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1、
3.4《探究光的折射規(guī)律》教學設計
教學目標
知識與技能
(1)了解光的折射的現象。
(2)了解光從空氣斜射入水中或其他介質中時的偏折規(guī)律。
(3)認識光在發(fā)生折射時光路是可逆的。
過程與方法
(1)通過觀察,認識折射現象。
(2)體驗由折射引起的錯覺。
情感態(tài)度與價值觀
(1)初步領略折射現象的美妙,獲得對自然現象的熱愛、親近的情感。
(2)在探究“光折射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。
教學重點
探究光的折射規(guī)律。
教學難點
解釋簡單的折射現象。
教學器材
演示用:激光光源、光的折射演示裝置、水槽。
學生用:碗、筷子、茶杯、硬幣、適量的水。
2、
教學過程:
一、導入新課
讓學生做兩個學生實驗,激發(fā)學習興趣.
[學生實驗1]在碗中盛滿水,把筷子斜插到碗的底部,從側面斜視水面,會發(fā)現水中的筷子看上去好像向上彎折了.
[學生實驗2]在空的茶杯里放一枚硬幣,移動杯子,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,還會發(fā)現硬幣升高了.
上述實驗中,學生能看見水中“彎折”的筷子和“升高”的硬幣,是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現象,這就是本節(jié)要學習的光的折射,由此引入新課。
二、推進新課
(一)演示實驗:觀察光的折射現象
我們已經學習了光的直線傳播現象、反射現象.以及
3、光在反射時所遵循的規(guī)律——光的反射定律.這些現象都是光在同種均勻介質中傳播的現象.那么光從一種介質斜射入另一種介質時又將如何傳播呢?
教師利用演示實驗讓學生觀察光的折射現象.實驗裝置如圖所示,其中圓形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)邊緣標有均勻刻度,中間開有長方形口,恰好將長方形玻璃容器放進去,容器中裝適量的水,并在水中插有可轉動的白色屏F(樹脂板或塑料板),白色屏E和F可顯示光束傳播的路徑.圓周上有一可移動的激光光源S(可用激光棒).
老師提問1:光從空氣斜射入水中,傳播方向是否改變呢?
學生思考回答.
老師提問2:光從空氣斜射入水中,如果改變方向,是向介面偏折呢?還是向法線
4、偏折?
學生思考回答.
上面問題的回答誰對誰錯呢?下面我們用實驗來驗證一下.
[演示1]
使E、F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面.
[現象]光從空氣斜射入水中,在空氣中發(fā)生反射,同時在水面處改變方向進入水中,同時向法線偏折.
師生共同分析得出結論:
光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發(fā)生偏折,這種現象叫光的折射.
(二)有關折射的幾個專用名詞
1.教師把剛才光的折射現象在黑板上畫出光的折射光路圖.
2.從圖中介紹,什么是折射光線和折射角.為了防止學生把折射光線與界面的夾角誤認為折射角,所以,要特別指出,折射角是折射光線與法線的夾角.
(三)光的折射規(guī)律
5、
[演示2]使E、F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面,改變入射角,再做兩次.
演示過程要讓學生觀察兩點:
1.光從空氣射入水中,入折角和折射角哪個大?
2.隨著入射角的增大(減?。┱凵浣菍⑷绾胃淖??
[現象]①光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角.
②折射角隨著入射角的增大 (減?。┒龃螅p?。?
.
[演示3]把白色屏F分別向前、向后折,讓光以某一角度射向水面.
[師]大家能否看到水中的光線.
[生]看不見.
師生共同分析得出結論:
①折射光線、入射光線、法線位于同一平面內.
②折射光線、入射光線位于法線的兩側.
[演示4]讓光垂直射向水面
[師]大家觀察一下進
6、入水中的光線沿什么方向前進?
[生]光沿直線傳播,傳播方向不變.
師生共同分析得出:
當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不改變.
[師]當光線垂直射向介質表面時,入射角和折射角各是多少度?
[生]當光線垂直射向介質表面時,入射角為0,折射角也為0.
[師]利用圖提出問題:如果讓光線逆著折射光線的方向從水或其他介質射入空氣中,光線是否沿原入射光線射出呢?
[演示5]
①先讓光由空氣射入水中,記下入射光線、入射點、折射光線的位置.
②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.
教師演示,學生觀察后師生共同分析得出結論:
在折射時光路是可逆的.
(
7、四)用光的折射規(guī)律解釋一些簡單的現象
1.盛了水的碗,看上去好像變淺了
[分析]如圖所示,從碗底S點發(fā)出的光線,由水進入空氣時,在水面上會發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,覺得這些光線好像是從它們反向延長線交點S′發(fā)出來的.S′就是S的虛像,S′比S與水面的距離近.所以,人看上去盛水的碗底好像變淺了.
2.放在杯底剛好看不見的小石頭,加上水又會看得見.
[分析]在未加水之前的小石頭S點,射入人眼的這部分光,被杯的邊沿擋住如圖甲所示,射向其他方向的光線,也沒有射進人的眼睛,所以,人眼看不見小石頭.當水加到一定程度時,S點從水射入空氣時,在水面發(fā)生折
8、射,折射角大于入射角,折射光線進入人眼.如圖乙所示,人可以看見小石頭,其實,人看到的只是小石頭的虛像.
三、總結:
通過本節(jié)課的學習我們主要學習了以下幾個問題:
1.光光從一種介質斜射入另一種介質時,會發(fā)生折射現象.
2.光的折射規(guī)律.
3.光在折射時光路是可逆的.
4.光的折射現象.
《探究光的折射規(guī)律》隨堂小測
班級: 姓名: 得分:_____________
1、下列四個現象中,能用光的折射解釋的是( )
A.水中倒影 B.小孔成像 C.立竿見影 D.觀察水中的魚
2、一束光與水平面成
9、60角,從空氣斜射入水中,那么其折射光線與法線的夾角為( )
A.大于30 B.小于30 C.等于30 D.無法確定
3、 如下圖表示的是一束光線從空氣射到空氣和玻璃界面時,發(fā)生反射和折射的光路圖,其中正確的是( )
4、一束光線從空氣斜射向水面時,則( )
A.只發(fā)生折射現象,折射角小于入射角
B.只發(fā)生折射現象,折射角大于入射角
C.同時發(fā)生反射和折射現象,折射角小于入射角
D.同時發(fā)生反射和折射現象,折射角大于入射角
5、光的折射規(guī)律是:光折射時,折射光線、入射光線、法線三者在_______
平面內;折射光線和入射光線分別位于______兩側。
6、漁民在叉魚時,真實的魚是在漁夫看到的魚的______像的_______方。
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