资源简介

(共29张PPT)
第1节 光的折射
第四章 光
目 录
01
设计理念
02
教材分析
03
学情分析
04
教学重难点
05
教学学法
06
教学目标
07
教学过程
08
教学反思
目 录
一、设计理念
从新课标中“立足学生全面发展，提升学生学科核心素养，体现物理学科独特育人价值”的课程目标出发，结合本节课知识从以下几个环节展开教学。
创设物理情境
趣味实验引入，激发学生学习兴趣
形成物理概念
回顾光的反射定律，总结光的折射定律
构建物理模型
建立光的折射遵循的规律
建立知识体系
系统剖析光的偏折产生的根本原因
经历科学探究
得出光的折射定律
解决实际问题
回扣课堂引入解决生活中的折射现象
课堂习题巩固
所学知识在物理情境中的内化和升华
自主课堂总结
以思维导图的形式重现知识结构网络
二、教材分析
三、学情分析
学生对于光在均匀介质中沿直线传播、光的反射定律有了定性的认识，但对于光的折射定律的定量关系还不够清楚，需要通过具体的实验加深对知识的理解和应用。
学生已具备解决光的反射定律内容的科学思维和科学思想，能够构建基本物理模型。已有的知识储备为推导光的反射遵循的规律以及定量的关系奠定能力基础。
学生经历物理科学探究的过程，通过主动动手实验操作和问题驱动，激发学生强烈的学习兴趣，培养学生科学严谨、持之以恒、实事求是的科学态度以及科学探索精神。
物理观念
科学思维与探究
科学态度与责任
运用折射光路图解释生活中的自然现象。
难点
光折射规律的理解，光路可逆。
重点
光的折射规律的探究。
四、教学重难点
启发式
讲授法
演示法
讨论法、归纳总结
探究法
五、教法学法
[学法]：从建构主义理论、人本主义理论出发，通过自主式、体验式学习，让学生学会探究与正确的科学思维，在小组合作过程中完成知识的自我构建。
六、教学目标
1.知道光的反射及折射现象 2.知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
物理观念
1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有关的问题。
2.理解折射率的物理意义 3.知道折射率与光速的关系。
科学思维
1.通过实验探究，亲身体验折射定律的得出。
科学探究
通过分析生活中常见的折射现象，激发学生学习的兴趣，培养学生主动探究的能力和合作探究的意识，培养科学严谨、实事求是的科学态度以及科学探索精神。
科学态度与责任
光的折射
折射定律
折射率
创设物理情境，设疑引入新课
回顾反射定律，巩固理清旧知
深剖物理概念，科学推理新知
科学探究新知，揭秘课堂引入
自主知识总结，习题巩固新知
课外延伸探究，突破时空限制
创设物理情境
开展科学推理
构建物理模型
建立知识体系
解决实际问题
自主课堂总结
课后习题巩固
驱动型任务
物理基本概念
教学环节
设计理念
七、教学过程
解释现象
1.创设物理情境，设疑引入新课
利用“消失的硬币”科学小实验，创设问题情境引入新课（同时现场演示），这样的引入一方面为学生提供形象直观的感性认识，另一方面从生活走向物理，激发学生的学习兴趣和求知愿望。
（2）射水鱼如何才能准确射中水面上的小昆虫？
（1）.有经验的渔民会往看见鱼的位置直接叉鱼吗？
联系生活中与光的折射有关的实例，创设疑问为什么会出现上述情形，吸引学生的注意力，使学生的思维主动投入到本节课所学知识，学生表现出强烈的求知欲。
情境引入：
生活的体验
问题1：阳光照射在也西湖上，我们既可以看到湖面上太阳的倒影，
也可以看到水底的鱼和草，这说明什么 ？
2.回顾反射定律，巩固理清旧知
入射光线
反射光线
法线
以任务驱动的方式引导学生开展以下学习活动：
问题1：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 ？
问题2：光的反射有什么规律？
问题3：光的折射有什么规律？
通过问题驱动形式引导学生思考，既巩固光的反射定律的知识，也引出光的折射定律的概念，也有利于培养学生构建物理模型能力、知识迁移和应用的能力，从而提高了学生的科学思维。
3.深剖物理概念，科学推理新知
通过探究活动1，定性的描述光的折射遵循的规律：
(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
借助光学演示仪，探究光的折射遵循的规律，使抽象知识更加形象具体化，提高学生分析问题的能力和归纳总结能力，帮助学生更好地理解科学本质，进而培养学生的科学素养。
3.深剖物理概念，科学推理新知
通过探究活动2：入射角与折射角的定量关系
通过实验探究2得出结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比
思考2：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？
总结：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。
斯涅耳定律
通过探究活动2和问题思考，进一步培养学生分析问题的能力和归纳总结能力，使知识得到内化和升华。
