课题 第四章 第4节 光的折射 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.通过实验观察,正确认识光的折射现象,建立光的折射概念。2.通过小组合作实验探究,准确归纳出光的折射特点,提升科学探究能力。3.通过小组讨论及动手实验,理解生活中的折射现象并灵活运用光路图进行解释,形成将物理知识应用于生活实际的意识。
教学重点、教学难点 重点:通过实验探究光的折射特点。难点:用光路图解释生活中的折射现象。
教学方法 以教材提供的素材为材料,充分发挥学生的主体作用,让学生多体验、多交流、多动手、多思考,通过自己的聪明才智,以类似科学家研究方式获取知识和应用知识,让学生遵循认知规律,从实践到理论,又从理论到实践,达到掌握知识、提高能力,从而提高课堂效率的目的。
教学准备 玻璃砖、激光笔、水槽水、水、圆表盘、碗两只、硬币、实物投影仪、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入蜡烛“折断”为什么完好的蜡烛透过玻璃观察时是被“折断”的呢?带着这个问题我们一起来学习光的折射相关知识。二、讲授新课知识点一 光的折射过渡语:通过前面的学习我们知道光在同种均匀介质中沿直线传播,那么当光从一种介质射向另一种介质时传播方向会发生怎样的变化?演示1:光从空气射入玻璃将玻璃砖固定在黑板上,用激光笔斜射,让学生直观地观察到光从空气斜射向玻璃时,不仅在玻璃表面发生了反射,光的传播方向也发生偏折。点评:请描述光的折射现象,并类比光的反射画出光的折射光路图,初步建立光的折射概念:光从一种介质射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。过渡语:前面学习到光的反射遵循一定规律,那么光的折射遵循什么规律?演示2:研究光的折射现象提出问题:复习回顾光的反射定律,类比提出以下问题:折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?折射光线、入射光线是否分居法线两侧?折射角与入射角的关系?光路是否可逆?猜想与假设:结合观察到的现象,类比光的反射提出猜想。实验设计:请利用手中的实验器材,小组讨论并制定方案,合作探究完成实验,准确总结出光折射时的特点(从空气射入水或玻璃)。实验过程:(1)如图所示,改变光的入射角度,观察实验现象;记录实验数据,分析得出角、线、面的关系。实验次数入射角/度折射角/度123…(2)类比光的反射中光路可逆,引导学生思考,折射现象中光路是否可逆?学生提供方案探究“光路可逆”。引导学生总结光的折射特点:①面:折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。②线:折射光线、入射光线分别位于法线两侧。③角:光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角在同种介质中沿直线传播;当入射角增大时,折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。④在折射现象中,光路可逆。交流评估:最初对光的折射的描述是否准确?怎么描述才准确?光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。知识点二 生活中的折射现象1.利用多媒体,作图解释“叉鱼”的折射原理。并利用此原理解释池水“变浅”,告诫学生千万不要贸然下水。 2.利用所学知识解释课前提出的“空盆现硬币”问题。3.简单提出生活中另外一些折射现象,如海市蜃楼等。扩展:海市蜃楼——在海面、沙漠上方不均匀的空气中,由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成,故又叫蜃景)。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。四、板书设计 第4节 光的折射一、光的折射现象光从空气斜射入水或其他介质中时,传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射现象。二、光折射的规律①光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线偏向(折射角小于入射角)。②折射角随入射角的增大而增大。③光垂直入射时光的传播方向不变。④光的折射现象中,光路是可逆的。三、生活中的折射现象池底变浅,海市蜃楼等。
教学设计反思 本课难在“探究”,因为学生初学物理,他们的物理思维还没有形成,更不用说实验探究能力的具备了,所以本课的探究不能放的太宽泛了,在探究前每个环节都需要精细的思考,考虑学生可能出现哪些问题,然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一节做铺垫,所以本课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候,由于学生的实际操作水平和表达能力有差异,可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间,为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象和课堂练习挤出时间。
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第4节 光的折射
八年级
初中物理
第四章 光现象
1.通过实验,观察光的折射现象,掌握光折射时的特点。
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的。
3.会应用有关光的折射知识解释生活中的一些现象。
学习目标
光的折射
知识点一
1.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
(1)入射点:入射光线与分界面的交点O;
(2)分界面:两种介质的分界面,如图所示的MM′;
(3)入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO;
(4)折射光线:进入另一种介质的光线OC;
2.光的折射的几个基本概念:
“一点”“一面”“三线”“两角”
(5)法线:过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′;
(6)入射角:入射光线与法线的夹角i;
(7)折射角:折射光线与法线的夹角r。
让一 束光从空气斜射入水中,传播方向是否发生偏折 向哪个方向偏折
改变光束从空气射入水中的角度,多做几次,观察光束在空气中和水中的径迹。
光射入水中时的折射现象
3.演示:研究光的折射现象
通过上述实验你知道光的折射规律有哪些吗?
