教學目標


1．通過實驗認識光的折射規(guī)律。能從眾多的與光有關(guān)的現(xiàn)象中辨認出光的折射現(xiàn)象。能用光的折射規(guī)律解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。


2．通過對大量光的折射現(xiàn)象的具體分析，沒疑和提出問題，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的科學探究能力。


3．通過實驗探究，培養(yǎng)學生實驗操作能力。


教學重、難點


1、重點


(1)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。


2．難點


實驗探究光的折射規(guī)律。


教學方法


科學探究法，實驗法，討論、交流法


教具準備


學生分組實驗：激光筆、水槽、一個可折疊的光屏、一塊玻璃磚、鉛筆、細線、幾個小石塊、燒杯、筷子


演示實驗：細長鐵絲(當作魚叉)，魚(塑料片剪成的)，裝滿水的塑料桶。


教學過程


一、課題引入


1．分組實驗。


(1)讓學生觀察空燒杯的底和盛滿水后燒杯的底看起來有什么變化。


生：燒杯的底盛滿水后上升了。


(2)讓學生觀察筷子放在裝滿水的金屬碗中，在水面處出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?


生：筷子在水面處折斷了。


(3)讓學生觀察筆放在玻璃磚后，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?


生：筆看起來折斷了。


2．演示實驗。


“刺魚”活動(個別學生上臺演示)。





各組取小桶一只，加入適量的水，把數(shù)條“小魚”(如圖所示)通過細線綁在石塊上，浸入水中，使“龜”潛入水中較深的位置。甲、乙兩位同學，用細鐵絲作魚叉，快速向“負”刺去，把魚刺出水面為成功，只準刺一次，看哪個同學能夠成功。


有的同學失敗了


師；是否對準了“魚”才刺去?


生：點點頭。


師：為什么對準了卻剌不到呢?


有的同學成功了


師：是否對準了“魚”才剌去?


生：不是，叉子往“魚”的下方刺去。


師：為什么對準“魚”下方就會剌中。


師：以上各種現(xiàn)象，都是光的折射現(xiàn)象，由此引出課題。


二、新課教學


1．光的折射現(xiàn)象。





演示實驗：在水槽中放置一個光屏、光屏一半露出水面如果P62圖4—21所示水中滴人少許牛奶，攪拌均勻，讓激光筆發(fā)出的光緊貼著光屏斜射向水面讓學生觀察現(xiàn)象。


師：你們看到了什么現(xiàn)象?


生甲：光在空氣中沿直線傳播。


生乙：光從空氣斜射入水中時，傳播方向發(fā)生了變化(即偏折)。


引出光的折射概念


板書：光從空氣斜射入水中時，傳播方向會發(fā)生變化(即偏折)，這種現(xiàn)象叫做光的折射。如圖所示。


教師向?qū)W生介紹關(guān)于光的折射的幾個名詞：入射光線AO、折射光線013、法線ON，入射角i，折射角?。


2．光的折射規(guī)律。


師：對光的折射?你想知道什么(或你想提出什么問題)?


生甲；光的折射遵循什么規(guī)律?


生乙：入射角與折射角關(guān)系如何?


生丙；入射光線、折射光線、法線關(guān)系如何?


師：我也想提出問題：如果入射角增大、折射角是增大?還是減小?折射角一定小于入射角嗎?


師：你們的猜想是什么?


生甲：折射角小于入射角。


生乙：折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。


生丙：入射光線、折射光線和法線可能在同一平面上。


生?。喝绻肷浣窃龃?，折射角可能減小。


生戍：入射角一定是大于折射角。


師：你們的猜想是否正確，還是要用實驗來驗證，你們準備設(shè)計一個什么樣的實驗來驗證?


生：用剛才演示光的折射現(xiàn)象的裝置就可以研究光的折射規(guī)律。


師：下面4個人一組進行探究實驗，請你們先討論實驗步驟，即先研究什么?后研究什么?并寫在紙上，還要在紙上畫出光路圖。


學生討論、交流。


師：請大家將你們各小組設(shè)計的實驗步驟與實驗內(nèi)容互相交流，并請某組一位同學進行全班交流。


生：實驗裝置如課本P62圖4—21所示。


(1)觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系。


(2)比較折射角與入射角的大小。


(3)改變?nèi)肷浣谴笮?，觀察折射角的變化情況。


(4)換用玻璃磚，將上面的實驗過程重復(fù)一遍。


(5)讓光從水中斜射入空氣中，觀察入射角和折射角的變化(大小關(guān)系)。


師：如何觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系?


