2024-2025學(xué)年高中物理第四章光的折射1光的折射定律教案教科版選修3-4

PAGE6-光的折射【教學(xué)課題】《光的折射》【教材分析】

本節(jié)課是光學(xué)的第一小節(jié)，首先介紹了光學(xué)的發(fā)展史，然后在初中所學(xué)學(xué)問(wèn)的基礎(chǔ)上干脆給出了光的反射定律和光的折射定律。本小節(jié)重點(diǎn)應(yīng)放在折射定律的得出過(guò)程以及對(duì)光的折射率的理解。光的折射定律是幾何光學(xué)的三大基本規(guī)律之一（另外兩個(gè)規(guī)律是光的直線傳播規(guī)律和光的反射定律），是探討幾何光學(xué)的重要法寶。中學(xué)階段只探討在兩種介質(zhì)中并且其中一種介質(zhì)是空氣的兩界面間的折射狀況及所遵循的規(guī)律。在應(yīng)用時(shí)，肯定要留意作圖．突出幾何的特點(diǎn)?！緦W(xué)生分析】學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)光的反射和折射，但沒(méi)有深化學(xué)習(xí)過(guò)光的折射所遵循的定量關(guān)系。學(xué)生已具備肯定的試驗(yàn)操作技能，對(duì)物理學(xué)的探討方法已有肯定的了解，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的實(shí)力有了肯定提高。對(duì)于本節(jié)課的教學(xué)中學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)的思維障礙與困惑是：因?yàn)?，所以入射角的正弦與折射角的正弦之比都大于1，其次如何將情景問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型也是一個(gè)困難。要解決這個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生能切身體會(huì)光的折射現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)應(yīng)用光路可逆原理?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一．學(xué)問(wèn)目標(biāo)：1、理解折射定律的準(zhǔn)確含義，并能用來(lái)說(shuō)明光現(xiàn)象和計(jì)算有關(guān)的問(wèn)題；

