光的折射 教學(xué)設(shè)計(jì) 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

第四章第1節(jié)光的折射教學(xué)詳案課標(biāo)分析《2022版高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出高中物理課程在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生從物理學(xué)的視角認(rèn)識(shí)自然，理解自然，建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖景；引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，形成科學(xué)態(tài)度。結(jié)合本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)情，我確定了以下三個(gè)素養(yǎng)目標(biāo)：一、物理觀念1.認(rèn)識(shí)光的反射和折射現(xiàn)象。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究概括總結(jié)得出折射定律。3.理解折射率的概念，知道折射率與光速、光在介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)育人1.在探究折射定律的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)推理得到結(jié)論的方法。同時(shí)學(xué)會(huì)定性分析物理量的變化，并通過(guò)表格數(shù)據(jù)和函數(shù)方法得到物理量的定量關(guān)系。2.從課本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中受到科學(xué)思維與方法的教育，即從現(xiàn)象到實(shí)驗(yàn)探究再到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后得出結(jié)論。3.通過(guò)對(duì)生活中折射現(xiàn)象的解釋，樹立學(xué)生從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的理念。三、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的教育，了解人類認(rèn)識(shí)事物的曲折性。2.通過(guò)對(duì)光的折射規(guī)律和折射率意義的研究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。3.通過(guò)光學(xué)現(xiàn)象的研究，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.認(rèn)識(shí)光的反射和折射現(xiàn)象，知道法線、入射角、反射角、折射角的含義；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究光的折射定律和理解折射率的概念并測(cè)定玻璃磚的折射率；3.能用光的折射定律來(lái)解釋有關(guān)的光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)的問(wèn)題。教學(xué)重難點(diǎn)：1.理解光的折射現(xiàn)象及其所遵循的規(guī)律，幫助學(xué)生了解光在兩個(gè)不同介質(zhì)之間傳播時(shí)的變化，提高學(xué)生對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)?！?.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其特點(diǎn)和規(guī)律得出定量結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力教學(xué)過(guò)程第一部分折射規(guī)律問(wèn)題導(dǎo)入（通過(guò)射水魚在水中擊中空氣中的昆蟲為問(wèn)題引發(fā)學(xué)生對(duì)光從不同的介質(zhì)中發(fā)生折射的現(xiàn)象的思考，為后面教學(xué)做好鋪墊）展示問(wèn)題：有這么一種射水魚，它能在水中射中在空氣中的昆蟲，水和空氣是兩種不同的介質(zhì)，射水魚怎么才能準(zhǔn)確的射中昆蟲呢？讓我們帶著這個(gè)問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)這節(jié)課的內(nèi)容。教師：首先我們來(lái)看這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（給學(xué)生閱讀時(shí)間，了解這節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容）教師：我們把光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)傳播方向發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做光的折射。光從空氣射入水中和玻璃中發(fā)生的折射現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生了光的反射（展示演示圖片），那么我們來(lái)回顧一下光的反射和反射所遵循的物理規(guī)律？學(xué)生回答教師：那么光的折射遵循怎樣的規(guī)律呢？播放探究實(shí)驗(yàn)視頻，定性分析入射角與折射角的關(guān)系。教師：請(qǐng)回答學(xué)案上的問(wèn)題，光的折射有什么特點(diǎn)？問(wèn)題1.入射光線、折射光線和法線之間的位置關(guān)系；問(wèn)題2.光從空氣垂直射入玻璃中，光的傳播方向是怎樣的？問(wèn)題3.光從空氣射入玻璃中，折射角與入射角之間的大小關(guān)系如何？學(xué)生回答，教師板書（畫光的折射光路圖）。教師追問(wèn)：光的折射光路是否可逆？