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第四章 光现象
《第4节 光的折射》教学设计
教学目标 知识与技能 1．了解光的折射现象，知道光的折射规律。 2．知道光在发生折射时，光路的可逆性。 3．学会画折射光路图，学会用光的折射规律解释生活中的折射现象。
过程与方法 1．体验由折射引起的错觉。通过实验观察、认识折射现象，培养学生初步观察的能力。 2．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力。
情感态度与价值观 1．通过用光的折射定律解释自然现象，体会到物理学在生活中无处不在，奥妙无穷，进一步激发学生学习物理、 探索自然的兴趣。逐步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉。 2．有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解，在实验中养成实事求是的科学态度。
教学重点 探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。 初中光学内容主要有光的直线传播、光的反射、折射现象。 光的折射是重要的光学现象，是理解透镜成像的基础，同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。 光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，通过对现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力，更重要的是激发学生的学习兴趣，提高科学素质。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，是为以后的学习活动进行充分准备。
教学难点 利用光折射定律解释生活中的有关现象。
教具准备 多媒体课件、激光笔、玻璃砖、水槽、水、玻璃杯、碗、硬币、铅笔等。
教学方法 实验探究法、讨论法 、讲授法、归纳法
教学过程设计
导入 新课 让学生做两个小实验： 【学生实验1】“水折断铅笔” 在玻璃杯中盛满水，把铅笔斜插到玻璃杯的底部，从侧面观察杯子，会发现铅笔好像折断了（如图1）。 【学生实验2】“空碗现硬币” 事先在空的碗里放一枚5角硬币（如图2），使硬币刚好被碗的边缘挡住而看不到。保持眼睛和杯子的位置不变，另一名同学慢慢地向杯里倒水，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“折断”的铅笔和“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。
教学过程 新课学习 一、光的折射 老师：出现上述不可思议的现象，是因为光在水和空气中传播时发生了一种光现象。如果能观察到光的传播路径就好了，为此需要光源──激光笔。怎样把光在空气和水中的路径显示出来，你有什么办法？ 老师进行演示实验：将激光笔固定在铁架台上，往水槽内加一定量的开水，把激光笔发出的光射向热开水上面的“白气”中，能观察到什么现象？ 请同学们猜猜，如果光从空气射入水中，光是否还沿直线传播？老师接着演示：将激光笔发出的光从不同角度斜射入水中，让学生观察，光束在空气中和在水中的径迹。特别注意进入水中的光线向上还是向下偏折（如图3）。 指出：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。 让学生把刚才观察到的情况画出来。提醒大家注意：画的时候要画出空气和水的分界面，画出射向水面的光线，进入水中的光线，特别注意进入水中的光线向哪个方向偏折。 指出：为了描述光折射时的规律，需要引入法线，它是过入射点与分界面垂直的直线。结合学生刚才画的图，讲解光的折射现象的定义，了解入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等有关名词（如图4）。要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角。 学生实验：用玻璃砖探究光的折射特点。 （1）器材：激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。 （2）要求学生带着下列问题去观察： ①光的传播方向改变吗？（若不改变，光路应为什么方向） ②与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？ ③使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？ ④发散、深化提问：上面讲的是光从空气进入玻璃中，是斜射。若直射（垂直入射）呢？ 引导学生仿照光的反射定律，总结出光的折射定律。 （1）折射光线与入射光线、法线在同一平面内（三线共面）；折射光线和入射光线分居法线的两侧（法线居中）。 （2）光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角。 （3）当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小（折射角随入射角同方向变化）。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变（入射角、反射角、折射角均为0）。 我们已经知道，光在发生反射时，光路是可逆的。那么发生折射时，光路是否可逆呢？ 在刚才的玻璃砖实验中先让光由空气射入玻璃中，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。 总结：在发生折射时，光路是可逆的。 二、生活中的折射现象 用光的折射规律解释一些简单的现象。 1．通过画出光的折射光路图，解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水。在解释池底变浅时，要强调从池底折射出的光进到了眼睛，人才能看到池底。眼睛逆着折射光线看去，觉得折射光线好像是从交点射来的。再跟平面镜成虚像的情况对比，说明眼睛看到的是池底某点的虚像，位置在池底之上。眼睛看到的池底各点都如此，所以看起来池底升高，池水变浅了。 2．叉鱼问题：你们认为渔民用叉瞄准水中的鱼能叉到鱼吗？ 光的折射现象不仅能发生在两种介质中，同种不均匀介质（如大气）中也能发生光的折射。大气中的折射现象：太阳变形、海市蜃楼、星光闪烁等。 思考：光总是沿直线传播的，对不对？应该怎样说？ 课堂小结 虽然课堂中只做了光从空气斜射入水中以及光从水中斜射入空气的实验，却并不影响告诉同学们光在其他不同介质界面发生偏折的情况，从而对本节课进行小结： 1．光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水中或其他介质斜射入空气，时，折射光线向远离法线方向偏折。 2．光在折射时，光路是可逆的。
板 书 设 计 第4节 光的折射 一、光的折射 1．折射现象： 光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向发生变化，这种现象叫做光的折射。 2．折射角：折射光线与法线的夹角。 3．光的折射规律 （1）光从空气斜射入水或其它透明介质中时： 折射光线与入射光线、法线在同一个平面上； 折射光线和入射光线分居法线两侧； 折射角小于入射角； 入射角增大时，折射角也随着增大； 当光线垂直射向个质表面时，传播方向不改变。 （2）光从水或其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角。 4．光的折射中光路可逆。 二、生活中的折射现象 1．池水变浅 2．叉鱼现象 3．海市蜃楼
课后 反思 条件允许的前提下，让学生自己做实验来探究光的折射规律，学生自己亲自动手才能掉的他们的兴趣和课堂气氛。
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