第4章第4節(jié)光的折射

1、第4節(jié) 光的折射【教材分析】光的折射是本章的第四節(jié)教學(xué)內(nèi)容，它在初中的光學(xué)部分起著承上啟下的作用。學(xué)習(xí)光的折射的知識基礎(chǔ)是光的直線傳播；總結(jié)光的折射規(guī)律時，知識遷移的基礎(chǔ)是光的反射定律。在新課標(biāo)下，本節(jié)內(nèi)容的知識點(diǎn)不多，難度不大。在教學(xué)中，教師要將更多的注意力放在學(xué)生的觀察討論、合作探究和分析歸納能力的培養(yǎng)上。因此，要想方設(shè)法使學(xué)生真正動起來：讓學(xué)生多觀察、多發(fā)言、多動手、多分析、多總結(jié)、多應(yīng)用、多拓展。引領(lǐng)學(xué)生積極參與探究，發(fā)展多項(xiàng)智能。【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能： 1.了解光的折射現(xiàn)象。2.知道光從空氣斜射入水中或其它介質(zhì)時的折射規(guī)律。3.知道在光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。過程與方法： 1觀察、

2、認(rèn)識光的折射現(xiàn)象。2體驗(yàn)由光的折射引起的錯覺。情感、態(tài)度與價值觀： 1初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，激發(fā)學(xué)生探索自然現(xiàn)象的興趣。2在探究中讓學(xué)生養(yǎng)成主動交流和相互協(xié)作的習(xí)慣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】光的折射規(guī)律的探究?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】光的折射規(guī)律的應(yīng)用。【教具、學(xué)具準(zhǔn)備】學(xué)生用器材：小激光器、盛水的燒杯、玻璃磚、自制的光的直線傳播及光的折射一體化裝置、蚊香、火柴、滴管、牛奶一盒（共用）。教師用器材：燒杯、鉛筆、玻璃磚、鋼筆、激光器、玻璃水槽、多媒體課件?！窘虒W(xué)過程】環(huán)節(jié)及內(nèi)容教師活動學(xué)生活動知識回眸情景構(gòu)建引入課題探究1：什么是光的折射？探究2：光的折射規(guī)律應(yīng)用拓展課堂小結(jié)課堂檢測布置作業(yè)播放課件：挖掘光現(xiàn)象中的人

3、文資源，利用多媒體展示三個歷史典故：1.囊螢夜讀；2.鑿壁偷光；3.孫康映雪。啟發(fā)：上述三個典故，分別體現(xiàn)了哪些光學(xué)知識呢？評價學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。過渡：同學(xué)們，下面讓我們再來看一個生活中的小故事吧：清澈見底，看起來不過齊腰深的池水，不會游泳的小明就貿(mào)然跳下去想洗個涼水澡，哪曾想池水卻很深，淹過了小明的脖子，于是他驚慌失措，大呼救命。 引導(dǎo)：小明差點(diǎn)被淹死！對此，你認(rèn)為這是什么原因造成的呢？為何池水看起來比實(shí)際的淺呢？ 引入：要解釋這一現(xiàn)象，需要我們學(xué)習(xí)光的折射。展示教學(xué)目標(biāo)。引導(dǎo)：我們已經(jīng)知道：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；光從空氣射向水面會發(fā)生反射。那么光從空氣進(jìn)入水中，或者光從玻璃

4、進(jìn)入空氣，其傳播方向又將會怎樣呢？組織探究： 引導(dǎo)：你的猜想對不對呢？請同學(xué)們選擇桌子上的器材，試著驗(yàn)證你的猜想。 巡視、指導(dǎo)：1.組織學(xué)生展示自己所在小組的做法。2.組織學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.用示意圖來展示學(xué)生對現(xiàn)象的描述： 引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象總結(jié)：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。結(jié)合圖示介紹：光的折射光路圖中的有關(guān)概念：特別指出：（1）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時才會發(fā)生折射現(xiàn)象。（2）折射角是折射光線與法線的夾角。過渡：光的反射遵循一定的反射規(guī)律，那么，光的折射有哪些規(guī)律呢？下面讓我們繼續(xù)來探究光的折射規(guī)律。組織探究： 1.引領(lǐng)學(xué)生提出問題：光的