1. 光折射时,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别位于法线两侧。
3. 光从空气斜射到玻璃或水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
4. 入射角减小,折射角也减小。
5. 光垂直射到玻璃或水中时,在玻璃或水中的传播方向不变。
6. 光从玻璃斜射入空气中,折射光线将远离法线,折射角大于入射角。
7. 光的折射现象中,光路是可逆的。
应用:根据光的折射规律作图
空气
水
玻璃
空气
玻璃
空气
三棱镜
玻璃
空气
空气
4.光在反射和折射时有何异同点:
相同点:
(1)当光传播到两种介质的交界面时,一般要同时发生反射和折射。
(2)反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。
(3)反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧,即反射光线与折射光线位于法线的同侧。
(4)反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大,随它的减小而减小。
(5)光在反射和折射时光路都是可逆的。
不同点:
(1)反射光线与对应的入射光线在同种介质中,折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
(2)反射角始终等于对应的入射角,而折射角与对应的入射角一般不相等,其大小关系跟光从空气射入其他介质,还是从其他介质射入空气有关,只有当光垂直界面入射时,折射角和入射角才相等,都等于零度。
1.“变浅”的奥秘
池底某点发出的光从水中斜射向空气时会发生偏折,逆着折射光看去,就会感觉这点的位置升高了,即池水看起来比实际的浅。
生活中的折射现象
知识点二
结论:从空气中观察水中物体的位置比实际浅。
筷子向上偏折
如图所示 ,假设从岸上的树上A点发出的两条光线经折射后射入人眼(光由空气斜射入水中,折射角小于入射角),折射光线的反向延长线将相交于A′点,
人有光沿直线传播的经验,逆着折射光看去,会觉得光好像是从A′点发出的,所以人看到的是岸上的树的虚像,它比树的真实位置偏高。
2.“变高”的奥秘
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚,但沿着人看见的鱼的方向去叉它,却叉不到,因为渔叉叉向的是鱼的虚像,比鱼实际的位置高。
有经验的渔民在叉鱼时,要向看到的鱼的_______方投叉才能叉到鱼。
S
S′
3. 叉鱼的诀窍
下
4. 海市蜃楼的奥秘
海市蜃楼是一种由光在不均匀介质中传播时发生弯折而产生的现象。
5.“错位” 的奥秘
铅笔错位这个现象也是由光的折射形成的。
从铅笔的S点射出的光,由空气射到玻璃中再射向空气时发生两次折射,折射光的反向延长线交于S′点,这就是所看到的铅笔的位置,即铅笔的虚像。
S
S′
课堂小结
随堂练习
1. 下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.日偏食的形成
B.池水中的鱼看起来“变浅”了
C.汽车“后视镜”中的景物
D.白云在水中的倒影
B
光的反射现象
光沿直线传播
2.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”,则( )
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的虚像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
B
3. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图所示),反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为_____,折射角的大小为_____。
37°
60°
60°
反射角60°
30°
83°
53°
37°
折射角