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2019-2020年高中物理 第四章4.1《光的折射定律》教案 粵教版選修3-4 【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí) 【教學(xué)用具】 小激光光源、一杯水、一條小魚(大燒杯中)、半圓形玻璃磚、直尺、量角器、小黑板、掛圖(折射現(xiàn)象)、硬幣。 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 知識(shí)與技能 (1)知道以下概念：光的折射現(xiàn)象、折射光線、折射角。 (2)理解光的折射規(guī)律。 (3)理解光路的可逆性在折射現(xiàn)象中也存在。 (4)能舉例說明生活中的折射現(xiàn)象。 2. 過程與方法 (1)由觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，通過教師引導(dǎo)，幫助學(xué)生分析、概括出相應(yīng)結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，訓(xùn)練學(xué)生的分析、概括能力。 (2)體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺。 3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 (2)初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象、對生活的熱愛、親近的情感。 (3)利用折射現(xiàn)象中的因果關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀事物中因果關(guān)系的重要性(入射角決定折射角和反射角)。 【教學(xué)重點(diǎn)】光的折射規(guī)律。 【教學(xué)難點(diǎn)】用光的折射規(guī)律解釋有關(guān)現(xiàn)象。 【教學(xué)過程】 一、實(shí)驗(yàn)探究：光的折射規(guī)律 1．引入課題 問題一：展示視頻“海市蜃樓”，觀察教科書圖4-4-1 。它們是怎樣形成的？ 問題二：放大鏡為什么能起放大作用？ 問題三：前面學(xué)了平面鏡成像的例子，如水中倒影，是由于光從空氣射向水面，又反射回到空氣中，進(jìn)入人眼形成的像。但水中倒影比物體本身更暗淡，為什么呢？ 2．教師演示圖4-4-2（可往水中加點(diǎn)墨水或牛奶，增強(qiáng)可視性），要求學(xué)生填空。 出示小黑板內(nèi)容（亦可以課件呈現(xiàn)）。 (1)觀察到的現(xiàn)象 ①光的傳播方向在水面發(fā)生突變。 ②同時(shí)出現(xiàn)反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象。 ③入射光線分解為反射光線和折射光線（進(jìn)入人眼的是反射光線，弱于入射光線，故看起來偏暗）。 (2)相關(guān)名稱 3．實(shí)驗(yàn)探究：光的折射規(guī)律 參考教科書（無玻璃磚者可選此)。 (1)器材：小激光光源、半圓形玻璃磚、量角器、直尺。 (2)要求學(xué)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(yīng)為AOA′方向)？ ② 與OA′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？ (3)由學(xué)生上臺(tái)演示圖4-4-3實(shí)驗(yàn)三次，教師指導(dǎo)學(xué)生如何操作，引導(dǎo)臺(tái)下學(xué)生觀察、思考，得出結(jié)論。 4．由教師引導(dǎo)學(xué)生仿照光的反射定律，總結(jié)出光的折射規(guī)律 (1)三線關(guān)系：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)二角關(guān)系：光從空氣斜射入玻璃或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線靠近法線折射，折射角小于入射角（往往不相等)。 (3)因果關(guān)系：折射角隨入射角同方向變化。 5．發(fā)散、深化提問：上面講的是光從空氣進(jìn)入玻璃中，是斜射。若直射（垂直入射）呢？ 二、通過體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺，認(rèn)識(shí)光路的可逆性在折射現(xiàn)象中的存在 1．引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書中圖 2．出示裝有一條小魚的大燒杯，讓學(xué)生進(jìn)行觀察與操作。 (1)從側(cè)面和上面觀察魚，對比魚的大小的不同。 結(jié)論：從側(cè)面看，魚更大（原因以后再講）。 (2)讓學(xué)生用鉛筆模仿貓去“刺”魚。 結(jié)論：魚看起來的位置比實(shí)際位置更淺，是虛像（可討論問題：“眼見”一定“為實(shí)”嗎）。 提出問題：為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象？ 3．討論交流：折射現(xiàn)象中光路的可逆性。 (1)討論導(dǎo)引 導(dǎo)引 1：人透過空氣看樹木，是樹木反射的光從樹木沿直線進(jìn)入人眼。 導(dǎo)引 2：人通過水面看岸邊樹木，光從樹木到水面發(fā)生反射，進(jìn)入人眼。但人還是習(xí)慣地以為光是從水中樹木的倒影處沿直線進(jìn)入人眼的。 即：我們總是依照光射來的直線方向去判斷光源的位置。 (2)在教科書圖中，眼看魚，光從魚處出發(fā)，進(jìn)入人眼，即光從水到空氣中發(fā)生折射（與實(shí)驗(yàn)探究的光從空氣進(jìn)入水中的折射的情況相反)。 (3)出示小黑板：對比 光路方向 空氣 → 水 二者相反、光路可逆 水 → 空氣 光 路 圖 （4）應(yīng)用：用光路的可逆性解釋教科書中圖4-4-4的現(xiàn)象。 在岸上A看水中物B，好象在B′，變淺了；在水中B看岸上物A，好象在A′處，變高了。 三、通過欣賞奇異的折射現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生對大自然、對生活的熱愛，學(xué)習(xí)用光的折射規(guī)律解釋簡單的折射現(xiàn)象 欣賞： ① 教科書圖 ② 透過篝火看到的人會(huì)顫動(dòng)。 ③海市蜃樓——在海面、沙漠上不均勻的空氣中，由于光的折射所形成的虛幻景像呈現(xiàn)在高空（古人誤以為是蜃、大蛤蚧吐氣而成，故又叫蜃景)。其形成原理可參考從水中看岸上物體的光路圖。 四、發(fā)展空間 1．家庭實(shí)驗(yàn)室 (1)硬幣隱現(xiàn)之謎(參見教科書)。 (2)與教科書配套書《學(xué)生活動(dòng)手冊》中內(nèi)容。 2．自我評價(jià) (1)教科書中內(nèi)容 (2)磨砂玻璃淋濕后為什么會(huì)透明？ (3)汽車前燈玻璃罩上的橫豎條紋有何作用？ 3．物理在線 (1)奇妙的光纖：發(fā)生光的反射。 (2)網(wǎng)上搜索“海市蜃樓”內(nèi)容。 4．補(bǔ)充內(nèi)容 找出圖中的錯(cuò)誤之處,并說明它違背了什么科學(xué)規(guī)律？