人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射一等奖教学设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射一等奖教学设计，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】


知识与技能：


1、了解光的折射现象。


2、了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折现象。


3、了解光在发生折射时，光路的可逆性。


过程与方法：


1、通过观察，认识折射现象。


2、体验由折射引起的错觉。


情感态度与价值观：


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】


1. 折射定律的应用以及对光的折射率的理解；


2. 用光的折射规律解释生活中的现象。


【教学准备】


激光笔，玻璃砖，香，火柴，墨水，鱼缸，铅笔，水杯，量角器，笔，纸，直尺，钢笔。


【教学过程】


新课引入：大家看这个鱼缸，我现在用激光笔照亮空鱼缸底下的A点, 然后我往鱼缸里倒水，然后回有什么样的现象发生呢？


学生可能回答：光线反射走了，照不到A点。


学生可能回答：光还是能照亮A点。


学生可能回答：光折射后，还是照到A点。


让我们来验证一下。到底会出现哪种情况呢？


演示试验：激光笔先垂直照亮空鱼缸底部的A点，然后慢慢往鱼缸里倒水（已经滴入几滴墨水的水），激光笔仍能照亮鱼缸底部的A点。（且光线没有发生偏折）


学生产生疑问：光在水面应该发生发射，为什么光线没有反射走，而是进入到水中了呢？


学生讨论可能得出的结论：


1、光也发生了反射现象，只是反射光线和入射光线重合了。


2、激光是一束光线，不是一条光线，部分发生了发射现象，部分进入了水中。


教师启发：怎么样才能验证大家的讨论的结果呢，大家设计个试验


学生设计试验：让光线斜射如水中，让反射光线不和入射光线重合。


试验现象：在反射的位置上看见了激光的虚像


意外的试验现象：射入水中的光线的传播方向发生了偏折。


引出题目：我们就把这种光的传播方向发生的现象叫做“光的折射”。


（一）从猜想中得出结论


演示试验：玻璃杯中装满水。铅笔放入水中，看上去像断了一样。


学生解释现象：光从水中传入空气中，也发生了折射现象，沿着光传来的方向看去就看见了铅笔的虚像，就像平面镜成虚像是相同的道理，水下的部分是铅笔虚像，水上面的部分是真实的铅笔所以看上去铅笔就断了。


教师反问：你怎么知道光从水中射到空气中也发生偏折啊？


学生回答：光路是可逆的


教师反问：那是在反射现象中光路是可逆的，折射现象中光路也是可逆的么？


学生肯定回答：也是可逆的，如果不是的话，铅笔就不会“断”了。


教师启发：这只是你为了解释这个现象，做出的猜测啊？你得证明它。用定理定律或者是试验来证明你的猜测。谁来设计个试验?


设计试验：用手里的玻璃砖来代替水，先让光从空气中射入玻璃砖中，描出光的传播路径，然后让光沿着玻璃砖中原来这射光线的方向的入射。比较光路和刚才铅笔描绘的光路是否相同。





教师适时补充完善。


验证猜想：折射现象中，光路也是可逆的


（二）从归纳中得出条件


大家回忆下，生活都有那些现象也是光的折射现象呢


同学的可能回答一：筷子放到碗里，筷子就变弯了


学生的可能回答二：吸管放进水杯中，吸管折断了


学生的可能回答三：海市蜃楼


前两种回答的时候就可以总结归纳出来：折射现象都是发生在在两种介质的条件下的。


海市蜃楼的回答的时候就可以归纳出来：同种不均匀的介质中也能发生折射。但是这种折射现象比较特殊，在同种不均匀的空气中，发生连续折射。我们先不去考虑。


教师启发：在这些现象中，发生这些折射的共同条件是什么啊？


（可以再补充一个观察试验：让学生从正面观察玻璃砖后面的钢笔，没有发生错位现象，强化理解斜射入的含义）


归纳出得出条件：


光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中。


最后得出完整的光的折射概念：


光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中时。传播方向一般会发生改变的现象叫做光的折射。


教师介绍定义，入射光线，入射角，法线，折射光线，折射角。


（三）从探究中得出规律


1、折射规律


提出问题：大家有没有联想一下光的反射现象，猜想下在光的折射现象中应该会有什么样的规律呢？


学生可能回答1：入射光线，法线，折射光线处于同一平面内。


学生可能回答2：折射光线和入射光线分居法线两侧。


学生可能回答3：入射角与折射角互余。


学生可能回答4：入射角是折射角的1.5倍。


学生可能回答5：入射角是折射角的某个倍数，不一定是1.5倍。


教师引导：大家设计试验来验证自己猜想。


学生设计试验：


实验1：当向后翻折量角板时，观察不到折射光线，所以三线共面。


实验2：量角板平放在桌子上，玻璃砖的一条边和量角器的底边重合，让光线从量角器的顶点入射，然后分别读出入射角大小和折射角大小。改变入射角，重复操作试验多次，记录数据以便总结规律。


教师适当补充，完善。





分析数据：分析数据得到折射角和入射角并没有，相等，互余或者倍数之间的关系，但是得到了结论1：折射角随着入射角的增大而增大的结论；结论2：入射角大于折射交的结论。


教师引导：如果是光从玻璃砖中射入空气中，结论2还能成立么？


学生顿悟：自我否定，完善结论2：空气中的角大。


教师引导：让我们用语言来分别描述下光的折射现象。


光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。


光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折。


（四）在应用中巩固


隋唐演义中罗成看似河水只有齐腰深，跃入后却差点被淹死，最后被隋军乱箭射死的故事过度到折射现象的应用——水池变浅。


同样的道理，人们观察到水中的鱼的位置是如何变化的？


学生回答，位置变高


教师提问：那么渔民叉鱼的时候也需要往鱼上方叉还是下方叉？


学生回答：那么渔民叉鱼的时候也需要往鱼的下方叉。


做光路图巩固练习。


提出问题：大家猜想下，如果是水中的潜水员看岸上的物体，物体的位置会发生怎么样的变化呢？


学生根据光路可逆，猜测景物会变矮。


大家作光路图验证一下发现猜测错误，景物是变高的。


在应用中发展思维；


练习二：钢笔错位


刚才练习的都是一次折射现象，下面我们就来研究下两次折射的问题。


提出问题：当我们从侧面观察“玻璃砖后面的钢笔”的时候会观察到什么现象呢？


学生试验得出结论：钢笔错位了，或者是钢笔断了。


提出问题：钢笔始终都是错位的么？


学生试验得出结论：正面观察的时候钢笔不错位。


学生揭示现象，光斜射入的时候才会发生折射现象，所以正面垂直观看的时候不会发生折射现象。并画光路图解释钢笔错位的原因。