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光的折射一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.了解光的折射現(xiàn)象。2.了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)的偏折規(guī)律。3.了解光在發(fā)生折射時(shí),光路的可逆性。(二)過(guò)程與方法1.通過(guò)觀察,認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象。2.體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺(jué)。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙,獲得對(duì)自然現(xiàn)象的熱愛(ài)、親近的情感。二、教學(xué)步驟(一)引入課題前面我們研究的是光的反射,同學(xué)們回憶一下,什么是光的反射?當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的交界面上,有一部分光返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫光的反射,在這里我們說(shuō)有一部分光返回原介質(zhì),那么另一部分光呢?如果光射到的是不透明物體的交界面,那么另一部分光會(huì)被吸收,但是如果光是射到某種透明介質(zhì)的交界面上,比如從空氣中射入水中或者玻璃中,另一部分光就要進(jìn)入水中或者玻璃中傳播,這就是我們這節(jié)課開(kāi)始要研究的光的折射問(wèn)題.(二)新課教學(xué)1.光的折射在日常生活中光的折射現(xiàn)象十分普遍,下面請(qǐng)同學(xué)們透過(guò)玻璃磚看自己的手指,并注意調(diào)換觀察的角度,看一下,發(fā)生了什么現(xiàn)象?也可以觀察鉛筆,或其他物品.學(xué)生透過(guò)玻璃磚觀察手指.[老師]看到了什么現(xiàn)象?[學(xué)生]看到手指好像錯(cuò)了位.[老師]變換一下觀察角度,看到了什么現(xiàn)象?[學(xué)生]視線(xiàn)越斜,錯(cuò)位越顯著,如果視線(xiàn)垂直于玻璃磚的側(cè)面則沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)位.為什么會(huì)發(fā)生錯(cuò)位呢?這是因?yàn)楣獾膫鞑シ较虬l(fā)生了改變,這就是光的折射現(xiàn)象.什么是光的折射:光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì),傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象叫光的折射(板書(shū))。為什么這里講“一般會(huì)發(fā)生變化”,而不講一定.剛才我們將視線(xiàn)垂直于玻璃磚側(cè)面觀察,手指沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)位,說(shuō)明光的傳播方向沒(méi)有發(fā)生變化.對(duì),發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí),是光垂直于界面入射,這時(shí)光的傳播方向不改變,請(qǐng)同學(xué)們想一想,在日常生活中你發(fā)現(xiàn)了哪些光的折射現(xiàn)象.學(xué)生一邊舉例,教師一邊插話(huà)給予肯定或者解釋、誘導(dǎo)、補(bǔ)充,促使課堂教學(xué)氣氛更加活躍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
“灌滿(mǎn)水的游泳池從上面看起來(lái)比實(shí)際要淺.”“斜插在水中的筷子從上面看上去好像在水面處折了一樣.”“到河邊玩,想抓起河水里的石子,結(jié)果一伸手沒(méi)拿到,需要把手伸得更深一點(diǎn)才拿到”[老師]對(duì),同學(xué)們說(shuō)的都非常好,說(shuō)明同學(xué)們十分注意觀察周?chē)默F(xiàn)象,下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究一下,在光的折射現(xiàn)象中有哪些規(guī)律性的東西.2.光的折射的一般規(guī)律(板書(shū))
下面開(kāi)始進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),教師先介紹教材P46圖2.4--1所示實(shí)驗(yàn),然后讓一束光從空氣中斜射入水中,讓同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并對(duì)照實(shí)驗(yàn)講解哪些是入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)、法線(xiàn),哪些角是入射角、折射角,對(duì)實(shí)驗(yàn)中所觀察到的反射光線(xiàn)略作說(shuō)明.然后畫(huà)出板圖板書(shū)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察并考慮以下問(wèn)題A.折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在位置上有什么關(guān)系?
B.折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)在位置上有什么關(guān)系?
C.改變?nèi)肷浣堑拇笮?,觀察折射光線(xiàn)與折射角發(fā)生什么變化.
D.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中,折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)比較是靠近還是遠(yuǎn)離法線(xiàn),折射角與入射角的大小比較有什么特點(diǎn).
E.讓光線(xiàn)垂直于界面入射,看到什么現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)學(xué)生回答以上的問(wèn)題,教師對(duì)學(xué)生所回答的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),最后得
出正確的結(jié)果,寫(xiě)出板書(shū).板書(shū)光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時(shí),折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面上;折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè);折射角小于入射角;入射角增大,折射角也隨著增大;當(dāng)光線(xiàn)垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變.[老師]如果我們把光源放到水中,讓光線(xiàn)逆著折射的方向射人空氣中,會(huì)看到折射光線(xiàn)沿什么方向射出?[學(xué)生]折射光線(xiàn)將沿著原來(lái)入射光線(xiàn)的方向射出.教師對(duì)學(xué)生的回答予以肯定,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。[老師]如果我們讓光線(xiàn)從水或者其他透明介質(zhì)斜射人空氣中,那么折射光線(xiàn)相對(duì)于法線(xiàn)的位置與入射光線(xiàn)比是靠近還是遠(yuǎn)離,折射角與入射角比較是大還是小?如果入射角發(fā)生增大或者減小的變化,折射角發(fā)生什么變化?
