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课时教学设计
《光的折射》教学设计
课题 光的折射
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
本节教材对光的反射知识作了简单的回顾，教材首先以射水鱼为情境，引出光的折射的概念。接着通过折射实验，观察入射角和折射角的大小和动态变化情况，引导学生对物理现象进行简单的分析和推理，构建物理模型。通过对数据的定量研究，得到折射定律并介绍折射率这个反映介质光学性质的物理量。最后，教材通过落实折射率公式的应用，加深对折射率公式的理解。
2.学习者分析
这部分内容学生在初中已有所学习。本节的重点是光的折射定律和折射率的测定，教学中要给予充分重视。教学中要求学生能在折射实验现象的基础上，经过分析和推理得出定性结论；再通过实验探究，分析实验数据，发现特点和规律，得出定量结论，从而培养学生科学思维和科学探究的能力。
3.学习目标确定
1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。 2.通过实验探究，理解折射率的概念和光的折射定律。 3.会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会光线模型的建构过程。
4.学习重点难点
1.教学重点：折射定律的应用。折射率的测量。 2.教学难点：折射定律与光路可逆原理相结合的应用
5.学习条件支持
射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫视频。 演示光从空气到水在界面发生反射和折射实验。
学习活动设计
过程学习内容与教师活动（引领性问题）学生任务或学习活动设计设计意图或评价目标环节1 新课导入播放视频：观察以下视频，你知道射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？ 然后提问：为什么泳池水看起来比实际的浅呢？ 海市蜃楼是怎么形成的？ 光的折射学生根据初中所学知识回答：光的折射。 利用学生所学知识激发学生兴趣。 环节2 新课教学 一、折射定律 （一）光的反射 提问：阳光照射水面时，我们能够看到水中的鱼和草，同时也能看到太阳的倒影，这说明什么？ 在学生回答基础上总结：光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射。 然后提问：光的反射有什么规律？ 在学生回答基础上总结反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面 （2）反射光线和入射光线分居法线两侧 （3）反射角等于入射角 （二）实验演示 演示实验，认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？ 一部分反射了反射，一部分传播到空气中 然后提问：光的折射有什么规律？ （三）光的折射 1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 2.光的折射定律 （1)折射光线、入射光线、法线在同一平面内 (2)折射光线和入射光线分居法线两侧 (3）当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 （4）当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角 （5)当入射角增大时，折射角也随着增大 然后提问：入射角与折射角有什么定量关系呢？ 然后展示：以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系 然后提问：如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？ 然后展示以下图片： 折射定律： 1621 年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律。 入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即: 学生回答光的反射， 学生总结光的反射规律。 学生阅读归纳折射定律 回顾光的反射，让学生学习回顾，激发学生兴趣。 利用实验让学生关注学习内容 利用数据让学生观察，锻炼学生总结归纳能力。 归纳总结能力环节3 二、折射率 思考与讨论 展示以下图片。然后提问你还能发现什么规律？ 常数与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数越大，光线以相同入射角从真空斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （二）折射率 1.定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。用符号 n 表示。 2.定义式: 说明：（1）n的大小与θ1和θ2无关，与介质和入射光的频率有关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2 （2）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。 （3）折射率反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害。 (4)光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定。 (5)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角。 课堂练习1,2. 【例题】如图一个储油桶的底面直径与高均为d．当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶低上的点C，CB两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。 学生观察并总结规律 学生总结归纳折射定律内容，以及光在不同介质中的传播速度的求解方法。 