物理：4.1《光的折射定律》教案（粤教版选修3-4）

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光的折射定律
【教学课时】1课时
【教学用具】
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。
【教学目标】
1. 知识与技能
(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。
2. 过程与方法
(1)由观察实验现象入手，通过教师引导，帮助学生分析、概括出相应结论。培养学生的观察能力，训练学生的分析、概括能力。
(2)体验由折射引起的错觉。
3. 情感、态度与价值观
(1)在实验中养成实事求是的科学态度。
(2)初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象、对生活的热爱、亲近的情感。
(3)利用折射现象中的因果关系，使学生认识客观事物中因果关系的重要性(入射角决定折射角和反射角)。
【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（亦可以课件呈现）。
(1)观察到的现象
①光的传播方向在水面发生突变。
②同时出现反射现象和折射现象。
③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
3．实验探究：光的折射规律
参考教科书（无玻璃砖者可选此)。
(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：
① 光的传播方向改变吗（若不改变，光路应为AOA′方向)？
② 与OA′相比，折射光线是偏离还是靠近法线？
③ 使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？
(3)由学生上台演示图4-4-3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、通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性在折射现象中的存在
1．引导学生阅读教科书中图
2．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？
3．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)在教科书图中，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
（4）应用：用光路的可逆性解释教科书中图4-4-4的现象。
在岸上A看水中物B，好象在B′，变浅了；在水中B看岸上物A，好象在A′处，变高了。
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
欣赏： ① 教科书图
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)。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
(1)硬币隐现之谜(参见教科书)。
(2)与教科书配套书《学生活动手册》中内容。
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“海市蜃楼”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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