5、折射有什么規(guī)律？2.引導(dǎo)學(xué)生對所提出的問題進(jìn)行猜想。3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)：（1）發(fā)放教師自制的光的直線傳播和光的折射一體化裝置（見附件1）（2）介紹裝置的使用方法：（詳見附件1）向水中滴幾滴牛奶，以顯示水中光路；在飲料瓶的開口處，放入點(diǎn)燃的蚊香，使水面上方的空氣中，混有適量的煙氣，以顯示空氣中的光路。 （3）引領(lǐng)進(jìn)一步學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的目的：光從空氣斜射入水中時，有哪些規(guī)律？（4）組織學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。4.組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：（1）把探究的主動權(quán)充分放給學(xué)生，給學(xué)生留有足夠的活動時間和活動空間。（2）巡視指導(dǎo)，獲取學(xué)生探究過程中的各種信息，及時調(diào)控學(xué)生的探究節(jié)奏。（3）利用投影，提醒學(xué)生注意

6、以下幾點(diǎn)：是否也像光的反射那樣，折射光線跟入射光線、法線在同一平面內(nèi)？當(dāng)入射角增大或減小時，折射角如何變化？ 讓光垂直射向界面,有什么現(xiàn)象？除了用所給的“一體化裝置”做實(shí)驗(yàn)外，也要換用玻璃磚,將上面的實(shí)驗(yàn)過程再重做一遍，以驗(yàn)證規(guī)律的普遍性。5.引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行交流評估：（1）要求學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)的效果：（2）組織全體同學(xué)集中交流，請學(xué)生匯報自己的發(fā)現(xiàn)，教師適時點(diǎn)評、引導(dǎo)。（3）以激勵為主，積極評價學(xué)生合作探究活動的效果。6.引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)光的折射規(guī)律：（1）光在發(fā)生折射時，折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)。（2）折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)。（3）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射角小于入射

7、角，入射角增大（或減?。?，折射角也增大（或減?。划?dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角。（4）當(dāng)入射光線垂直射入另一種介質(zhì)中時，傳播方向不改變。啟發(fā)：在光的反射現(xiàn)象中，有“光路可逆”的規(guī)律，在光的折射現(xiàn)象中，是否也有這樣的規(guī)律呢？繼續(xù)總結(jié)：（5）在光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。過渡：俗話說：“學(xué)以致用”。下面讓我們由淺入深地應(yīng)用光的折射規(guī)律，分析一些問題，解釋一些現(xiàn)象：1.當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時，光傳播的路徑將會是怎樣的呢？請同學(xué)們畫出光路圖。2.講故事：小明跟著爺爺?shù)胶腥ゲ骠~時，每次都向著他看到的魚叉去，卻屢屢不中，這是為什么呢？引領(lǐng)學(xué)生作光路圖，使他們認(rèn)識這一現(xiàn)象發(fā)生的原因：3.出

8、示詩句：（1）掬水月在手；（2）潭清疑水淺。據(jù)此提問：它們分別屬于光的什么現(xiàn)象？二者所成的像是實(shí)像還是虛像？（3）引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際和課本中的科學(xué)世界，進(jìn)一步了解折射現(xiàn)象。鼓勵學(xué)生積極發(fā)言，要求學(xué)生總結(jié)：本堂課你有哪些收獲？細(xì)心聽取學(xué)生的發(fā)言，及時組織學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充，說出他們自己的收獲，真正談出多方面的感悟，讓學(xué)生感受求知的快樂！發(fā)放課堂檢測題；（見附件2）巡視指導(dǎo)，及時獲取信息；評價學(xué)生完成情況，指導(dǎo)學(xué)生矯正。多媒體展示：西湖美景及蘇軾的詩觀湖上初晴后雨： 展開聯(lián)想：當(dāng)雨后的西湖，升起了太陽，也許我們會看到美麗彩虹。彩虹是怎樣形成的呢？要想知道其中的原因，請預(yù)習(xí)光的色散。認(rèn)識典故中所蘊(yùn)含的光

9、學(xué)知識：1. “囊螢夜讀”體現(xiàn)了光源的知識。2. “鑿壁偷光”反映光的直線傳播。3. “孫康映雪”應(yīng)用了光的反射。感受古人刻苦好學(xué)的精神。感受故事的情趣，自然地進(jìn)入新的求知狀態(tài)。感受生動形象的科學(xué)漫畫所反映的情景，思考：這與物理知識有什么關(guān)聯(lián)呢？暢所欲言，積極猜想。明確學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生進(jìn)行猜想，可能的情況有：（1）繼續(xù)沿直線傳播；（2）可能彎曲了。（3）討論并動手實(shí)驗(yàn)，觀察光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)的傳播路徑。展示自己的做法，互相評價效果的優(yōu)劣。描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時，會發(fā)生偏折。（2）當(dāng)光垂直射向水或玻璃中時，傳播方向不變。參與總結(jié)，并理解、體會光的折射的含義。認(rèn)識入