讲解分析例题，总结做题步骤。做课本练习与应用的题目。 锻炼学生从多角度观察问题能力 让学生学会应用折射率的内容。 通过题目来加深对光的折射的认识，以及折射率的求解。环节4 拓展提升 三、实验：测定玻璃的折射率（一）实验思路 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 在学生总结基础上回答实验思路：选取一块玻璃砖按在白纸上，作出玻璃砖的轮廓，然后作出入射玻璃砖的光线和出射玻璃砖的光线，最后连接入射点和出射点的光线，这就是折射光线。最后测出入射角和折射角的大小，代入公式就可以得出答案。 如何作出入射光线和出射光线？ 在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′，画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针，在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′，再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像，记下P3、P4位置； （二）实验步骤 请设计出实验方案，并与其他同学交流？ 学生总结分享，在学生分享基础上让学生观察规范视频。 （三）数据分析 如何进行数据分析才能得出结论？ 1．平均值法 算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。 2．图象法 以sin θ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图1所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则，故玻璃砖折射率 。 3．作图法 在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图 2所示。由于 ， ，且CO＝DO，所以折射率 。 学生设计自己的实验思路，在分享与交流中完善实验思路。 学生设计入射光线和折射光线的做法并与其他人交流。 完善实验思路并与其他同学交流，然后观看视频。 学会提出自己数据分析方案并与其他同学交流。 体现与学生交流与分享中优化实验思路，培养学生学会用所学知识设计实验验证。 体现与学生为主体的教育 不断优化实验设计，加深对折射定律的理解。 学会分析实验数据 环节5 实验误差分析，注意事项。（四）注意事项 做该实验时需要注意什么事项？ (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。 (2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 (5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。 哪些原因会导致实验有误差？ (1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 学生回答注意事项 学生进行误差分析 加深学生对实验规范操作的理解。
课堂小结： 在本节课中，详细讲解了光的折射原理，包括光线在不同介质间传播时发生的方向改变现象，以及折射定律的应用。 折射定律：入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 折射率， 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。用符号 n 表示。 实验： 测定玻璃的折射率。 课后作业1,2。课本89页：练习与应用1,2,3,4,5,6题。
7、板书设计
光的折射 折射定律 入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比 折射率 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。用符号 n 表示。 公式： 实验： 测定玻璃的折射率
8、作业与拓展学习设计
在本节课的教学中，我通过发现问题——观察猜想——实验探究——讨论交流——思维拓展——实际应用的方式，得出光反射和折射时的规律并加以初步应用。在探究过程中，重点探究“反射角与入射角的关系”“折射角与入射角的关系”,实验目的明确，避免了学生的盲目性；较好地突破了探究过程中“怎样显示光路 ” “如何设计并进行实验 ”两个难点，最后又设计了如何测定玻璃砖的折射率。锻炼了学生的动手动脑能力，也给学生提供了展示自我的机会，学生的个性得到一定张扬，同时学生初步感受到了探究的乐趣，尝到了探究成功的喜悦，绝大部分同学完成了实验，教学目标达成度较高。
9、特色学习资源分析、技术手段应用说明
光的折射特色学习资源 1.教材与学术文献：涵盖了光的折射的基本原理、数学描述以及实验证等内容。 2.网络与视频：通过动画、实验演示等形式，生动直观地展示光的折射现象。 3.实验器材与操作指南：提供了实验所需的器材、操作步骤以及注意事项等信息。 技术手段应用说明 1.虚拟仿真技术：通过构建虚拟实验环境，模拟光的折射过程，有助于提高学生的实验技能和创新能力。 2.数据分析与可视化工具：利用这些工具对数据进行处理分析，生成图表曲线等可视化结果。 3.互动式教学平台：通过在线教学平台，教师可以实时发布课程资料、布置作业、组织讨论等。师生实时互动交流，提高学习效果。
教学反思与改进
在本节课的教学中，我坚持贯彻以学生为本的思想，能让学生表达的尽量让学生表达；能让学生思考的尽量让学生思考；能让学生动手的尽量让学生动手，把较多的时间交给了学生。学生的自主探究，合作学习得到较好体现，但由于课堂时间限制， “三线共面”的探究略显欠缺，光的反射应用课件展示不够形象丰富，更多学生的表现欲望没有时间满足，以后要在关注全体，保持学生兴趣和热情，实验探究过程中的引导调控方面多下功夫。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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