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光的折射教學(xué)設(shè)計
光的折射教學(xué)設(shè)計大興安嶺呼中區(qū)第一中學(xué)劉淑云
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
①使學(xué)生認(rèn)識折射現(xiàn)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(guī)律及應(yīng)用。
③使學(xué)生能作簡單的折射光路圖。
④知道光發(fā)生折射的條件。
2、過程與方法
通過對光的折射規(guī)律的學(xué)習(xí)，讓學(xué)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(tài)度和價值觀
培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于分析、積極答題的學(xué)習(xí)態(tài)度和交流和協(xié)作的精神。
[教學(xué)重點(diǎn)]
光的折射規(guī)律。
[教學(xué)難點(diǎn)]
光的折射規(guī)律的推導(dǎo)及應(yīng)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(xué)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(xué)生觀察現(xiàn)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(xué)生觀察現(xiàn)象。(一部分同學(xué)看到粉筆的位置好像錯位了，由于位置關(guān)系，還有部分同學(xué)看到?jīng)]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(xué)習(xí)新課--光的折射。
(說明：新課引入的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都是我們身邊常見的現(xiàn)象，真正體現(xiàn)了新課標(biāo)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們把它們稱為光的折射現(xiàn)象。什么叫光的折射呢?下面我們來做另一個實(shí)驗(yàn)。(在玻璃水槽內(nèi)固定白色刻度盤，使水槽內(nèi)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(xué)們看到什么現(xiàn)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(jìn)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(fā)生偏折?
生：不在同一直線上了。從空氣跟水的界面處發(fā)生偏折。
教師板書：
1、光的折射：光從一種媒質(zhì)斜射入另一種媒質(zhì)時，在兩種媒質(zhì)的界面處發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射。
(二)推導(dǎo)光的折射規(guī)律
活動1：組織學(xué)生畫出上面演示實(shí)驗(yàn)圖形，并指定一學(xué)生把圖形畫在黑板上。
教師介紹圖中各部分名稱，其中進(jìn)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(shí)驗(yàn)可知反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象可同時發(fā)生.反射定律中說明了反射現(xiàn)象中的規(guī)律，那么折射現(xiàn)象中有什么規(guī)律呢?下面我們來做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
活動2：由光的反射定律教師引導(dǎo)學(xué)生類似的進(jìn)行猜想�？偨Y(jié)學(xué)生的猜想，取幾條與光的折射有關(guān)的猜想進(jìn)行驗(yàn)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(cè)。
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(dǎo)學(xué)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(guān)實(shí)驗(yàn)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(xué)生分成四組，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器材中選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上面的猜想。
(3)師：根據(jù)(圖1)請各組把實(shí)驗(yàn)器材安裝好。
生：(在玻璃水槽內(nèi)固定白色刻度盤，使水槽內(nèi)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(nèi)?入射光線、折射光線和法線這三線的關(guān)系是怎么樣的?
學(xué)生討論后回答，教師歸納總結(jié)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(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)。
師：改變?nèi)肷浣堑拇笮�，觀察折射角有什么變化?把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在表(一)中。
生：(實(shí)驗(yàn)完成后回答)
師：從上面的實(shí)驗(yàn)中，我們可以得到哪些結(jié)論呢?
學(xué)生討論后回答，由教師總結(jié)。
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��；當(dāng)入射角為0時，折射角也等于0。
師：從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，大家是否深信不疑?是不是折射角總小于入射角呢?(當(dāng)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(jié)的學(xué)習(xí)中可知光路具有可逆性)
回答后教師總結(jié)。
師：由于光路具有可逆性，所以當(dāng)光線從水、玻璃等密度較大的透明物質(zhì)中射向空氣中時折射角大于入射角。(有條件的可以做實(shí)驗(yàn)，沒條件的教師可以直接給出結(jié)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(zhì)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(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)，光從真空(或空氣)斜射入水或其它媒質(zhì)時，折射光線靠近法線，折射角時才小于入射角。
師：到現(xiàn)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(jié)論了，而這兩種結(jié)論都是正確的，只是觀察這一現(xiàn)象時所在的位置不同.當(dāng)粉筆把反射出的光垂直射入玻璃磚里時，在玻璃磚內(nèi)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(xué)們下課后討論研究。
(三)課內(nèi)練習(xí)
、用光的折射解釋現(xiàn)象
〖現(xiàn)象一〗：插入水中的筷子為什么會彎折?[學(xué)生討論，代表回答]〔利用電腦課件解釋〕
〖現(xiàn)象二〗：原來碗底的硬幣看不見，倒入水后卻能看到硬幣?[學(xué)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(shí)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(xué)們用今天所學(xué)的知識來分析小孩溺水可能的原因。[學(xué)生分組討論，請代表發(fā)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(jié)
1、光的折射的概念。
2、光的折射規(guī)律的內(nèi)容。
(五)布置作業(yè)
1、總結(jié)反射現(xiàn)象與折射現(xiàn)象中的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。
2課本p72閱讀材料《海市蜃樓》
3學(xué)習(xí)指導(dǎo)與訓(xùn)練p31 4小實(shí)驗(yàn)：觀察壓在厚玻璃板下的圖像文字有何變化?并用折射規(guī)律加以解釋。
【板書設(shè)計】
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，傳播方向一般發(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：
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(cè)；
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(dāng)光線垂直射向介質(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。
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