4.1
光的折射
【教学目标】
1.知识与技能
·了解光的折射现象;
·了解光从空气中射入水或其他介质中时的偏折规律;
·了解光在折射时光路的可逆性。
2.过程与方法
·通过观察,认识折射现象;
·体验由折射引起的错觉。
3.情感、态度与价值观
初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
【教学重点】
实验探究光的折射规律。
【教学难点】
1.归纳光的折射规律;
2.光折射时光路的可逆性探究。
一、新课引入
【叉鱼实验】
师:同学们以前有没有用鱼叉在河里叉过鱼?(生:没有)想不想试一试?今天老师就给你们一个机会,不过我们的捕鱼过程要求比较特别,(PPT)先从铁筒中瞄准鱼,再沿着瞄准的方向用直棒代替鱼叉穿过铁筒叉鱼。(老师边讲解,边演示)哪位同学愿意试一试?
(学生上台叉鱼,没戳中)
师:没关系,我们再请一位同学试一下
(学生上台瞄准之后,再请一位同学上台检验,然后再戳。学生仍没戳中)
二、进入新课
【光的折射现象】
师:为什么瞄准了仍戳不中呢?是玻璃管弯了吗?还是看似瞄准的光线其实是弯的?
生:是光线弯了
师:可这变弯的光线我们看不见啊?怎样才能把在空气中和水中传播的光线显示出来呢?(PPT)
生:在空气中可以用喷雾、让光沿着白屏传播的方法显示光路
师:在水中我们可以通过滴牛奶的方法来显示光路,同学们桌上的水中就已经滴入了牛奶.
师:下面就请同学们自己观察光从空气倾斜射入水中的情景(PPT)
我们可以用这个带有光屏的小水杯和激光笔来显示光路
(学生实验:观察光由空气进入水中的情况)
师:这是这位同学观察到的光从空气射入水中的现象,你们是否也看到了?(学生答:是)
师:刚才我们瞄准鱼时,光是怎样进入我们的眼睛的?是否也是从空气射入水中再进入我们的眼睛的?
生:不是,光是从水中射入空气中再进入我们的眼睛的
师:你能否用刚才的仪器再观察光从水中射入空气的情景
(学生实验:观察光从水中射入空气的情况)
师:这两个图中,光在两种物质的界面上都发生了弯折,这个现象就叫做光的折射(PPT)准确地说就是指当光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生了改变。什么是光的介质呢?就是能够传播光的物质,我们刚才观察光时用的介质是空气、水,除此以外,还有玻璃、真空等。为了表示光的折射情况,人们规定了入射光线、入射角和折射光线、折射角,类似于光的反射图,我们可以画出光的折射光路图。现在就请同学们把书翻到85页,对照书本自学,然后在你刚才描出的光路图中标出入射光线、折射光线、入射角和折射角。(PPT)
师:生活中有很多现象都是由于光的折射引起的,(PPT)例如:人进入水中腿会变短、放在水中的筷子看上去像折断了、自然界中美丽的彩虹、难得一见的海市蜃楼甚至是变扁的太阳。同学们还可以用玻璃砖盖在笔上观察一笔三折现象、观察筷子“弯折”现象.
(学生实验:观察一笔三折现象、观察筷子“弯折”现象)
师:刚才这些现象都是光的折射,可要清楚地解释这些现象,靠我们刚刚的肤浅认识是远远不够的,还需进一步探究光在折射过程中的规律。
【光的折射规律】
师:你们想不想知道刚才的“一笔三折”实验中光在玻璃砖中是怎样传播的?能不能想办法把这个光路描画出来呢?(学生思考),老师可以给你们介绍一种方法,我们可以用玻璃砖、激光笔、白纸来描画出这个光路,这个光路中出现了两次折射,第一次是光从空气斜射入玻璃,第二次光又从玻璃回到了空气(教师边说边实物投影),同学们在描之前还要先注意看老师的方法提醒。(读PPT上的内容)现在同学们就可以开始自己描画了。
(学生实验,教师巡视并选出两张描好的光路图,用实物投影显示)。
师:这两位同学画得很好,你们也画出来了吗?
