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2019-2020年高中物理 《光的折射》教案 滬科版選修3-4 教學目標： 1．知識與技能 （1）知道光的折射現象，光的折射中的基本概念。 （2）知道光的折射規(guī)律，并能根據光的折射規(guī)律作簡單的光的折射光路圖。 （3）能用光的折射規(guī)律解釋生活和自然界中的一些現象。 2．過程與方法 （1）通過實驗了解光的折射現象，探究光的折射規(guī)律。 （2）通過對光的折射現象的設疑和提出問題，培養(yǎng)學生發(fā)現問題和提出問題的科學探究能力。 3．情感態(tài)度與價值觀 通過實驗探究，培養(yǎng)學生實驗操作能力和實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度以及勇于探索的科學精神。 教學重點： （1）通過實驗了解光的折射現象，探究光的折射規(guī)律。 （2）通過實驗探究培養(yǎng)學生的科學探究能力。 教學難點： 根據光的折射規(guī)律解釋光的折射現象。 教法、學法： 本節(jié)采用觀察、對比、分析的教學方法，引導學生獲取知識，通過思考討論，總結歸納出光的折射規(guī)律，應用折射規(guī)律解釋一些自然現象，培養(yǎng)學生愛科學、用科學，提高學生的學習興趣。 教具： 激光筆、玻璃磚、多媒體課件 教學過程： 一、復習引入 師：我們已經學習了光的直線傳播，我們知道了光在同種均勻介質中沿直線傳播， 光從一種介質到達另一種介質表面時，在介質分界面上會發(fā)生反射現象。除了反射現象外，還有一種常見的現象，我們一起來看一下，都發(fā)生了些什么？ 通過一段池水視深度變淺的錄像和魚變淺、海市蜃樓的圖片，創(chuàng)設問題情境，引入新課，激發(fā)學生進一步學習的興趣。 二、新課講授 1、光的折射 師：什么叫光的折射呢？我們先來做一個簡單的實驗。 學生實驗1： （1）讓學生在桌面上鋪一張白紙，然后按下激光筆的開關。 師：你們看到了什么？ （2）請大家把我們桌上的玻璃磚壓在光線上，看能否阻止光繼續(xù)向前傳播。 引導學生歸納所看到的現象。如光還是繼續(xù)傳播；光線折了，不再是直線的了。我們試著用光路圖來表示出我們看到的折射現象。教師將光路圖畫在黑板上。 結合光的反射定律向學生介紹關于光的折射的幾個名詞：入射光線OA，折射光線OB，法線ON， 入射角а，折射角r。強調入射角是入射光線與法線的夾角，折射角是折射光線與法線的夾角。 我們看到的這種現象叫光的折射現象。我們依據前面所學的光的反射的定義和觀察到的現象來給光的折射做一個科學的表述。 光由一種物質進入另一種物質時傳播方向發(fā)生改變的現象，叫做光的折射。 2．光的折射現象 播放課本P61圖3-38(a) （b）鉛筆彎折，硬幣浮現的實驗錄像。讓學生認識光的折射現象。體會光的折射現象的存在。教師結合播放的錄像在學生觀看的時候做必要的講解。 師：以上各種現象，都是光的折射現象。通過學習光的折射這節(jié)課，以上問題都可以得到答案。 為了揭開光的折射的神秘面紗，我們就一起用物理學最常用的方法，實驗的方法來認識光折射所遵循的規(guī)律。 3．探究光的折射定律 請學生對所提出的問題結合光的反射規(guī)律進行猜想。然后仿照探究光的反射規(guī)律的方法，設計一個實驗。研究光從空氣進入水中后傳播方向的情況，下面先分組討論、交流實驗設計方案。 實驗器材：激光筆，玻璃磚 實驗過程： （1）讓激光筆的入射光沿著光屏左側斜射到玻璃中，觀察折射光線、入射光線和法線的位置關系。將光屏的右側繞著中心軸旋轉，觀察光屏上是否還有光。 （2）比較折射角與入射角的大小。 （3）改變入射角的大小，觀察折射角的變化情況。 （4）讓光線垂直射向水面，觀察進入水中的光線方向。在光的反射規(guī)律中，我們知道了光師：在反射現象中，光路是可逆的。那么在光的折射現象中，光路是否可逆呢？ 讓學生設計實驗并動手實驗。 （5）用兩個光源，讓一束光A沿著另一束光B的折射光線入射到玻璃磚，觀察A的折射光是否與入射光B重合。 教師提示：實驗時，大家可在光屏上空氣和玻璃分界面上畫一條直線，畫出入射點O，并在和射光線、折射光線上取一個點，拿掉玻璃磚后有直線連接這點和O點。這也就是折射光路圖，用量角器測量出入射角和折射角的大小，然后畫在紙上進行交流，得出結論。 在光發(fā)生折射時，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內折射光線和入射光線分別位于法線兩側。 當光從空氣斜射到水（或玻璃）時，折射光線向法線偏折。折射角小于入射角。 入射角增大時，折射角也增大。 光垂直射到水（或玻璃）的表面時，在水（或玻璃）中的傳播方向不變。 在光的折射現象中，光路是可逆的 這就是光的折射規(guī)律。 師提問： A．如果光從空氣射到玻璃或水中等透明物質時，折射角小于入射角。如果垂直入射，情況怎樣？ B．如果光從玻璃或水等透明物質射到空氣中時，折射角與入射角的關系又會是什么？請大家根據光路的可逆性，來判斷折射角與入射角的關系。 思考總結：這兩種情況下折射角與入射角的關系容易混淆，但兩種情況下空氣中的角度總是更大。 4．解釋生活生產中和自然中的折射現象（多媒體展示） （1）鉛筆彎折 從鉛筆上某點P射向空氣的光線在水面處發(fā)生了折射，折射角大于入射角，眼睛逆著折射光線看去，好像光線是從P，射來的。所以人看到的是P的虛像P，。而P，在P的上方，筷子上的每一個點都有自己的虛像點。所以看到的是一個升高了的虛像。 （2）水的視深度變淺 設疑：有的同學喜歡游泳，看水只有齊腰深，可到水中就不止了，這是什么原因？ 學生討論后總結： 由于光從水中射向空氣中，發(fā)生折射，而人的眼睛認為光是沿直線傳播而造成的。這也是通常所說的眼睛“受騙”。我們能夠看見物體是由于物體表面的光反射入我們的眼睛里，假設A點射出的兩條光線經折射后射入人眼，如圖所示，則我們會覺得光好象是從A/射入我們眼睛里的，因此我們看起來會覺得A/比A高了。 師：如果從水里看岸上又會如何？ 引導學生分析海龜看岸上的樹是變高還是變矮。 分析得出一致的意見。若從水中去觀察岸上的物體，P點的位置將會升高，如圖所示。例如跳水運動員在水下觀察十米跳臺的時侯，就會感到其高度超過十米。因此，我們可以得出結論：從岸上看水里和從水里看岸上同樣都是看到升高了的虛像。 三、小結 本節(jié)課所學的知識我們用下面一段口決來歸納。 光線斜射，三線共面； 法線居中，兩線分居； 兩角不等，同增同減； 反射折射，光路可逆。 四、作業(yè)布置 1、回家?guī)图议L洗碗，洗碗的時候注意觀察碗中的筷子怎樣彎折。并試著加以解釋產生這種現象的原因。 2、站在剛好看不到水池出水口的位置，讓你的家長幫你往水池慢慢加水，會看到什么現象？把水放掉，又會有什么現象？試著解釋原因。