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一、教学目标
知识与技能:1.了解光的折射现象。
2.知道光从空气射入水或其他介质中的偏折规律。
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性。
过程与方法:1.通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析、归纳能力。
2.引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。
情感态度与价值观:初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近感。
二、教学重点、难点
1.重点:探究光的折射规律。
2.难点:用光的折射规律解释生活中的现象。
三、教学资源
研究光的折射规律实验仪器(装有适量水的水槽、激光电筒等)21套,装有水的烧杯和空烧杯各20个,铅笔20支,玻璃砖1块等。
四、教学过程设计
(一)引入新课
实验:将一束光从空气中斜射至水面,让学生观察现象。
讲述:一部分光返回空气中,这是反射光,另一部分光进入水中,且其传播方向发生了改变。
板书:光由一种物质进入另一种物质时,传播方向发生改变的现象,叫做光的折射。
(二)新课教学
1.提出问题
实验:让学生把一支铅笔斜插入空烧杯中,然后向杯中注水,让学生观察现象。
问:铅笔浸没在水中的部分好像向上偏折了,这是什么原因呢?
2.探究发现
教师对照图介绍:O点——入射点
AO——入射光线
NN/——法线
∠AON——入射角
OC——折射光线
∠CON/——折射角
让学生回忆光的反射定律,并猜测折射光线、入射光线和法线的位置关系,折射角与入射角的大小关系。并指出:建立在一定的基础上先进行猜测,然后再用实验来进行研究总结出规律,这是物理学的研究方法之一。
启发学生思考,通过哪几个方面来研究。在此基础上,分步出示研究问题,让学生分组实验来探究。
(1)折射光线与入射光线和法线位置上有什么关系?
小结:折射光线跟入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(2)光从空气斜射到水表面时,折射角和入射角的大小有什么关系?
小结:折射角小于入射角。
(3)改变入射角的大小,折射角将怎样改变?
小结:折射角随入射角的增大而增大。
(4)如果将水换成玻璃砖,光由空气斜射入玻璃中,折射角与入射角的大小关系是怎样的?
小结:折射角小于入射角。
3.讨论辨析
(1)如果光线垂直射向水面,进入水中的光线方向会怎样?(让学生通过实验来回答)
指出:光垂直射到水的表面时,在水中的传播方向不变。(在玻璃中也是如此)
(2)如果有一束光从水中斜射向空气中,折射角是否小于入射角呢?(让学生通过实验来回答)
指出:光从水中斜射入空气中,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。(在玻璃中也是如此)
(3)当光线在水中沿着原来折射光的路径入射时,折射光线的路径是怎样的?(让学生通过实验来回答)
指出:它在空气中的折射光线,就会沿着原来入射光的路径射出,这说明折射和反射一样,也存在着光路的可逆性。
4.归纳总结
光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射光线向法线靠近,折射角小于入射角。入射角增大时,折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面时,在水和玻璃中的传播方向不变。
光从水或玻璃中斜射入空气中,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。
5.巩固开拓
(1)用光的折射规律来解释水中的铅笔好像向上偏折的原因。
讲述:自P点射向空气中的光线在水面处发生了折射,眼睛对着折射光线看去,觉得光好像是从水中P/点射出来的,P/点在P点的上方。用相同的方法,分析铅笔在水下部分的各点,最后得到的结果就是我们看到的情形。
同样,站在鱼缸边看水缸底部中的雨花石,雨花石看起来似乎升高些;在游泳池边看池水的深度,总是比实际要浅些,好像池底上升了。其道理和这个实验相仿,都是光的折射现象。
(2)有经验的渔民,使用钢叉向水下叉鱼时,应该向什么方向投叉?
(3)潜水员入水前看到站在岸边的人,在水下也看到岸边的人,他会感觉到( )。
A.水下看岸边的人变高了 B.水下看到岸边的人变矮了
C.岸边的人高、矮无变化
(三)课堂小结
1.光的折射现象。
2.光的折射规律
三线(折射光线、入射光线和法线)共面,法线居中。
折射角与入射角的大小关系:
当光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射角小于入射角;
当光从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角;
当光垂直射到水或玻璃的表面时,折射角等于入射角(为0°)。
(四)布置作业
1.总结反射现象与折射现象中的相同点和不同点。
2.小实验:观察压在厚玻璃板下的图像文字有何变化?并用折射规律加以解释。
板书设计:
1.光的折射现象
2.光的折射规律
3.光的折射规律的应用
五、教学反思
1.这节课主要是以学生实验为主,学生在实验中发现问题,引发思考,通过分组实验探究规律,激发了学生的好奇心和求知欲,使学生在实践中体会到了学习的乐趣。同时受到科学态度和科学精神的熏陶。发展初步的科学探究能力、形成尊重事实、探索真理的科学态度。
2.在探究前每個环节都需要精细的思考,考虑学生可能出现哪些问题,然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一课做铺垫,所以本课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候,由于学生的实际操作水平和表达能力有差异,可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间,为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象挤出时间。
(作者单位:合肥市颐和中学 安徽省合肥市)
知识与技能:1.了解光的折射现象。
2.知道光从空气射入水或其他介质中的偏折规律。
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性。
过程与方法:1.通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析、归纳能力。
2.引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。
情感态度与价值观:初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近感。
二、教学重点、难点
1.重点:探究光的折射规律。
2.难点:用光的折射规律解释生活中的现象。
三、教学资源
研究光的折射规律实验仪器(装有适量水的水槽、激光电筒等)21套,装有水的烧杯和空烧杯各20个,铅笔20支,玻璃砖1块等。
四、教学过程设计
(一)引入新课
实验:将一束光从空气中斜射至水面,让学生观察现象。
讲述:一部分光返回空气中,这是反射光,另一部分光进入水中,且其传播方向发生了改变。
板书:光由一种物质进入另一种物质时,传播方向发生改变的现象,叫做光的折射。
(二)新课教学
1.提出问题
实验:让学生把一支铅笔斜插入空烧杯中,然后向杯中注水,让学生观察现象。
问:铅笔浸没在水中的部分好像向上偏折了,这是什么原因呢?