2、理解折射率（指肯定折射率）的定義，以及折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量；3、知道折射率與光速的關(guān)系，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。二．實(shí)力目標(biāo)：1．能在學(xué)習(xí)光的折射的基礎(chǔ)上提出新的問(wèn)題，培育思索并解決問(wèn)題的實(shí)力；2．通過(guò)試驗(yàn)視察、相識(shí)折射現(xiàn)象，培育學(xué)生初步視察的實(shí)力和誤差分析實(shí)力；3．使學(xué)生進(jìn)一步了解科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程，培育學(xué)生初步的探究實(shí)力；4.體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺(jué)。三．情感目標(biāo)：1．有與他人溝通和合作的精神、敢于提出自己不同的見(jiàn)解；2．逐步領(lǐng)會(huì)折射現(xiàn)象的奇妙，獲得對(duì)自然現(xiàn)象的酷愛(ài)、親近的感覺(jué)；3．借助課堂小試驗(yàn)、多媒體課件和豐富的網(wǎng)上資料，培育學(xué)生酷愛(ài)物理、酷愛(ài)科學(xué)的情感?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】光的折射定律、折射率。折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)本身來(lái)確定。【教學(xué)難點(diǎn)】1．了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性；2．說(shuō)明有關(guān)光的折射現(xiàn)象?！窘虒W(xué)難點(diǎn)的突破】１、設(shè)置試驗(yàn)，讓學(xué)生有切身體會(huì)；２、引導(dǎo)學(xué)生自己作出光路圖來(lái)說(shuō)明光的各種折射現(xiàn)象。【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)思想】情景引入光的發(fā)展史史情景引入光的發(fā)展史史多媒體展示光的各種奇異漂亮的現(xiàn)象學(xué)問(wèn)回顧復(fù)習(xí)光的反射定律復(fù)習(xí)光的折射定律試驗(yàn)演示入射角隨折射角變更而發(fā)生變更提出問(wèn)題折射角和入射角之間究竟有什么定量關(guān)系呢？試驗(yàn)探究分析試驗(yàn)時(shí)須要測(cè)量哪些物理量？怎樣測(cè)得？試驗(yàn)步驟的確定；數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)。學(xué)生試驗(yàn)；數(shù)據(jù)測(cè)量、記錄、處理試驗(yàn)結(jié)論探討引申光的折射定律提出問(wèn)題入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關(guān)提出概念光的折射率留意點(diǎn)（試驗(yàn)演示）學(xué)問(wèn)應(yīng)用用光的折射定律說(shuō)明各種光的現(xiàn)象【教學(xué)過(guò)程】一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課1．活動(dòng)一：兩幅圖片對(duì)比讓學(xué)生揣測(cè)：杯子中究竟有幾枚硬幣？2、活動(dòng)二：多媒體播放錄制的小試驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手感受生活中奇妙的光學(xué)現(xiàn)象。二光的折射1、回憶光的折射現(xiàn)象： 折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。玻璃玻璃2、光的折射演示試驗(yàn)，定性演示折射角和入射角的關(guān)系：①入射角增大，折射角增大；②入射角減小，折射角減小。揣測(cè)：折射角和入射角之間究竟有什么定量關(guān)系呢？3、再次演示光的折射試驗(yàn)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)表格記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。并揣測(cè)入射角和折射角的函數(shù)關(guān)系，可能是θ1/θ2、sinθ1/sinθ2或tanθ1/tanθ2……試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理：12345678入射角θ11020304050607080折射角θ2θ1/θ2sinθ1/sinθ2tanθ1/tanθ2在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，師生共同探討，比較不同組得到的結(jié)論，總結(jié)出結(jié)論：=常量（記做n）4．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即。說(shuō)明：（1）從空氣射入同種介質(zhì)時(shí)，入射角i變更，折射角r也變更，但是sini與sinr的比值不變。（2）從空氣射入不同種介質(zhì)時(shí)，sini與sinr的比值不同。光線的偏折程度不同。sini與sinr的比值n反映了介質(zhì)對(duì)光的折射性質(zhì)。三、介質(zhì)的折射率1、定義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n，叫這種介質(zhì)的折射率2、理解留意（1）計(jì)算某種介質(zhì)的折射率，要求光從真空射入該介質(zhì)中。（2）n的大小只和介質(zhì)有關(guān)，與i、r無(wú)關(guān)，對(duì)于確定的某種介質(zhì)，光的折射率肯定。思索探討：發(fā)生折射現(xiàn)象的本質(zhì)緣由是什么呢？從惠更斯原理推論出的波的折射規(guī)律中你得到什么啟示？（3）折射緣由：不同介質(zhì)中光的傳播速度不同>1活動(dòng)三：視察教材P64圖4-1-2幾種介質(zhì)的折射率（4）>1，且沒(méi)有單位。v空氣≈c，光從空氣射入介質(zhì)時(shí)，sini/sinr≈n四光的折射的應(yīng)用1．活動(dòng)四：建立物理模型請(qǐng)畫(huà)出光路圖并分析其緣由。2．活動(dòng)五：細(xì)致視察現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備的缺陷，提出改進(jìn)方案或設(shè)計(jì)一個(gè)更好的試驗(yàn)3．活動(dòng)六：1、視察平行玻磚的成像效果，2、畫(huà)出平行玻磚的光路圖，并說(shuō)明為什么入射光和出射光平行。4．課后思索探討1：平行玻磚的側(cè)移距離與哪些因素有關(guān)？如何分析？請(qǐng)參考教材P64例題。課后2：閱讀教材P66發(fā)展空間，了解肯定折射率與相對(duì)折射率。課后思索探討3：為什么我們會(huì)看不見(jiàn)杯底的硬幣，這是什么現(xiàn)象？須要滿意什么條件？展示空中樓閣的圖片。六課堂小結(jié)光的折射光的折射定律三線共面sinθ1/sinθ2＝常數(shù)光的折射折射率反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害光的折射折射率定義式sinθ1/sinθ2＝n－－光從真空中進(jìn)入介質(zhì)(1/n＝sinθ1/sinθ2－－光從介質(zhì)進(jìn)入真空）確定式:n=c/v(n>1)光的折射的應(yīng)用七板書(shū)設(shè)計(jì)第一節(jié)光的折射一、光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。．折射率1、定義：把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，用n表示物理意義：描述介質(zhì)對(duì)光的折射性質(zhì)。介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關(guān)，．由此可知光在不同介質(zhì)中傳播光速大小是不同的． 八教學(xué)反思這節(jié)課中，課前小試驗(yàn)對(duì)起到了承上啟下的作用，通過(guò)視察現(xiàn)象、親身體驗(yàn)提出問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)揣測(cè)，然后試驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論等一系列的操作過(guò)程，體驗(yàn)了探究規(guī)律的過(guò)程，并教會(huì)學(xué)生將情景問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型，從中駕馭探究自然科學(xué)規(guī)律的方法。并提出一系列問(wèn)題讓學(xué)生課后進(jìn)行充分的探討。這樣的教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生在”做中學(xué)”，”學(xué)中悟”的現(xiàn)代