入射角θ1 折射角θ2 入射角θ1/rad 折射角θ2/rad 入射角θ1正弦 折射角θ2正弦
0 0 0
100 0.175 0.174
200 0.349 0.342
300 0.524 0.500
400 0.698 0.643
500 0.873 0.766
600 1.047 0.866
700 1.222 0.940
800 1.396 0.985
问题4： 光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角；
入射角与折射角之间有什么定量的关系？
数据分析
荷兰数学家斯涅耳于1621年所发现。
结论：入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
（2）定量：分别作出θ1—θ2与sinθ1—sinθ2关系图像
、、、、、、
（1）规律得出的历程:
探究历史：
古希腊哲学家托勒密的结论:折射角与入射角成正比
荷兰数学家斯涅耳的结论:
折射角与入射角的正弦成正比
最后教师介绍光的折射规律探究历史，伟人得出科学结论经历一次次失败与挫折，让学生体会到科研的艰辛与曲折，培养学生尊重科研成果，产生努力学习服务社会的人生观。
（2）正确规律的得出往往要经过曲折的过程，要经过实践的多次检验。
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.比值定义式:
折射率定义和定义式
01
（3）n 是介质的固有属性，与sinθ1、sinθ2、θ1、θ2无关
折射率n由什么因素决定呢？
光的折射是由于传播速率变化引起，偏折的程度大小与传播速率有关。
（1）适用范围：光由真空（或空气）进入介质
如果光由介质进入空气时，根据光路的可逆性，求折射率n时需将入射角和折射角互换。
θ1
θ2
（2）n反映介质对光的偏折作用，n越大，偏折越大。
折射率决定式
02
（2）由于c>v, 所以任何介质的折射率 n>1.
1、折射率决定式:
（3）由于n>1, 所以θ1>θ2，θ1总比θ2变化更快。
（1）n由光在介质中的传播速率v决定，v越大，折射率n越小。
实验数据表明，介质的折射率等于光在真空中的传播速率c与光在该介质中的传播速率v之比.
光很有可能是一种波
光从一种介质到另一种介质中速度发生变化，说明了什么问题？
介质 折射率 介质 折射率
金刚石 2.42 甘油 1.55
二硫化碳 1.63 酒精 1.36
玻璃 1.5～1.8 水 1.33
水晶 1.55 空气 1.00028
常见介质的折射率（λ=589.3nm 钠黄光 ，t=20℃)
（1）真空折射率为1，空气折射率非常接近1，可以当真空处理。
常见介质的折射率
03
（2）折射率还与温度有关,还与入射光的波长有关.
生活经验
4.科学探究新知，揭秘课堂引入
问题4：水下的鱼看起来比实际的深度深还是浅？如何叉中？
问题5：在水下看水面上的物体比实际位置高还是低？射水鱼？
实深
视深
水
空气
视高
实高
理论联系生活实际，揭示岸上观鱼“鱼变浅”，水中观鸟“鸟变高”的本质原因，使知识等到进一步升华，学生由感性认识到理性认识的蜕变。
（1） 有经验的渔民会往看见鱼的下方叉鱼
学以致用：
运用所学知识解释生活中光的折射现象，达到前呼后应的效果，同时提高学生自主分析问题的能力、知识应用能力和解决问题的能力。
（2）射水鱼如何才能准确射中水面上的小昆虫？
问题2：如果没有大气，将迟一些看到太阳还是早一些看到太阳？
像
实例分析
三
实例分析
三
5.自主知识总结，习题巩固新知
【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。
Ｂ
Ａ
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
根据艾宾浩斯的遗忘规律，针对本节课所学知识，设计以上练习，将“教”“学”“做”紧密联系，引导学生巩固所学知识，并以思维导图的形式引导学生进行归纳总结本节知识，培养学生的概况表达能力和自我评价能力。
一、折射定律
1、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居法线两侧。入射角的正弦与折射角的正弦成正比， 即：
式中n12是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。
二、折射率
1、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。
注：（1）n反映介质对光的偏折作用，n越大，偏折越大。（2）频率越大，n越大
2、光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即
注：（1）n由光在介质中的传播速率v决定，v越大，折射率n越小。
（2）由于c>v, 所以任何介质的折射率 n>1.
4.1光的折射
八、教学反思
1、本节课从生活中常见光学现象入手，激发了学生的学习兴趣。
2、折射定律和折射率的提出过程，循序渐进，突出的物理观念的建立。
3、折射定律的定量分析，带领学生动手计算，感受科学的探究过程。
THANKS

展开更多......

收起↑