2.探究发现
教师对照图介绍:O点——入射点
AO——入射光线
NN/——法线
∠AON——入射角
OC——折射光线
∠CON/——折射角
让学生回忆光的反射定律,并猜测折射光线、入射光线和法线的位置关系,折射角与入射角的大小关系。并指出:建立在一定的基础上先进行猜测,然后再用实验来进行研究总结出规律,这是物理学的研究方法之一。
启发学生思考,通过哪几个方面来研究。在此基础上,分步出示研究问题,让学生分组实验来探究。
(1)折射光线与入射光线和法线位置上有什么关系?
小结:折射光线跟入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(2)光从空气斜射到水表面时,折射角和入射角的大小有什么关系?
小结:折射角小于入射角。
(3)改变入射角的大小,折射角将怎样改变?
小结:折射角随入射角的增大而增大。
(4)如果将水换成玻璃砖,光由空气斜射入玻璃中,折射角与入射角的大小关系是怎样的?
小结:折射角小于入射角。
3.讨论辨析
(1)如果光线垂直射向水面,进入水中的光线方向会怎样?(让学生通过实验来回答)
指出:光垂直射到水的表面时,在水中的传播方向不变。(在玻璃中也是如此)
(2)如果有一束光从水中斜射向空气中,折射角是否小于入射角呢?(让学生通过实验来回答)
指出:光从水中斜射入空气中,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。(在玻璃中也是如此)
(3)当光线在水中沿着原来折射光的路径入射时,折射光线的路径是怎样的?(让学生通过实验来回答)
指出:它在空气中的折射光线,就会沿着原来入射光的路径射出,这说明折射和反射一样,也存在着光路的可逆性。
4.归纳总结
光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射光线向法线靠近,折射角小于入射角。入射角增大时,折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面时,在水和玻璃中的传播方向不变。
光从水或玻璃中斜射入空气中,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。
5.巩固开拓
(1)用光的折射规律来解释水中的铅笔好像向上偏折的原因。
讲述:自P点射向空气中的光线在水面处发生了折射,眼睛对着折射光线看去,觉得光好像是从水中P/点射出来的,P/点在P点的上方。用相同的方法,分析铅笔在水下部分的各点,最后得到的结果就是我们看到的情形。
同样,站在鱼缸边看水缸底部中的雨花石,雨花石看起来似乎升高些;在游泳池边看池水的深度,总是比实际要浅些,好像池底上升了。其道理和这个实验相仿,都是光的折射现象。
(2)有经验的渔民,使用钢叉向水下叉鱼时,应该向什么方向投叉?
(3)潜水员入水前看到站在岸边的人,在水下也看到岸边的人,他会感觉到( )。
A.水下看岸边的人变高了 B.水下看到岸边的人变矮了
C.岸边的人高、矮无变化
(三)课堂小结
1.光的折射现象。
2.光的折射规律
三线(折射光线、入射光线和法线)共面,法线居中。
折射角与入射角的大小关系:
当光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射角小于入射角;
当光从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角;
当光垂直射到水或玻璃的表面时,折射角等于入射角(为0°)。
(四)布置作业
1.总结反射现象与折射现象中的相同点和不同点。
2.小实验:观察压在厚玻璃板下的图像文字有何变化?并用折射规律加以解释。
板书设计:
1.光的折射现象
2.光的折射规律
3.光的折射规律的应用
五、教学反思
1.这节课主要是以学生实验为主,学生在实验中发现问题,引发思考,通过分组实验探究规律,激发了学生的好奇心和求知欲,使学生在实践中体会到了学习的乐趣。同时受到科学态度和科学精神的熏陶。发展初步的科学探究能力、形成尊重事实、探索真理的科学态度。
2.在探究前每個环节都需要精细的思考,考虑学生可能出现哪些问题,然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一课做铺垫,所以本课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候,由于学生的实际操作水平和表达能力有差异,可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间,为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象挤出时间。
(作者单位:合肥市颐和中学 安徽省合肥市)