第4节 光的折射
【2022年版课标要求】
通过实验,了解光的折射现象及其特点。
【教学重难点】
重点:通过实验探究,了解光的折射规律。
难点:利用折射规律解释生活中的折射现象
【教法与学法】
教法:通过实验先定性观察再定量测量,引导学生对测量数据进行分析、归纳。
学法:课前预习,自主学习,实验观察,联系生活,学以致用 。
【课前准备】
教师:激光灯、水槽、牛奶、喷雾器、玻璃砖、白色硬纸板、烧杯(水)、铅笔
学生:分组活动实验器材(反射、折射实验器)
【教学过程】
一、引入新课
(1)播放“泰山日出”“海市蜃楼”“渔民叉鱼”等多媒体图片。
(2)将筷子插入水中,看一下水中的筷子有什么变化 (向上弯折)
(3)在一个碗中放一枚硬币,让两个学生斜看碗中的硬币,上下移动视线到刚好看不到硬币为止(此时视线不动),然后向碗中倒水,能否看到硬币。(可以看到,好像碗底变浅了)
这是什么原因呢 本节我们来研究光的另一种现象——光的折射。
二、探究新知
(一)探究光的折射
1.实验前的准备
教师活动:我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的,那么在不同介质中会是怎样传播的呢 提出问题,光从空气进入水中,传播方向会不会发生改变 如果传播方向改变的话,会发生怎样的变化 是靠近法线,还是远离法线 (是靠近水面,还是远离水面 )
学生活动:思考问题,作出猜想。
概括总结:直线传播、改变方向靠近法线、改变方向远离法线、传播方向不变。
同学们的猜想是否正确,我们需要通过实验进行验证,请同学们自主设计实验方案,验证自己的猜想。
学生活动:设计实验方案,说明实验方案。
概括总结学生的实验方案,确定合理、可行的方案,进行实验验证。
2.演示实验
教师活动:演示实验1——折射现象(斜射)
在水中滴入几滴牛奶,让激光灯的光从空气斜射入水中,同时在水面上方利用喷雾器喷雾。学生活动:观察光束在空气中和水中的路径,描述实验现象。
概括总结:光从空气斜射入水中,传播方向发生偏折,这种现象叫作光的折射。折射光线靠近法线,学生整理。
教师活动:演示实验2——折射现象(斜射)
将半圆形玻璃砖紧靠白色硬纸板,让激光灯的光从空气斜射入玻璃砖中。
学生活动:观察光束在空气中和玻璃砖中的路径,描述实验现象。
概括总结:光从空气斜射入水或者玻璃中,折射光线靠近法线,学生整理。
教师活动:演示实验3——折射现象(直射)
让激光灯的光从空气直射入水中。
学生活动:观察光束在空气中和水中的路径,描述实验现象。
概括总结:光从空气直射入水中,传播方向不变,学生整理。
教师活动:演示实验4——折射现象(直射)
让激光灯的光从空气直射入玻璃砖中。
学生活动:观察光束在空气中和玻璃中的路径,描述实验现象。
概括总结:光从空气直射入水或者玻璃砖中,传播方向不变。学生整理。
规律总结:斜射改变、直射不变。学生整理。
3.学生分组实验
(1)探究光的折射现象中,折射角和入射角的大小关系
教师活动:光的折射现象中,发生斜射时,光的传播方向会发生改变,也就是说,折射角和入射角大小不相等,我们可以通过实验探究折射角和入射角的大小关系,请同学们设计实验方案,探究折射角和入射角的大小关系。
学生活动:设计实验方案,说明实验方案。
概括总结学生的实验方案,确定合理、可行的方案,多次改变入射角的大小,观察折射角的改变情况,进行实验验证。实验中注意实验过程中的现象记录,利用描点法记录入射光线和折射光线的径迹,测量折射角和入射角的大小。
学生活动:分组进行实验,探究折射角和入射角的大小关系,学生展示实验记录,分析实验记录,得出规律。
概括总结:光从空气斜射入水或者玻璃时,折射角小于入射角。
(2)探究光的折射现象中,光路可逆。
教师活动:光的反射现象中,光路是可逆的。发生折射现象时,光路是否是可逆的 请同学们自己设计实验方案,探究发生折射现象时,光路是否是可逆的。
学生活动:设计实验方案,说明实验方案。
概括总结学生的实验方案,确定合理、可行的方案:让光线沿着折射光线的方向入射,观察折射光线的方向。学生分组进行实验,实验结束后,展示实验记录,分析实验记录,得出规律。
概括总结:在光的折射现象中,光路可逆。
(二)生活中光的折射现象
教师提问:你还在哪些地方见过或知道光的折射现象
学生回答:
如:(1)岸上的人看清澈的池水,觉得池底变浅了,
(2)水中鱼的实际位置比看上去的要深,
(3)海市蜃楼现象。
师生活动:让学生利用光的折射规律尝试解释“池水变浅”或“真鱼变深”,可以利用画图辅助说明,教师根据学生的解析,进行必要的点拨。利用折射规律,采用画图的方法解析折射现象。(附:折射现象原理图)
【课堂小结】
教师:通过今天的学习你学到了什么,有什么成功的经验和收获
学生总结:
1.光的折射的定义及生活中光的折射现象。
2.光的折射规律的内容。
3.在光的折射现象中,光路是可逆的。
【板书设计】
第4节 光的折射
一、光的折射定义:
二、光的折射规律:
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