杯中盛滿水，把鉛筆斜插到玻璃杯的底部，從側(cè)面觀察杯子，會發(fā)現(xiàn)鉛筆好像折斷了（如圖1）。 【學生實驗2】“空碗現(xiàn)硬幣” 事先在空的碗里放一枚5角硬幣（如圖2），使硬幣剛好被碗的邊緣擋住而看不到。保持眼睛和杯子的位置不變，另一名同學慢慢地向杯里倒水，隨著水面的升高，觀察者看到了硬幣，還會發(fā)現(xiàn)硬幣升高了。 上述實驗中，學生能看見水中“折斷”的鉛筆和“升高”的硬幣，是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現(xiàn)象，這就是本節(jié)要學習的光的折射，由此引入新課。
教學過程 新課學習 一、光的折射 老師：出現(xiàn)上述不可思議的現(xiàn)象，是因為光在水和空氣中傳播時發(fā)生了一種光現(xiàn)象。如果能觀察到光的傳播路徑就好了，為此需要光源──激光筆。怎樣把光在空氣和水中的路徑顯示出來，你有什么辦法？ 老師進行演示實驗：將激光筆固定在鐵架臺上，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“白氣”中，能觀察到什么現(xiàn)象？ 請同學們猜猜，如果光從空氣射入水中，光是否還沿直線傳播？老師接著演示：將激光筆發(fā)出的光從不同角度斜射入水中，讓學生觀察，光束在空氣中和在水中的徑跡。特別注意進入水中的光線向上還是向下偏折（如圖3）。 指出：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射。 讓學生把剛才觀察到的情況畫出來。提醒大家注意：畫的時候要畫出空氣和水的分界面，畫出射向水面的光線，進入水中的光線，特別注意進入水中的光線向哪個方向偏折。 指出：為了描述光折射時的規(guī)律，需要引入法線，它是過入射點與分界面垂直的直線。結(jié)合學生剛才畫的圖，講解光的折射現(xiàn)象的定義，了解入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角等有關(guān)名詞（如圖4）。要特別指出，折射角是折射光線與法線的夾角。 學生實驗：用玻璃磚探究光的折射特點。 （1）器材：激光光源、玻璃磚、量角器、直尺。 （2）要求學生帶著下列問題去觀察： ①光的傳播方向改變嗎？（若不改變，光路應為什么方向） ②與入射光線相比，折射光線是偏離還是靠近法線？ ③使入射角增大，則折射角如何變化？入射角減小呢？ ④發(fā)散、深化提問：上面講的是光從空氣進入玻璃中，是斜射。若直射（垂直入射）呢？ 引導學生仿照光的反射定律，總結(jié)出光的折射定律。 （1）折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)（三線共面）；折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)（法線居中）。 （2）光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)時，折射光線靠近法線折射，折射角小于入射角。 （3）當入射角增大時，折射角也增大，當入射角減小時，折射角也減小（折射角隨入射角同方向變化）。當光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)時，傳播方向不變（入射角、反射角、折射角均為0）。 我們已經(jīng)知道，光在發(fā)生反射時，光路是可逆的。那么發(fā)生折射時，光路是否可逆呢？ 在剛才的玻璃磚實驗中先讓光由空氣射入玻璃中，記下入射光線、入射點、折射光線的位置；再讓光線逆著折射光線方向射入，觀察光線是否逆著原入射光線方向射出。 總結(jié)：在發(fā)生折射時，光路是可逆的。 二、生活中的折射現(xiàn)象 用光的折射規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象。 1．通過畫出光的折射光路圖，解釋池水“變淺”，告誡學生千萬不要貿(mào)然下水。在解釋池底變淺時，要強調(diào)從池底折射出的光進到了眼睛，人才能看到池底。眼睛逆著折射光線看去，覺得折射光線好像是從交點射來的。再跟平面鏡成虛像的情況對比，說明眼睛看到的是池底某點的虛像，位置在池底之上。眼睛看到的池底各點都如此，所以看起來池底升高，池水變淺了。 2．叉魚問題：你們認為漁民用叉瞄準水中的魚能叉到魚嗎？ 光的折射現(xiàn)象不僅能發(fā)生在兩種介質(zhì)中，同種不均勻介質(zhì)（如大氣）中也能發(fā)生光的折射。大氣中的折射現(xiàn)象：太陽變形、海市蜃樓、星光閃爍等。 思考：光總是沿直線傳播的，對不對？應該怎樣說？ 課堂小結(jié) 雖然課堂中只做了光從空氣斜射入水中以及光從水中斜射入空氣的實驗，卻并不影響告訴同學們光在其他不同介質(zhì)界面發(fā)生偏折的情況，從而對本節(jié)課進行小結(jié)： 1．光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)時，折射光線向法線方向偏折；光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣，時，折射光線向遠離法線方向偏折。 2．光在折射時，光路是可逆的。
板 書 設(shè) 計 第4節(jié) 光的折射 一、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，傳播方向發(fā)生變化，這種現(xiàn)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(guī)律 （1）光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)中時： 折射光線與入射光線、法線在同一個平面上； 折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)； 折射角小于入射角； 入射角增大時，折射角也隨著增大； 當光線垂直射向個質(zhì)表面時，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．光的折射中光路可逆。 二、生活中的折射現(xiàn)象 1．池水變淺 2．叉魚現(xiàn)象 3．海市蜃樓
課后 反思 條件允許的前提下，讓學生自己做實驗來探究光的折射規(guī)律，學生自己親自動手才能掉的他們的興趣和課堂氣氛。
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