10、射光線、折射光線、法線、入射角和折射角。知道發(fā)生光的折射的條件。確認(rèn)什么是折射角。聽講，明確所要探究的任務(wù)。從以下方面進(jìn)行猜想：折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系；折射角與入射角的大小關(guān)系。折射角會隨入射角的變化而怎樣變化？觀察裝置的結(jié)構(gòu)。學(xué)會裝置的使用方法。進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。討論并設(shè)計方案，明確實(shí)驗(yàn)步驟。團(tuán)結(jié)協(xié)作，按以下的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：（1）觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系；（2）比較折射角與入射角的大小；（3）改變?nèi)肷浣谴笮?觀察折射角的變化；（4）讓光垂直射向水面,觀察現(xiàn)象；（5）換用玻璃磚, 重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。積極參與，展示本組的探究效果。匯報自己的發(fā)現(xiàn)，并討論交流，評價

11、自己小組及其他小組的探究效果。感受成功的喜悅，產(chǎn)生更濃厚的求知熱情。積極參與總結(jié)，系統(tǒng)條理地理解、體會光的折射規(guī)律，形成共識，確認(rèn)結(jié)論。動手實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。結(jié)合光的反射進(jìn)行遷移，進(jìn)一步確認(rèn)：在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。圖示：光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。產(chǎn)生應(yīng)用知識的欲望，準(zhǔn)備感受知識應(yīng)用的樂趣。1.畫出光路圖。借助本題，加深對光的折射規(guī)律的理解。2.聽故事，熱烈地交流討論，說出自己的看法。參與作圖，解釋現(xiàn)象：魚身上的光，由水斜射向空氣時，會發(fā)生偏折，折射角大于入射角。折射光進(jìn)入人眼，眼睛逆著折射光看去，就感覺魚的位置升高了，即看起來魚比它的實(shí)際位置淺。3.感受美的意境，并分析說明：“掬水月在

12、手”是光的反射現(xiàn)象；“潭清疑水淺”是光的折射現(xiàn)象。分析說明二者所成的像都是虛像。競相發(fā)言：光的折射現(xiàn)象還有：一筆三折、水中的筷子彎折了、池底變淺、海市蜃樓等等?；仡櫛咎盟鶎W(xué)，從3個方面總結(jié)自己的收獲：（1）知識、技能方面；（2）過程、方法方面；（3）情感、態(tài)度價值觀方面。學(xué)以致用，高效練習(xí)。查缺補(bǔ)漏，全面提高。欣賞美景，朗讀詩歌。產(chǎn)生探究新知的熱情和欲望。【板書設(shè)計】定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象。 （光從一種介質(zhì)垂直入射到另一種介質(zhì)時,傳播方向 。） ；（三線共面）規(guī)律 ；（兩線分居） 當(dāng)光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)中時，折射角 入射角。在光的折射中，光路是 的。

13、常見的光的折射現(xiàn)象：池水變淺、鋼筆錯位、海市蜃樓等光的折射【教學(xué)流程】創(chuàng)設(shè)情境觀察現(xiàn)象得出概念實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)規(guī)律應(yīng)用拓展知識整合感悟收獲當(dāng)堂反饋激情結(jié)課【教學(xué)反思】做的較好的方面：1.在復(fù)習(xí)時，利用多媒體播放歷史典故，渲染了課堂氛圍，使本節(jié)課的開始如鮮花含露，景色初展。而典故洋溢著智慧，又對學(xué)生起到了要刻苦學(xué)習(xí)的教育作用，使學(xué)生較快地進(jìn)入了最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。本部分的復(fù)習(xí)，又為探究光的折射規(guī)律時進(jìn)行知識的遷移作了知識上的鋪墊?？芍^一舉多得，效果不錯。2. 在引入新課時，注重了創(chuàng)設(shè)情境，以生活現(xiàn)象為基礎(chǔ)，給學(xué)生提供了充分的有關(guān)光的折射現(xiàn)象的感性認(rèn)識，拉近了物理學(xué)習(xí)與生活的距離，讓學(xué)生經(jīng)歷了“從生活走向

14、物理”的科學(xué)體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的求知熱情，使問題的探究有了一個良好的開端。3. 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，老師用自制的教具-“光的直線傳播及光的折射一體化裝置”來感召學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。用自制的教具，幫助學(xué)生突破了探究光的折射規(guī)律這一實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，提高了探究的效率。在學(xué)生探究的過程中，給學(xué)生留下了三個非常充分空間：活動的空間、思維的空間及表現(xiàn)的空間，培養(yǎng)了學(xué)生合作探究的能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力、總結(jié)規(guī)律的能力以及語言表達(dá)的能力。4.在教學(xué)中，注重培養(yǎng)了學(xué)生對知識進(jìn)行遷移的能力。例如：結(jié)合光的反射定律來認(rèn)識光的折射規(guī)律，既培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力，又加深了對兩個重要的光學(xué)規(guī)律的理解。5.在應(yīng)用拓展這一

