第二章光現(xiàn)象

第四節(jié)光的折射

【教學(xué)目標(biāo)】

★知識與技能

·了解光的折射現(xiàn)象。

·知道光從空氣射入水或其他介質(zhì)中的偏折規(guī)律。

·了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。

★過程和方法

·通過實(shí)驗(yàn)觀察，認(rèn)識折射現(xiàn)象。

·體驗(yàn)由折射引起的錯覺。

★情感態(tài)度價(jià)值觀

初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近感。

【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】

★新課引入

1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)："折射斷筷"。學(xué)生觀察后敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(從生活中發(fā)現(xiàn)問題)

2.小游戲：碗中放入一枚硬幣，調(diào)整眼睛到剛好看不見硬幣的位置，另一同學(xué)向碗中緩慢倒入水，當(dāng)水升到一定高度時(shí)，觀察現(xiàn)象?(激發(fā)學(xué)生興趣)

3.提問：上述現(xiàn)象是怎樣引起的?能否用以前學(xué)的知識解釋?

(學(xué)生思考后，感到知識不足，引起求知欲)

4.板書課題：光的折射

★新課教學(xué)

一、光的折射現(xiàn)象

1.猜想什么條件下，會發(fā)生光的折射?

(留給學(xué)生思考時(shí)間并讓學(xué)生充分發(fā)表看法)

2.自選器材分組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想。

(提供激光手電筒、方形玻璃磚、香、火柴、盛水燒杯、紙蓋)

3.交流實(shí)驗(yàn)過程及觀察到的現(xiàn)象。

(學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，感受猜想正確的愉悅)

4.學(xué)生歸納"什么叫光的折射"。(①學(xué)生敘述中若沒注意"斜射"條件，可以讓其他學(xué)生補(bǔ)充，教師不必提示;②鍛煉學(xué)生的概括能力。)

二、探究光的折射規(guī)律

探究1(屏顯)：光從空氣斜射入水(玻璃)中，折射光線向界面偏折，還是向法線偏折，如圖1。(進(jìn)一步激發(fā)求知欲，明確探究目的)

1.學(xué)生猜想，并在黑板上畫出自己猜想的折射光線的位置。

(學(xué)生可能的猜想如圖2)

2.討論猜想的合理性。

3.小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并交流，確定可行方案。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)。(要求畫圖記錄下觀察到的光進(jìn)入水(玻璃)中的傳播途徑)

5.交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①每個組各得到什么結(jié)論?

②不同組的結(jié)論是否相同?

6.用語言表達(dá)探究1的結(jié)果。

教師屏顯：結(jié)論1：光從空氣中斜射入水或其他介質(zhì)時(shí)，折射光線向法線偏折(折射角小于入射角)。

探究2(屏顯)：多改變幾次入射光的方向，你還會發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?

1.分組實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)。(要求仔細(xì)觀察對比現(xiàn)象，畫出觀察結(jié)果)

2.組內(nèi)對觀察結(jié)果比較分析。

3.交流，①如何定義折射角?②折射角隨入射角的增大如何變化?③當(dāng)光垂直入射時(shí)，光的傳播方向如何?(教師適時(shí)表揚(yáng)表現(xiàn)好的組并屏顯結(jié)論2：折射角隨入射角的增大而增大。結(jié)論3：光垂直入射時(shí)光的傳播方向不變)

4.(激疑)"折射斷筷"、"水中硬幣升高"都是光的折射現(xiàn)象，能否用剛才得到的結(jié)論解釋呢?(學(xué)生討論后產(chǎn)生了新的疑問：剛才的結(jié)論是光從空氣進(jìn)入水中的折射規(guī)律而"折射斷筷"、"硬幣升高"是光從水射入空氣中形成的)

探究3(屏顯)：光從水(玻璃)斜射入空氣中，折射光線向法線還是界面偏折?如圖3。

1.學(xué)生猜想并畫出圖表達(dá)自己的想法。

2.討論交流：師投影學(xué)生做圖的情況

②作這個猜想時(shí)，你做了什么樣的假設(shè)。(學(xué)生能從光反射時(shí)光路可逆，聯(lián)想到光的折射時(shí)光路也是可逆的)

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：①教師演示光從空氣斜射半圓形玻璃磚，如圖4;②哪位同學(xué)能幫助老師逆著折射光射入另一束光，讓同學(xué)們觀察光在空氣中的傳播途徑呢?(學(xué)生們躍躍欲試、興趣很高)

③學(xué)生觀察到光從玻璃中射入空氣中的光與原入射光重合。

④教師要求學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象畫到黑板上。

⑤屏顯：結(jié)論4：光在折射時(shí)，光路是可逆的。

結(jié)論5：光從空氣或其它介質(zhì)斜射入空氣中，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折(折射角大于入射角)。

三、折射規(guī)律的應(yīng)用

1.體驗(yàn)"叉魚"

制作魚模型并固定于方型水槽中，用直鐵絲作魚叉，對準(zhǔn)看到的魚下叉，看誰能叉準(zhǔn)，并讓該同學(xué)說出叉準(zhǔn)魚的"奧妙"是什么?(進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的熱情，體驗(yàn)成功的喜悅)

2.利用動畫講解"魚的虛像形成的原因"。

3.學(xué)生討論"折射斷筷"、"硬幣升高"的原因。

4.分組實(shí)驗(yàn)：觀察玻璃磚后的鋼筆"錯位"。(讓學(xué)生再次體驗(yàn)折射使眼睛產(chǎn)生的錯覺)

5.折射現(xiàn)象不僅會使眼睛"受騙"，有時(shí)還會產(chǎn)生一些很美的奇觀。(播放"海市蜃樓"、2001年北京天空出現(xiàn)的"三日同輝"的影像資料)

四、交流評估

1.通過今天學(xué)習(xí)，有哪些收獲?(從知識、能力、研究方法、對折射現(xiàn)象的感受、成功經(jīng)驗(yàn)、失敗教訓(xùn)等多方面談一下)

2.光射到空氣和水(玻璃)的界面上，反射和折射同時(shí)發(fā)生嗎?光的反射和折射有哪些異同?

★布置作業(yè)

1.寫一篇關(guān)于《光的折射》的小論文。