师:我们刚才描画出的光路图中,也涉及到了一些光学概念,如入射光线、折射光线、入射角和折射角等。请你在刚画的两次折射光路图中分别标出相应的入射光线、折射光线、入射角和折射角.
(学生标画角和光线)
师:(PPT)现在我们请一位同学上来给大家指一下入射光线、折射光线、入射角和折射角。
(学生上讲台分别指出两次折射时的入射光线、折射光线、入射角和折射角)
师:同学们再仔细观察一下这个光路图,你能发现什么规律吗?
(学生讨论)
生:当光从空气射入玻璃中时,折射角小于入射角;当光从玻璃中射入空气中时,折射角大于入射角。
生:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别在法线的两侧。
(注1:学生很有可能不能准确地回答出以上两条。
对第一条规律,可以采用以下方法引导:
指点光从空气射入玻璃中的光路图,让学生比较折射角和入射角的大小;再指点光从玻璃射入空气中的光路图,让学生比较折射角和入射角的大小。
对第二条规律,可以采用以下方法引导:
引导学生对比反射定律,认识到折射现象中三线之间的关系。)
师:我们先请一位同学来总结一下这两条规律(PPT)
师:只做一次实验能不能一定得出所有规律?
生:不能。
师:那就请同学们再画几条光路,试试看能不能有新的发现?(PPT)
(生再次实验,画出光路图后让学生交流、讨论。)
师:请一位同学来讲讲你的新发现。
生:……(PPT)显示
师:我们可以用动画再现一遍刚才的研究过程,同学们可以从三线关系、角度关系、变化规律、特殊现象这四个方面自己先总结一下光的折射规律。
师:这就是光的折射规律(PPT)。
【光的折射规律的应用】
师:现在就可以清楚地解释有关光的折射现象了。我们再回顾一下上课一开始的游戏,为什么叉不中鱼呢?怎样才能叉中鱼?(实验结合PPT)同学们请看,从鱼中发出两条光线,经过空气和水的界面发生了折射,我们眼睛会认为进入我们眼睛的光线就是两条折射光线的反向延长线的交点,这里就是我们所看到的鱼的虚象。它在真正的鱼的上方。
师:我们再来完整解释一下这个现象
师:现在有没有同学想再做一次渔夫来叉这条鱼?
(学生叉鱼,教师提示:我们应该瞄准哪里呢?)
师:下面就请同学们自己来解释水中的筷子为什么看上去会向上弯折?
教学反思
一.成功之处:
1.动画引课新颖特别,一下子抓住了学生的好奇心和注意力。
学生关于折射现象的生活情景很丰富,却没有归纳,而思维活动不是凭空产生的,必须借助强烈的刺激,采用学生最喜爱的动漫,唤醒对已有经验和知识的思考,使学生产生好奇心,吸引了学生,激发学习动机。学生学习的内在动力是学习兴趣,没有兴趣,物理课是没有办法进行的.
2.有效合理的利用多媒体.
坚持板书的主题作用,发挥多媒体的辅助作用,板书和课件不重复;动画不替代实验,重视学生实验,重视每个学生的实验参与度,所有的学生实验两人一组;
3.创造性的使用教材。
活动一,增加硬币重现,操作简单,现象直观。
活动二,光通过空气和水两种介质时的折射,采用演示实验代替学生活动,原因:这个实验非常直观,改用演示能节约课堂时间;这样做并不是代替学生的体验过程,是为了节省更多的时间给学生,;探究也没有必要停在表面的热热闹闹;不管采用哪种教法一定要保证思维的流畅性,要使学生的思维动起来,凸显物理学科本身的逻辑性严密性。
4.问题设计严密有效,
问:筷子加水折断,河里有水变浅,硬币注水后被抬高,它们有什么共同之处?(都有水)
没有水,物和眼都在空气中,来自物的光在同一种均匀介质中沿直线传播进入人眼的;
有了水,物在中水,眼在空气中,物和眼分别在两种不同的介质中,来自物的光从一种介质传播到另一种介质中,会表现出什么性质呢?如何解释这些奇特的现象呢?今天我们一起学习第四章第一节光的折射。
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