4.1光的折射定律4.2测定介质的折射率 教学设计

《光的折射定律》、《测定介质的折射率》教学设计
教学目标：
通过观察实验，了解光的折射现象；能规范做光路图；
通过对实验数据得分析，探究折射角和入射角的关系并归纳折射定律；
知道折射率与光速的关系，并能用其进行计算；
通过实验，让学生理解光通过平行玻璃砖的光路规律，掌握在实验中和处理数据时减小误差的方法；
领略折射现象的美妙，学会用物理知识解释自然现象，热爱、亲近大自然。
教学重点：
折射定律的得出和理解；
理解折射率的概念。
教学难点：
理解折射率的概念
教学方法：
演示实验，指导学生进行实验探究活动。
课时安排：1课时
情境引入：
光在均匀介质中沿直线传播，当它遇到不同介质的分界面时，往往不再按照原来的方向前进，一部分被反射回原来的介质中，发生光的反射；另一部分进入不同介质后偏向另一个个方向传播，发生光的折射。
新课教学：
光的折射定律
阅读教材：简要概括人类对光的折射的研究历程。
情境：如图所示，让一束光由一种介质斜着射向另一种介质，例如，从空气射向水中，入射光线与法线的夹角称为入射角，折射光线与法线的夹角称为折射角。
1、折射定律：当光线从空气射入介质时，发生折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
2、表达式：
【讨论与交流】若让光从玻璃片入射，进入到玻璃片与空气的界面，折射光线将如何？光线向什么方向偏折？
3、光路的可逆性：如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来入射光线发生折射。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。
折射率
情境：光从真空射入水中时，；光从真空射入某种玻璃时，。对于不同的介质来说，常数是不同的。
【思考问题】常数越大，光线从真空斜以相同入射角射入这种介质，光线的偏折情况是怎样的？
定义：把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的折射率。
物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空斜射入介质（或从介质斜射入真空）时偏折的程度。折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。
折射率与光速的关系：某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度与光在这种介质中的传播速度之比。
表达式：
4、任何介质的折射率都大于1.
【讨论与交流】有人说，当光从水射入空气发生折射时，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比即为水的折射率。这种说法正确吗？
测定介质的折射率
【实验与探究】测定长方形玻璃砖的折射率。
【思考问题】（1）怎样确定与入射光线AO相对应的折射光线OO′？
（2）用什么方法处理数据，得到长方形玻璃砖的折射率？
（3）应该采取哪些措施以减小误差？
例题：如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距。求油的折射率和光在油中传播的速度。
课堂小结：
理解光的折射定律；
理解折射率的含义，会计算介质的折射率；
知道折射率与光速的关系。
课后作业：
第3题、第5题