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光的折射

光的折射

教學(xué)目的:

1.  知道什么是現(xiàn)象及入射光線、折射光線、法線、入射和折射角

2.  知道光從空氣斜射入水、其他介質(zhì)中及光從水、其他介質(zhì)斜射入空氣中的折射情況

3.  知道折射現(xiàn)象中光路是可逆的。

4.  能用解釋生活中的一些簡單現(xiàn)象。

教學(xué)重點(diǎn):

1.  規(guī)律;

2.  作光折射的光路圖。

教學(xué)用具:

       光具盤、平行光源(調(diào)壓器不能放得太矮便于掌握)、玻璃水槽、水彩筆、多媒體課件、多媒體設(shè)備,實(shí)物展示臺(tái)、碗筷(每人1個(gè))、水

教學(xué)過程 :

一.            引入新課

 “同學(xué)們,我們一起來做一個(gè)小實(shí)驗(yàn),好不好?請大家將準(zhǔn)備好的碗放在桌面上,看著碗底,將水倒入碗中,碗的深度有什么變化?再將你桌上的筷子象我這樣斜插入盛水的碗中,注意從側(cè)面觀察筷子在水面處發(fā)生了什么變化?”

.學(xué)生實(shí)驗(yàn)

                     盛了水的碗看上去變淺了,插入水中的筷子好像變彎了。

              “這是為什么呢?   要弄清楚這些問題,就請大家和我一起來學(xué)習(xí)這一節(jié)課  ——。”

                     板書課題。

二.            新授

1.  現(xiàn)象

“下面請同學(xué)們觀察兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。”

演示實(shí)驗(yàn)一:光在空氣中傳播,光從空氣斜射入玻璃中。

“請同學(xué)們注意觀察,光在什么中傳播?其傳播方向是否發(fā)生變化?”

多媒體出示問題:光在什么中傳播?其傳播方向是否發(fā)生變化?

學(xué)生回答。

         “請同學(xué)們注意觀察,光從什么射入什么?其傳播方向是否發(fā)生變化?”

多媒體出示問題:光從什么射入什么?其傳播方向是否發(fā)生變化?

學(xué)生回答。

演示實(shí)驗(yàn)二:光從空氣斜射入水中。

         “再請同學(xué)們再注意觀察,光又從什么射入什么?其傳播方向是否發(fā)生變化?”

多媒體出示問題:光又從什么射入什么?其傳播方向是否發(fā)生變化?

學(xué)生回答。

教師小結(jié):“通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明光在同一種介質(zhì)中傳播時(shí),傳播方向不發(fā)生變化,光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向一般會(huì)怎樣?”

學(xué)生回答。

“對,會(huì)發(fā)生變化”

“象這些光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)傳播方向發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做。”

學(xué)生看多媒體識(shí)記概念,教師板書:[1.現(xiàn)象:

光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象叫做”。]

2.  規(guī)律

“下面我們把剛才的折射現(xiàn)象畫在黑板上。

我用一條直線表示空氣和玻璃的分界面,上面是空氣,下面是玻璃。”

          把剛才現(xiàn)象在黑板上畫出光路圖;

回顧入射光線、法線和入射角。

“請同學(xué)們回顧一下入射光線、法線和入射角。”

          入射光線

                      i 入射角

          空氣           

          玻璃

                        r  折射角

                             折射光線

從圖中介紹什么是折射光線和折射角。

“這一條從分界面射入玻璃的光線叫折射光線,折射光線與法線的夾角叫折射角,用r表示。”

利用多媒體強(qiáng)調(diào):折射角是折射光線與法線的夾角。

“這個(gè)折射光路圖中的折射角為多少度?請大家不要錯(cuò)誤的認(rèn)為是90度,因?yàn)檎凵浣鞘钦凵涔饩與法線的夾角,看圖中的折射角現(xiàn)在正逐漸減小,最后減小到了0度。”

          演示實(shí)驗(yàn)三:光從空氣斜射入玻璃中;

“請同學(xué)們在光具盤上找出分界面、法線、入射光線、折射光線、入射角和折射角。”

老師指出,學(xué)生確認(rèn)。

“下面讓我們進(jìn)一步來觀察實(shí)驗(yàn)一,思考屏幕上的問題。”

a.學(xué)生觀察入射角與折射角的大小關(guān)系。

b.改變光從空氣射入玻璃中的入射角的大小,再觀察折射角的變化和變化后的大小。

c.垂直入射時(shí),觀察光線方向是否改變

學(xué)生思考下列問題(多媒體顯示):

a.入射光線、法線、折射光線是否在同一平面內(nèi),入射光線、折射光線是在法線的同側(cè)還是分居在它的兩側(cè)?

b.折射光線是偏向還是偏離法線?入射角與折射角的大小關(guān)系是怎樣的?

c.入射角增大后,折射角是否隨著增大?入射角減小后呢?

d.當(dāng)入射角改變后,折射角與入射角的大小關(guān)系是否改變?折射光線向哪邊偏折?

e.垂直入射時(shí),光的傳播方向是否改變?”

          通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答。

“大家觀察得非常仔細(xì),也回答得非常正確。請一位同學(xué)把我們剛才回答的問題綜合一下,完成黑板上的填空。”

小黑板:

[2.規(guī)律:

              光從空氣斜入水或其它介質(zhì)中時(shí),_______光線與______光線、_______在同一平面上;折射光線和入射光線分居法線______;折射角_____入射角;入射角增大時(shí),折射角也隨著_______;光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向_________。(填“改變”或“不改變”)]

教師揭示:“請一位同學(xué)大聲的把這段話讀一遍,這就是規(guī)律。”

學(xué)生識(shí)記:“請同學(xué)們再把規(guī)律讀一遍”

          學(xué)生猜想:(多媒體演示猜想的三種可能

“請同學(xué)們看屏幕上的這個(gè)光路圖是否正確?現(xiàn)在發(fā)揮同學(xué)們的聰明才智,請大家猜想一下:

如果讓入射光線逆著原來折射光線的方向入射,現(xiàn)在的折射光線將怎樣射出?”