學(xué)生回答：是教師：通過(guò)光路可逆強(qiáng)調(diào)入射角和折射角的大小關(guān)系得視情況而定。教師：我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中看到光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)增大入射角，折射角隨之增大，那么折射角是否和入射角成正比呢？展示準(zhǔn)備好的光從從其射入水中的入射角與折射角的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出入射角和折射角的正弦值是成正比的結(jié)論（定量分析），并告訴學(xué)生這一結(jié)論的得出是荷蘭數(shù)學(xué)學(xué)家斯涅耳經(jīng)過(guò)分析大量數(shù)據(jù)得來(lái)的。教師板書折射定律的內(nèi)容。并說(shuō)明n12下標(biāo)12的含義是指從介質(zhì)1入射到介質(zhì)2第二部分折射率教師：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率。用符號(hào)n表示。（板書：真空→某介質(zhì)并強(qiáng)調(diào)，板書表達(dá)式以及n=c/v）教師：我們通過(guò)前面的光從空氣射入水中的數(shù)據(jù)看出水的折射率為1.33（空氣可做真空的近似處理），那么將水換成玻璃這一比值是否也保持不變？請(qǐng)同學(xué)小組交流學(xué)案上的問(wèn)題?！舅伎寂c討論】問(wèn)題1.當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角和折射角是可以改變的，但其正弦值之比卻是個(gè)常數(shù)。將玻璃換成其他介質(zhì)，正弦之比也保持不變嗎？不同介質(zhì)的這一比值相同嗎？（不變,不相同，板書：不同介質(zhì)n不同）問(wèn)題2.這個(gè)比值反映了什么？（板書：反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)/介質(zhì)對(duì)光的折射程度）問(wèn)題3.你覺得這個(gè)比值和什么因素有關(guān)？（介質(zhì)、引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出光的頻率）教師：從折射率的角度說(shuō)明：光從折射率?。ü馐瑁┑慕橘|(zhì)射入折射率大（光密）的介質(zhì)中時(shí)，入射角大于折射角；光從折射率大（光密）的介質(zhì)射入折射率小（光疏）的介質(zhì)中時(shí)，入射角小于折射角；教師：現(xiàn)在我們來(lái)測(cè)量一下玻璃的折射率，我們用插針?lè)ê妥鲌D來(lái)確定折射光線，通過(guò)量角器確定角度。現(xiàn)同大家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不到位的同學(xué)，可以看著學(xué)案上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中（學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)，教師巡查指出學(xué)生不規(guī)范的地方，學(xué)生及時(shí)調(diào)整）教師：利用計(jì)算器幫助學(xué)生計(jì)算入射角和折射角的正弦值，手機(jī)學(xué)生的測(cè)量結(jié)果，展示優(yōu)秀小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)優(yōu)秀做法進(jìn)行表?yè)P(yáng)和指出不規(guī)范的地方。①不能用手觸摸玻璃磚的光潔面；②不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。教師：播放實(shí)驗(yàn)操作視頻，學(xué)生觀察與自己的不同之處，錯(cuò)誤操作加以改正，學(xué)習(xí)正確的作光路圖順序。教師：經(jīng)過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)回答課堂最開始提出的“射水魚”的問(wèn)題。學(xué)生回答：魚看到的昆蟲在昆蟲實(shí)際位置的上方。教師：下面我們應(yīng)用一下這節(jié)課所學(xué)的折射率的公式，請(qǐng)同學(xué)們完成課本例題。學(xué)生回答小結(jié)：強(qiáng)調(diào)這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，請(qǐng)同學(xué)們完成學(xué)案中的當(dāng)堂檢測(cè)，進(jìn)行目標(biāo)落實(shí)[當(dāng)堂檢測(cè)]1.如圖所示是光線以相同的入射角從空氣射入三種不同介質(zhì)時(shí)的折射情況，則在三種介質(zhì)中光的實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角傳播速度最小的是（）A．介質(zhì)甲B．介質(zhì)乙C．介質(zhì)丙D．三種介質(zhì)均一樣2.為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo)，在坦克壁上開了一個(gè)孔。假定坦克的壁厚20cm，孔的直徑為12cm，孔內(nèi)安裝一塊折射率1.52的玻璃，厚度與坦克的壁厚相同（如俯視圖）。坦克內(nèi)的人通過(guò)這塊玻璃能看到的外界的角度范圍為多大？課后反思本節(jié)課課堂結(jié)構(gòu)設(shè)置比較合理，以問(wèn)題的形式導(dǎo)入，課堂本著以學(xué)生為本的教學(xué)思想，設(shè)置了演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、討論交流，與學(xué)生的互動(dòng)性較強(qiáng)，整節(jié)課堂氣氛較活躍。在概念的理解上以問(wèn)題鏈進(jìn)行串聯(lián)并引導(dǎo)學(xué)生思考，通過(guò)類比的思想使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)規(guī)律。課堂結(jié)構(gòu)緊湊，課堂中