15、環(huán)節(jié)中，注意了問題設(shè)置的梯度。例如：首先讓學(xué)生作出“光從空氣斜穿過一塊玻璃”時的光路圖，以此來加深學(xué)生對剛剛總結(jié)出來的光的折射規(guī)律的理解；通過解釋現(xiàn)象，深化對光的折射規(guī)律的應(yīng)用；通過對光的折射現(xiàn)象的大量舉例，拓展了對光的折射現(xiàn)象的了解，使知識得以整合，應(yīng)用的過程流暢而一氣呵成。在這個過程中，又讓學(xué)生經(jīng)歷了“從物理走向社會”的科學(xué)體驗(yàn)。6.在教學(xué)中，注重了人文主義色彩的渲染和滲透，例如：引用了“掬水月在手”、“潭清疑水淺”的詩句，引領(lǐng)學(xué)生在詩情畫意中辨別了光的反射和折射現(xiàn)象，進(jìn)一步感受了虛像的含義；以講故事的形式，引領(lǐng)學(xué)生分析叉魚不中的原因，增強(qiáng)了生活的情趣，使學(xué)生在應(yīng)用規(guī)律分析問題時充滿了的熱

16、情；在結(jié)課時，引用了蘇軾的觀湖上初晴后雨一詩，為下一節(jié)光的色散的學(xué)習(xí)留下了懸念，也起到了促進(jìn)學(xué)生積極預(yù)習(xí)，自主求知的熱情，效果很好。有待改進(jìn)的地方：1.學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情非常高漲，探究活動都很積極踴躍。但有些學(xué)生在總結(jié)規(guī)律時，參與度不夠。反映了部分學(xué)生愛動手而不愛動腦的不良的習(xí)慣，對此，需要加強(qiáng)引導(dǎo)。2.在課堂探究節(jié)奏的把握上，還需要進(jìn)一步地加強(qiáng)調(diào)控。附件1：自制教具說明教具名稱：光的直線傳播及光的折射一體化裝置實(shí)驗(yàn)裝置圖及說明：在方形飲料瓶的瓶口向下約7cm的位置開一個小孔，在與小孔相鄰的一側(cè)面的正中位置，豎直向下粘上細(xì)細(xì)的即時貼，用它作為探究光的折射時的“法線”。此裝置可以使煙霧在瓶內(nèi)保留較長

17、的時間，連續(xù)而流暢地觀察光的直線傳播和光的折射現(xiàn)象?，F(xiàn)象明顯，能夠使學(xué)生饒有興趣地高效完成探究，破解了探究光的折射規(guī)律這一實(shí)驗(yàn)上的難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)裝置操作方法：1.從瓶口向瓶內(nèi)倒入適量的水，并滴入適量牛奶，振蕩均勻，旋緊瓶蓋。2.將點(diǎn)燃的蚊香通過小孔伸入瓶內(nèi)，當(dāng)瓶內(nèi)煙氣適量時，用激光筆照射，可以方便直觀地觀察到光在空氣中沿直線傳播、光在水中沿直線傳播。3.讓激光從空氣斜射入水中（入射點(diǎn)在“法線”與界面交點(diǎn)的位置），可以方便地看到：光從空氣斜射入水中，折射光線靠近法線這一折射現(xiàn)象。突破了光的折射難于流暢地演示這一探究過程中的難點(diǎn)。4.旋開瓶蓋，讓激光從空氣垂直射入水中，可以觀察到光的傳播方向不改變。

18、附件2：課堂檢測題1池水看起來比實(shí)際的要_，這是由于光從_射入_時發(fā)生的_造成的，看到的是實(shí)際池底的_像。2如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線，其中_是入射光線，_是反射光線，_是折射光線，反射角為_，折射角為_。3當(dāng)光從_斜射入_時折射光線將偏離法線，這時折射角_于入射角。 4一束光從空氣中射向某一透明介質(zhì)時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，入射光與分界面的夾角為30°，若折射光線和反射光線垂直，則反射光線與入射光線的夾角為_°，折射角為_。5下列現(xiàn)象屬于光的折射的是（） A通過潛望鏡觀察海面上的船只  B觀察樓房在水中的倒影 C從水中看岸上的物體比實(shí)際位置高 D在路燈下出現(xiàn)了人的影子6在湖邊看平靜湖水中的“魚”和“云”，看到的是（） A“魚”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像 B“魚”是光的折射形成的虛