4.1光的折射 （教学设计）高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.1光的折射
一、教材分析
物理课程标准：了解光的折射现象、光路是可逆的、空气进入其他介质的偏折规律
教材内容及体系安排：前面学习波的相关性质，知道波能发生反射、折射、衍射等物理现象。证明波具有波动的特性，初中已经学习光的反射、折射的特点。知道光传播过程中的入射光线、反射光线、法线、折射光线，能找到传播过程中的入射角、折射角、反射角。能够根据光的特性画出光路图，并知道光路是可逆的。
二、学情分析
授课学生对象：高二年级的学生。
知识储备：理解波的反射原理，遵循的相关规律
能力基础：知识的把握能力较弱，不会用相应的物理概率解决问题。学习缺乏主动性。
思维方式：波的内容学习比较抽象，学生不会把思维延伸到空间里面。讲解内容大多数，不能通过实验演示得出结果。
三、教学目标与核心素养
物理观念∶通过光通过玻璃进入空气实验，感受光的可逆的。
科学思维∶能够理解相关的折射率的计算方式，能找到相应的入射角、反射角。
科学探究：通过演示实验，提高学生对于学生的主动性，知道物理与生活息息相关。
科学态度与责任∶实验演示过程的严谨、实事求是的探索，数据处理的真实性。
四、教学重难点
教学重点：入射光线、反射光线、折射光线、入射角、折射角。
教学难点：1.运用公式计算不同介质的折射率，几何关系的寻找
2.能用折射率解决生活中的现象
五、教法学法
教法：讲授法、实验探究
学法：自主探究法、讨论交流法、团队合作法
六、教学准备
多媒体课件、水槽、激光笔、玻璃、量角器、铅笔等实验器材
七、教学过程
创设情境，导入新课:回顾光具有的特性，光路的特点
利用生活中常见的射灯、树林里投射进来的光导入课堂，让学生举例生活中常见的光现象。引出新课光具有的相关性质，具有哪些特性？
光的具有的性质：光沿着直线传播，光的反射、折射只改变光的传播方向，同是光路是可逆的，入射光线可以作为反射光线。
新课教学1：探究光的反射与折射的规律，并画出光路图
实验器材：装水的水槽、光源、量角器、铅笔等
实验步骤：
1.将水槽中导入相应的水，打开固定在光源，并比光源从一定的角度照射到水中。
2.观察在水中留下一条明显的光线，找来相应的A4纸张记录下光线的轨迹。入射光线与水面间的点作垂线，这条线是法线。
3.在空气中传播的线作为入射光线，水中传播的线作为折射光线。入射光线与法线之间的角作为入射角，反射光线与法线之间的角作为反射角，折射光线与法线之间的角作为折射角。
实验现象：光的传播方向发生相应的弯曲，入射到水中的光线向法线一端倾斜。入射角大于折射角，同时也会有比较暗的反射光线的存在。多次改变入射角的大小、方向，相应的折射角、反射角也会发生改变。
实验结论：
光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫做光的折射
光的反射：光从一种介质射向另一种介质表面时，有部分光自界面反弹回原介质中的现象。
光的折射的规律
① 折射光线、入射光线、法线在同一平面内
② 折射光线和入射光线分居法线两侧
③光的折射也满足光路可逆原理
④当入射角增大时，折射角也随着增大
实验数据测量与分析（光从空气射入玻璃）
次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
入射角θ
反射角β
折射角α
新课教学2：光的折射率的理解
同一种光进入不同介质发生折射时，光的偏折程度不同，即折射率与介质有关
2.当不同的光进入同一介质发生折射时，不同光的偏折程度不同，即折射率与光的种类有关
学以致用，扩展提升1
例1关于折射率下下列说法正确的是（ ）
A.可知，介质的折射率与入射角的正玄成正比
B..可知，介质的折射率与入射角的正玄成反比
C.可知，介质的折射率与介质中的光束成正比
D.同一种频率的光有第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比
例题2如图一个储油桶的底面直径与高均为d，当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B，当桶内的深度等于桶高的一半时，从AB方向看过去，恰能看到桶底的C点，CB两点的距离为d/4，求油的折射率和光在油中传播的速度。
八、板书设计
1.光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫做光的折射。
2、光的折射的规律
① 折射光线、入射光线、法线在同一平面内
② 折射光线和入射光线分居法线两侧
③光的折射也满足光路可逆原理
④当入射角增大时，折射角也随着增大
2.光的折射定律（斯涅耳定律）
1.折射光线、入射光线、法线在同一 平面内
2.折射光线、入射光线分居法线两侧
九、教学反思
1、能理解不同介质间的折射率，相关的折射定律的应用。能用相应的定律解决问题的能力。
2、会寻找光折射相关的夹角，计算相应的折射率的大小。
3.折射率的大小在真空中最小，计算折射率时是从光疏介质进入光密介质。且折射率大于1，