[學(xué)生]光從水中或其他透明介質(zhì)斜射人空氣中,折射光線(xiàn)將遠(yuǎn)離法線(xiàn)折射,折射角大于人射角,如果入射角增大,折射角也增大.[老師]回答得非常好,下面請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出光從水中斜射人空氣中折射光線(xiàn)的大致方向.板書(shū)
學(xué)生進(jìn)行練習(xí),老師請(qǐng)一位同學(xué)在黑板上的圖中畫(huà)出折射光線(xiàn)的大致方向,然后教師進(jìn)行講評(píng),并了解同學(xué)們畫(huà)圖的情況前邊在舉例說(shuō)明光的折射現(xiàn)象時(shí),有一位同學(xué)講,他外出游玩時(shí)想拿起水中的石頭,結(jié)果一下沒(méi)拿到,把手再往下伸才拿到,這是為什么呢?下面我們畫(huà)圖來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題教師邊畫(huà)圖邊進(jìn)行講解,石頭在水底的A處,它射向空氣的光到達(dá)界面以后發(fā)生折射,折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)折射,折射角大于人射角,岸邊的人逆著折射光線(xiàn)看去,覺(jué)得光線(xiàn)好像從0點(diǎn)射來(lái),因而認(rèn)為石頭在B處,所以一伸手沒(méi)抓到,只有再向下伸手才能抓到.這個(gè)例子告訴我們,在外出郊游時(shí),看到清澈見(jiàn)底不太深的水,千萬(wàn)不要冒失地下去游泳,因?yàn)樗纳疃瓤赡軙?huì)比你想象的要深得多.否則沒(méi)有思想準(zhǔn)備,下去才發(fā)現(xiàn)水沒(méi)過(guò)自己頭頂,這時(shí)心一慌會(huì)發(fā)生危險(xiǎn).
(三)總結(jié)、擴(kuò)展今天我們研究了光的折射現(xiàn)象和它的初步規(guī)律,為什么講初步規(guī)律,就是因?yàn)榻裉斓难芯恐皇嵌ㄐ缘?,?duì)于折射角與入射角的關(guān)系沒(méi)有進(jìn)行定量的分析.從實(shí)驗(yàn)中我們看到當(dāng)光線(xiàn)從空氣斜射入水中時(shí),隨著入射角的增大,折射角也增大,但是折射角的變化總沒(méi)有入射角變化大.反過(guò)來(lái),當(dāng)光從水中斜射人空氣中時(shí),折射角隨入射角的增大而增大,但折射角的變化要比入射角的變化大.這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明折射角與入射角之間有一定的數(shù)量關(guān)系.但是由于同學(xué)們的知識(shí)有限,目前還不能研究它,以后在高中學(xué)習(xí)時(shí)將學(xué)到這些內(nèi)容.哪些同學(xué)對(duì)這個(gè)問(wèn)題感興趣,課下可以自己看有關(guān)的書(shū),也可以同老師一起探討.(四)布置作業(yè)P48-1、2、3、4(五)板書(shū)設(shè)計(jì)第四節(jié)光的折射1.什么是光的折射(內(nèi)容略)2.光的折射的一般規(guī)律(內(nèi)容略)
(六)背景知識(shí)與課外閱讀天空怎么會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)太陽(yáng)天空出現(xiàn)幾個(gè)大陽(yáng)的實(shí)質(zhì)是,種海市蜃樓現(xiàn)象.我們知道,光在密度均勻的空氣中的傳播路徑是直線(xiàn);但當(dāng)它通過(guò)密度不均勻的大氣時(shí)便會(huì)發(fā)生彎曲.在海面上,當(dāng)?shù)蛯哟髿鉁囟冗h(yuǎn)低于高層大氣時(shí),大氣密度便由海面向上迅速變小,由于大陽(yáng)發(fā)射出來(lái)的光線(xiàn)發(fā)生彎曲的原因,在太陽(yáng)上方便會(huì)出現(xiàn)了它的“像”,這就是所謂“上現(xiàn)蜃景”;當(dāng)?shù)蛯哟髿獾臏囟冗h(yuǎn)高于高空大氣溫度時(shí),低層大氣密度便遠(yuǎn)小于高空大氣密度,這時(shí)會(huì)看到太陽(yáng)下方還有一個(gè)太陽(yáng)的“像”,這就是所謂“下現(xiàn)蜃景”.蓬萊地區(qū)的地理?xiàng)l件獨(dú)特,暮春夏初季節(jié),四周氣溫迅速升高時(shí),海水溫度仍很低,致使下層大氣的密度遠(yuǎn)大于高層大氣的密度.太陽(yáng)升起時(shí),當(dāng)人站在離海面的一定高度觀日出時(shí),便會(huì)看到兩個(gè)太陽(yáng)了.(七)隨堂練習(xí)1.小明從河邊走過(guò),他見(jiàn)到河水中有白云、樹(shù)木、房屋、魚(yú)、水草,其中屬于虛像的有
屬于反射而成的像有
2.在水中
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