          演示實(shí)驗(yàn)五:光從玻璃射入空氣中。

“為了證實(shí)大家的猜想,我們再來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。”

“請一位同學(xué)用筆在入射光線和折射光線的位置分別做上一個(gè)標(biāo)記。

現(xiàn)在我讓入射光線逆著原來折射光線的方向入射,請同學(xué)觀察現(xiàn)在折射光線的位置。”

提問:“你觀察到了什么?你猜對了嗎?請大家通過屏幕上的兩個(gè)光路圖對比,說明折射光路具有什么性質(zhì)?”

學(xué)生觀察現(xiàn)象并得出結(jié)論:折射光路具有可逆性。

板書:[折射光路具有可逆性。]

          小結(jié)光從玻璃或水中射入空氣的情況:

“不知同學(xué)們注意沒有,我覺得剛才我們所學(xué)習(xí)的規(guī)律有點(diǎn)美中不足,它只總結(jié)了光空氣射入水、玻璃等其它介質(zhì)中的情況,沒有介紹光從水中、玻璃等其它介質(zhì)射入空氣的情況。下面我們結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象把它補(bǔ)充完整,光從水、玻璃等其它介質(zhì)射入空氣時(shí)……折射角大于入射角,折射光線偏離法線。

學(xué)生自已小結(jié),教師板書光路圖。

學(xué)生回答。

          學(xué)生練習(xí):

                            “請同學(xué)們根據(jù)規(guī)律完成下列光路圖。”

完成下列光路圖:

    

             空氣                   空氣           

        

玻璃                         玻璃

          

      多媒體演示畫圖過程

         “首先通過入射點(diǎn)作一條垂直于界面的虛線即法線,因?yàn)楣鈴目諝庑鄙淙胨校凵浣切∮谌肷浣牵哉凵涔饩的方向應(yīng)偏向法線。

              “同樣首先通過入射點(diǎn)作一條垂直于界面的虛線即法線,因?yàn)楣鈴牟A鄙淙肟諝庵校凵浣谴笥谌肷浣牵哉凵涔饩的方向應(yīng)偏離法線。

3.  規(guī)律的應(yīng)用

          回到引入新課的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

“同學(xué)們,還記得上課前我們做的那個(gè)小實(shí)驗(yàn)嗎?現(xiàn)在我們就利用剛才所學(xué)的知識(shí)來解釋碗變淺和筷子變彎的原因。”

多媒體演示:碗變淺的原因。

從碗底S點(diǎn)射向空氣的光線,在水面處發(fā)生了折射,折射角大于入射角,折射光線偏離法線,眼晴逆著折射光線看去,覺得好像是從S1射來的,眼睛看到的是S點(diǎn)的虛像S1,S1S的上方,所以看起來碗底升高,碗變淺了。”

“你明白了嗎?請你解釋給你的同桌聽一聽。”

請學(xué)生回答。

“哪么插入水中的筷子變彎又是怎樣一回事呢?”

學(xué)生看演示并討論。

學(xué)生回答:筷子變彎的原因。

          學(xué)生看書:看眼睛受騙這一框。

“下面請同學(xué)們把眼睛受騙這一框自已看一下。”

板書:[3.眼睛受騙]

“眼睛受騙是什么原因造成的?剛才我們所解釋的兩個(gè)例子是否屬于眼睛受騙現(xiàn)象?”

學(xué)生回答。

學(xué)生練習(xí):運(yùn)用本課所學(xué)知識(shí),動(dòng)手操作:如何看見桶底物體。

    “學(xué)習(xí)了眼睛受騙,我來考考你。我有一樣?xùn)|西放在了這個(gè)桶里,你們看得見嗎?誰能用我們這一節(jié)課所學(xué)知識(shí)來讓大家都能看清我桶里的東西。不能移動(dòng)我的桶和這個(gè)攝像頭。”

三.            小結(jié)

“這一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了‘’,我們一起來回顧學(xué)習(xí)了哪些新知識(shí)。”

“我們首先認(rèn)識(shí)了現(xiàn)象,光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象就叫。”

“然后我們通過實(shí)驗(yàn)小結(jié)出了規(guī)律。光從……”

“我們認(rèn)識(shí)的現(xiàn)象都要遵守規(guī)律。”

四.作業(yè) 

見油印資料。

                     訂正作業(yè) 。

五.結(jié)束

“同學(xué)們,其實(shí)現(xiàn)象在我們的生活中很多,如:由于大氣層是不均勻的,早晨,當(dāng)太陽還在地平線以下時(shí),太陽發(fā)出的光在不均勻的大氣層中發(fā)生了折射,所以我們逆著折射光線看去,就看見了太陽升高了的虛像,好象太陽已經(jīng)升起來了。又例如:夏天海面附近的溫度比高空低,空氣由于熱脹冷縮,上層的空氣就比海面附近的空氣稀疏,遠(yuǎn)處物體反射的太陽光,在射向空氣的過程中發(fā)生折射,逐漸向地面彎曲,進(jìn)入觀察者眼中,逆著光線方望去,就覺得海面上空的物體射來的一樣。這就是美麗的海市蜃樓現(xiàn)象。希望各位同學(xué)努力學(xué)習(xí),改造自然,將我們生活的環(huán)境變得更加美麗!”

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