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1、 光的折射【教学目标】一、知识目标1了解光的折射的现象。2了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。3了解光在发生折射时,光路的可逆性。二、能力目标1通过观察,认识折射现象。2体验由折射引起的错觉。三、德育目标初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。【教学重点】知道光的折射规律。【教学难点】解释简单的折射现象。【教学方法】实验法、归纳法、讲练法。【教学准备】演示用:激光光源、光的折射演示装置、水槽。学生用:碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水。【课时安排】1 课时【教学过程】一、创设问题情境,引入新课让学生做两个学生实验,激发学习兴趣。学生实验1在碗中盛满水,把筷子斜插到碗的底
2、部,从侧面斜视水面,会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了。学生实验2在空的茶杯里放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢地向杯里倒水,随着水面的升高,观察者看到了硬币,还会发现硬币升高了。上述实验中,学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币,是由于光在水和空气的界面上发生了一种光现象,这就是本节要学习的光的折射,由此引入新课。二、新课教学(一)光的折射师我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象。以及光在反射时所遵循的规律光的反射定律。这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象。那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢?教师利用演示实验让学生观察光的折
3、射现象。实验装置如图所示,其中圆形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)边缘标有均匀刻度,中间开有长方形口,恰好将长方形玻璃容器放进去,容器中装适量的水,并在水中插有可转动的白色屏F(树脂板或塑料板),白色屏E和F可显示光束传播的路径。圆周上有一可移动的激光光源S(可用激光棒)。师光从空气斜射入水中,传播方向是否改变呢?生甲传播方向不改变,仍沿直线传播。生乙传播方向要发生改变。师光从空气斜射入水中,如果改变方向,是向介面偏折呢?还是向法线偏折?生甲向介面偏折。生乙向法线偏折。师上面问题的回答谁对谁错呢?下面我们用实验来验证一下。演示1使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面。现象光从空气斜
4、射入水中,在空气中发生反射,同时在水面处改变方向进入水中,同时向法线偏折。师生共同分析得出结论:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。(refraction)(二)有关折射的几个专用名词1教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图。2从图中介绍,什么是折射光线和折射角。为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角,所以,要特别指出,折射角是折射光线与法线的夹角。(三)光的折射规律演示2使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面,改变入射角,再做两次。演示过程要让学生观察两点:1光从空气射入水中,入折角和折射角哪个大?2随着入射角的增大(减小)折射角将如何
5、改变?现象光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。折射角随着入射角的增大 (减小)而增大(减小)。演示3把白色屏F分别向前、向后折,让光以某一角度射向水面。师大家能否看到水中的光线。生看不见。师生共同分析得出结论:折射光线、入射光线、法线位于同一平面内。折射光线、入射光线位于法线的两侧。演示4让光垂直射向水面师大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进?生光沿直线传播,传播方向不变。师生共同分析得出:当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。师当光线垂直射向介质表面时,入射角和折射角各是多少度?生当光线垂直射向介质表面时,入射角为0,折射角也为0。师利用图提出问题:如果让光线逆着折射光线的方向从水
6、或其他介质射入空气中,光线是否沿原入射光线射出呢?演示5先让光由空气射入水中,记下入射光线、入射点、折射光线的位置。再让光线逆着折射光线方向射入,观察光线是否逆着原入射光线方向射出。教师演示,学生观察后师生共同分析得出结论:在折射时光路是可逆的。(四)用光的折射规律解释一些简单的现象1盛了水的碗,看上去好像变浅了分析如图所示,从碗底S点发出的光线,由水进入空气时,在水面上会发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S发出来的。S就是S的虚像,S比S与水面的距离近。所以,人看上去盛水的碗底好像变浅了。2放在杯底刚好看不见的小石
7、头,加上水又会看得见。分析在未加水之前的小石头S点,射入人眼的这部分光,被杯的边沿挡住如图甲所示,射向其他方向的光线,也没有射进人的眼睛,所以,人眼看不见小石头。当水加到一定程度时,S点从水射入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼。如图乙所示,人可以看见小石头,其实,人看到的只是小石头的虚像。三、知识小结通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题:1光的折射现象。2光的折射规律。3用光的折射解释简单的光现象。【作业布置】【板书设计】光的折射1光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射。2光的折射规律折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居法线两侧。折射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小)。当光从空气斜射入其他透明介质时,入射角大于折射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,入射角小于折射角。当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。在折射时光路是可逆的。3解释现象池水变浅。硬币升高。