第三节光的折射

第三节 光的折射 陈龙云 一 教学目标 一 知识与技能 1 知道光的折射现象 2 通过实验 认识光从空气射入水或其它介质 或从其它介质射入空气中的折射规律 3 会画光的折射光路图 4 了解生活中的折射现象 并能用光的折射规律进行解释 二 过程与方法 1 通过学生观看实验 观察 认识生活中的折射现象 2 通过探究光的折射规律 培养学生从物理现象中归纳简单的科学规律 并能用已知的规律 解释简单问题的能力 3 培养运用物理知识解决实际问题的能力 能利用折射现象来解释有关的物理现象 三 情感态度与价值观 1 初步领略折射现象的美妙 对大自然有亲近 热爱和谐相处的情感 2 通过观察筷子的折射现象 培养学生的观察实验的品质 3 通过对 筷子折断 等自然现象的解释 激发学生对科学的求知欲 养成探索自然现象和 日常生活中的物理学道理的习惯 4 注意在活动中培养学生善于与其他同学合作的意识 二 重点 知道光的折射现象 难点 会画光的折射光路图 三 实验器材 小碗 底部有小鱼图样 筷子 玻璃砖 激光笔 光源 水槽 水 鱼叉 四 课时安排 1 课时 五 教学内容 1 什么是光的折射现象 2 探究光的折射规律 3 折射规律的应用 六 教学过程 一 引入新课 1 复习提问 1 光在反射中有什么规律 2 什么叫做光路的可逆性 2 引入新课 演示 将一支筷子斜插入烧杯的水中 看到 筷子好像在水面处折了向上弯 筷子折断 再透过玻璃砖看一支粉笔时看到什么现象 一部分同学看到粉笔的位置好像错位了 由于 位置关系 还有部分同学看到没错位 粉笔错位 教师讲述 筷子并没折 粉笔也没有错位 这是什么原因 在生活中你还见到过类似的现象吗 其实这是光的折射现象 这节课我们就一起来研究光的折射 二 新课教学 1 什么是光的折射现象 演示 1 光由空气斜射入水中的折射现象 让学生观察光路 在水中沿直线传播 在空气中也 是沿直线传播 但在水和空气的界面处发生偏折 这就是光的折射过程 让学生把光路画下来 引 导学生和反射光路比较 得出入射光线 入射点 法线 入射角 折射光线 折射角及位置 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向会发生偏折 这种现象叫光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向会发生偏折 这种现象叫光的折射 强调定义中 斜 入 另一种介质 及 界面 几字的含意 法线 图 1 折射光线 入射光线 O N 空气 水 让学生画出实验图形 并指定一位同学将图形画在黑板上 图 1 教师和学生共同指出图 1 中各部分名称 其中进入水中的光线叫折射光线 折射光线与法线的 夹角叫折射角 正因为这小小的偏折 在生活中出现很多有意思的现象 比如 碗底的小鱼 玻璃砖后 面的 等等 对于这些奇妙的现象 我们能不能对它们做出准确的 科学的解释 光线是怎样偏折 的 有没有规律 我们可以从哪几个方面来研究呢 先来回忆一下光在反射时都有哪些规律 我们是从那些方面进行研究的 研究光的折射的规律 时 所以我们也应该研究 1 折射光线的位置 2 角度的关系 3 当入射角增大时 折射角怎样变化 2 探究光的折射现象的规律 借鉴光的反射学生实验进行研究 并记录数据 实验结束后 前后四个人为一个小组 互相讨 论在光的折射现象中 1 折射光线的位置 2 角度的关系 3 当入射角增大时 折射角怎样变化 演示 1 入射光线斜射入中心 O 处的水面上但射线不沿盘面进行 观察 折射光线在哪儿 2 再将入射光线沿盘面斜射到盘中心 O 处的水面上 并改变入射角的大小 观察 折射 光线相对于入射光线和法线所在的位置 及折射角的大小变化 学生讨论 教师总结归纳得出 折射光线在入射光线和法线所确定的平面内 折射光线和入射折射光线在入射光线和法线所确定的平面内 折射光线和入射 光线分居在法线两侧 折射角小于入射角 光线分居在法线两侧 折射角小于入射角 教师讲述 在实验中可以看到 当入射角改变时 折射角也随之改变 但总是小于入射角 那么 能否得出结论 折射角总是小于入射角呢 问 对照图 2 若改 CO 为入射光线时 它在空气中的折射光线会在哪儿呢 根据光路的可 逆性可知 其折射光线会沿着原来入射光线的路径射出 即 OA 问 此时 折射角还小于入射角吗 在此证实 折射角不是总小于入射角 问 在什么情况下折射角才小于入射角呢 只有在空气斜射入水或其它介质中时 折射角才 小于入射角 光从空气斜射入水或其它介质时 折射光线靠近法线 折射角小于入射角 问 为什么要斜射入水或其它介质中呢 强调 斜 字 看以下实验 演示 让入射光线垂直 沿法线 射入水中 问 入射角等于多少 0 反射角等于多少 0 折射角等于多少 0 反 射光线在哪 按原路返回 折射光线在哪 传播方向不变 说明这是反射和折射中的一种 特殊情况 图 3 法线 图 2 A C O N 水 空气 法线 图 3 O N 空气 水 注意 当入射光线垂直射入另一种介质中时 其传播方向不改变 总结实验及讨论的结果 得出光的折射规律 光的折射规律 光在发生折射时 折射光线跟入射光线和法线再同一平面内 折射光线和入射光的折射规律 光在发生折射时 折射光线跟入射光线和法线再同一平面内 折射光线和入射 光线分别位于法线的两侧 光从空气中斜射入水或玻璃中时 折射角小于入射角 当光线从水或玻光线分别位于法线的两侧 光从空气中斜射入水或玻璃中时 折射角小于入射角 当光线从水或玻 璃中斜射入空气中时 折射角大于入射角 璃中斜射入空气中时 折射角大于入射角 3 折射规律的应用 1 小游戏 底部有小鱼图样的小碗 一同学调整眼睛到刚好看不见小鱼的位置 另一同 学向碗中缓慢倒入水 当水面上升到一定高度时 观察现象 小鱼升高 2 体验 叉鱼 制作鱼模型并固定于水槽中 用直铁丝作鱼叉 对准看到的鱼下叉 看 谁能叉准 并让该同学说出叉准鱼的 奥妙 是什么 即鱼的虚像形成的原因 3 学生讨论 筷子折断 小鱼升高 的原因 图 4 图 4 空气 水 分界面 4 折射现象不仅会使眼睛 受骗 有时还会产生一些很美的奇观 如 海市蜃楼 播 放 海市蜃楼 的影像资料 教师讲述 到现在 我们就不难理解在看玻璃砖后面的粉笔时 为什么会有两种不同的结论了 而这两种结论都是正确的 只是观察这一现象时所在的位置不同 当粉笔把反射出的光垂直射入玻 璃砖里时 在玻璃砖内仍按原来的传播方向射至玻璃与空气的界面上 因还是垂直入射的 所以其 传播方向仍不改变 如图 若观察者恰在这一光束的路径上 逆着其传播方向看去 则不会感觉到 粉笔错位了 那么如何解释 错位 的感觉呢 请同学们课下讨论研究 三 课堂小结 1 通过今天学习 有哪些收获