光的折射
【教学目标】
(1)知道以下概念:光的折射现象、折射光线、折射角。
(2)理解光的折射规律。
(3)理解光路的可逆性在折射现象中也存在。
(4)能举例说明生活中的折射现象。
【教学重点】
光的折射规律。
【教学难点】
用光的折射规律解释有关现象。
【教学准备】
小激光光源、一杯水、一条小鱼(大烧杯中)、半圆形玻璃砖、直尺、量角器、小黑板、挂图(折射现象)、硬币。
【教学过程】
(一)实验探究:光的折射规律。
1.引入课题。
问题一:展示视频“海市蜃楼”,观察教科书图4-4-1。它们是怎样形成的?
问题二:放大镜为什么能起放大作用?
问题三:前面学了平面镜成像的例子,如水中倒影,是由于光从空气射向水面,又反射回到空气中,进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡,为什么呢?
2.教师演示教科书图4-4-2(可往水中加点墨水或牛奶,增强可视性),要求学生填空。
出示小黑板内容。
(1)观察到的现象。
a.光的传播方向在水面发生突变。
b.同时出现反射现象和折射现象。
c.入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线,弱于入射光线,故看起来偏暗)。
(2)相关名称。(参考图4-4-3)
3.实验探究:光的折射规律。
以下方案任选一个:
方案一:参考教科书图4-4-2(无玻璃砖者可选此)。
方案二:参考教科书图4-4-4。
(1)器材:小激光光源、半圆形玻璃砖、量角器、直尺。
(2)要求学生带着下列问题去观察:
a.光的传播方向改变吗?
b.折射光线是偏离还是靠近法线?
c.使入射角增大,则折射角如何变化?入射角减小呢?
(3)由学生上台演示课本图4-4-4实验三次,教师指导学生如何操作,引导台下学生观察、思考、得出结论。
4.由教师引导学生仿照光的反射定律,总结出光的折射规律。
(1)三线关系:折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面);折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。
(2)二角关系:光从空气斜射入玻璃或其他介质时,折射光线靠近法线折射,折射角小于入射角(往往不相等)。
(3)因果关系:折射角随入射角同方向变化。
5.发散、深化提问:上面讲的是光从空气进入玻璃中,是斜射。若直射(垂直入射)呢?
(二)折射形成的奇异现象。
1.出示装有一条小鱼的大烧杯,让学生进行观察与操作。
(1)从侧面和上面观察鱼,对比鱼的大小的不同。
结论:从侧面看,鱼更大(原因以后再讲)。
(2)让学生用铅笔模仿猫去“刺”鱼。
结论:鱼看起来的位置比实际位置更浅,是虚像(可讨论问题:“眼见”一定“为实”吗)。
提出问题:为什么会出现上述现象?
2.讨论交流:折射现象中光路的可逆性。
(1)讨论导引
导引1:人透过空气看树木,是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。
导引2:人通过水面看岸边树木,光从树木到水面发生反射,进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。
即:我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。
(2)眼看鱼,光从鱼处出发,进入人眼,即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。
(3)出示小黑板:对比。
光路方向 空气→水 二者相反、光路可逆 水→空气
光路图
(三)通过欣赏奇异的折射现象,培养学生对大自然、对生活的热爱,学习用光的折射规律解释简单的折射现象。
1.欣赏:教科书图4-4-5、4-4-6。
2.透过篝火看到的人会颤动。
3.海市蜃楼——在海面、沙漠上不均匀的空气中,由于光的折射所形成的虚幻景象呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成,故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。
(四)发展空间。
1.家庭实验室。
硬币隐现之谜。
2.自我评价。
(1)教科书中内容。
(2)磨砂玻璃淋湿后为什么会透明?
(3)汽车前灯玻璃罩上的横竖条纹有何作用?
3.物理在线。
(1)奇妙的光纤:发生光的反射。
(2)网上搜索“市蜃楼”内容。
4.补充内容。
找出图中的错误之处,并说明它违背了什么科学规律?
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