生：光屏是一個以法線為軸線可折疊的，先讓光屏在一個平面上，在光屏上是否能觀察到入射光線和折射光線；再將左半邊的光屏向后折或向前折，在左半邊光屏上可觀察到入射光線的同時，在左半邊光屏上是否能觀察到折射光線?當光屏兩半邊在同一平面亡時，可在光屏上同時觀察到入射光線和折射光線，而當光屏兩半邊不在同一平面上時，不能在光屏上觀察到折射光線，說明入射光線、法線和折射光線在同一平面上。


師：如何比較入射角和折射角大小。


生：靠觀察目測比較角度大小。


師：大家可在光屏上空氣和水分界面畫一條直線，畫出入射點，并在入射光線、折射光線上畫個點，取出后在光屏上畫出折射光路圖，用量角器可測量出入射角和折射角的大小，然后畫在紙上進行交流。


下面大家進行分組實驗，探究光的折射規(guī)律。


學生分組進行探究實驗，教師巡回檢查，解困答疑，并加以指導(dǎo)。


師：下面請第三小組將你們探究實驗得出的光的折射規(guī)律向全班同學交流。


生甲：光折射時，折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)。折射角隨入射角的改變而改變，入射角增大時，折射角也增大；入射角減小時，折射角也減小。


師：有補充的嗎？


生乙：光從空氣斜射向水中時，折射角小于入射角光從水中斜射向空氣中時，折射角大于入射角，可見折射角不一定小于入射角。


師：講得很好，在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，根據(jù)光路的可逆性，我們也能得出以上結(jié)論。


生丙：當光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；由折射現(xiàn)象中光路可逆可知當光從玻璃斜射入空氣時，折射角大于入射角。


師：對剛才同學的發(fā)言大家給予掌聲鼓勵。


師：當光線從空氣垂直射向水面，入射角為零，折射光線方向改變嗎?折射角為多少?


學生實驗探究


生：當光線從空氣垂直射向水面。折射光線方向不改變，入射角為零，折射角也為零。


3．光的折射現(xiàn)象的應(yīng)用。


師：你見過海市蜃樓嗎?你知道海市蜃樓是怎樣產(chǎn)生的嗎?


生甲：從報紙報道上知道有海市蜃樓的現(xiàn)象。


生乙：從電視上看到海市蜃樓。


生丙：我從科普讀物上知道海市蜃樓產(chǎn)生的原因是光的折射現(xiàn)象產(chǎn)生的。


在我國的古書《史記》、《夢溪筆談》中都有關(guān)于海市蜃樓的記載，宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中也描述過海市蜃樓的奇觀。可見，海市蜃樓是一種不算少見的自然現(xiàn)象。


海市蜃樓是怎樣發(fā)生的?


我們已經(jīng)知道，光是沿直線傳播的，其實嚴格地說，光只有在均勻的介質(zhì)中才沿直線傳播。如果介質(zhì)疏密不均，光線就不會沿直線傳播，而會發(fā)生折射。





海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上。夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比空中的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比底層的空氣稀疏，來自地平線以外遠處物體的光線，本來不能到達我們的眼中，但有一些射向空中的光線，由于不同高度空氣的疏密不同而發(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，如圖4．3—3所示，進入觀察者的眼睛。逆著光線望去，就感到看見了遠處的物體。


師：有的同學喜歡游戲，看水只有齊腰深，可到水中就不止了，這是什么原因。


生：這是光的折射現(xiàn)象。由于光從水中射向空氣時，發(fā)生折射，而人的眼睛認為光是沿直線傳播造成的。


師：同學們學了光的折射知識，要懂得應(yīng)用到生活中，在游泳時要特別注意安全。


課本P62圖4—20，在水中的鉛筆為什么“斷”為兩段?教師邊講邊畫光路圖。


師：利用光的折射還可以制成各種改變光路的器件，其中應(yīng)用最普遍的是三棱鏡和透鏡。


演示實驗：


(1)一束光經(jīng)過三棱鏡傳播方向發(fā)生改變。


(2)一束光經(jīng)過凸透鏡傳播方向發(fā)生改變。


板書：光折射現(xiàn)象的應(yīng)用。


課堂歸納小結(jié)


師：這節(jié)課你們學到了什么?


生：討論、交流得出：通過本節(jié)課的實驗探究，我們知道了光的折射現(xiàn)象，光的折射規(guī)律和折射現(xiàn)象的應(yīng)用，重點是由科學探究得出光的折射規(guī)律和善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。


師：請每位同學對自己在本節(jié)課的學習情況進行評估。


板書設(shè)計


第三節(jié) 光的折射


1．光的折射現(xiàn)象


法線ON，入射角i。折射角?。


2．光的折射規(guī)律


3．光的折射規(guī)律的應(yīng)用


教學反思


本課難在“探究”，因為學生初學物理，他們的物理思維還沒有形成，更不用說實驗探究能力的具備了，所以本課的探究不能放的太寬泛了，在探究前每個環(huán)節(jié)都需要精細的思考，考慮學生可能出現(xiàn)哪些問題，然后考慮如何正確的引導(dǎo)。因為有“光的反射”一課做鋪墊，所以本課學生動手操作降低了一定的難度。在探究三線共面的時候，由于學生的實際操作水平和表達能力有差異，可以考慮師生共同完成。不要花太多的時間，為在后面用光的折射規(guī)律解釋生活中的折射現(xiàn)象和課堂練習擠出時間。














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第三節(jié) 光的折射

版本： 滬科版

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