《光的折射定律》教學設計

1、高中物理：光的折射定律課堂教學設計高中物理光的折射定律課堂教學設計【教學課題】 （第一課時）【教材分析】本節(jié)課是光的折射的第一節(jié)，計劃兩課時。這是第一課時，主要學習光的折射定律和折射率。第二課時是練習鞏固課。光的折射是波的反射和折射的在光波傳播中的具體體現(xiàn)，研究的是一種獨特的光學現(xiàn)象,與全反射和色散聯(lián)系的非常緊密。 光的折射定律是幾何光學的三大基本規(guī)律之一（另外兩個規(guī)律是光的直線傳播規(guī)律和光的反射定律），是研究幾何光學的重要法寶，是幾何光學的核心知識之一,是本章的一個教學重點。那么這節(jié)課的重點應該是折射定律的得出過程和折射定律的理解及其應用,而折射率的理解既是重點也是難點。高中階段只研究在兩種

2、介質(zhì)中，并且其中一種介質(zhì)是空氣的兩界面間的折射情況及所遵循的規(guī)律。在應用時，一定要注意作圖突出幾何的特點。 【學生分析】按新課標的要求，物理的知識、方法、能力、科學態(tài)度等有機地聯(lián)系起來，達到共同促進的作用，則物理教學的效果會更好，更有利于提高學生的素質(zhì)。新課標中強調(diào)探究式學習在物理教學中的作用，對于折射角與入射角的定量關系，教材中特意設計了探究實驗，以便學生在學習物理規(guī)律的同時，經(jīng)歷探究的過程，了解科學研究的方法。學生在初中已經(jīng)學過光的反射和折射，但沒有深入學習過光的折射所遵循的定量關系。學生已具備一定的實驗操作技能，對物理學的研究方法已有一定的了解，在自主學習、合作探究等方面的能力有了一定提

3、高。本節(jié)可按照學生的認識規(guī)律,由淺入深進行教學,首先讓學生認識光的折射現(xiàn)象,然后探究光的折射規(guī)律,最后解釋生活中的折射現(xiàn)象。其中探究光的折射規(guī)律是本節(jié)教學的重點,組織學生做好實驗,是本節(jié)教學的關鍵。對于折射率的理解和應用是本節(jié)的難點，及n1學生可能會出現(xiàn)的思維障礙與困惑?！窘虒W目標】1、知識與技能：（1）知道光在兩種介質(zhì)界面會發(fā)生反射和折射；（2）掌握光的折射及折射定律； （3）掌握介質(zhì)的折射率的概念，了解介質(zhì)的折射率與光速的關系。2、過程與方法：通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察、概括能力，通過相關物理量變化規(guī)律的學習，培養(yǎng)學生分析、推理能力。3、情感、態(tài)度與價值觀：滲透物理研究和學習的科學態(tài)

4、度的教育?！窘虒W重點】光的折射定律、折射率【教學難點】1解釋有關光的折射現(xiàn)象2折射率的理解和應用【教學準備】實驗器材、ppt課件【教學流程設計】復習引入復習光的反射定律復習光的折射定律實驗演示入射角隨折射角變化而發(fā)生變化提出問題折射角和入射角之間到底有什么定量關系呢？實驗探究分析實驗時需要測量哪些物理量？怎樣測得？實驗步驟的確定；數(shù)據(jù)表格的設計。組織學生實驗；數(shù)據(jù)測量、記錄、處理實驗結(jié)論討論引申光的折射定律提出問題入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關提出概念光的折射率折射率的理解、決定式知識鞏固光的折射定律及折射率的應用【教學過程】一、復習引入新課 1、光在同種均勻介質(zhì)中沿 傳播。當光斜射向兩

5、種介質(zhì)的界面時，會發(fā)生什么現(xiàn)象？2、光的反射定律學生回憶光的反射現(xiàn)象和光的反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。反射時光路可逆。二、 光的折射1、觀察兩個實驗現(xiàn)象：（播放視頻）（1）放在碗底的硬幣移到剛看不到的位置，然后在碗中注入水后-（2）將鉛筆插入裝滿水的玻璃杯中，看到-思考：為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象？2、回憶光的折射現(xiàn)象： （1）什么是光的折射？（2）折射規(guī)律：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。3、播放光的折射演示實驗，定性演示折射角和入射角的關系：入射角增大，折射角增大； 入射角減小，折

6、射角減小。4、折射角和入射角之間到底有什么定量關系呢？我們又怎樣找到這些物理量呢？ 實驗探究：（1）學生看課本，明確探究的方法（2）抽幾個學生在老師指導下完成實驗，同時用實物展示臺顯示在屏幕上: （3）記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理：實驗次數(shù)12345入射角1折射角21/2sin1 /sin2（4）在實驗的基礎上，師生共同討論，總結(jié)出結(jié)論：=常數(shù)（記做n）老師簡單介紹人們對光的折射的認識過程：這個問題，在很長的時間里一直使人們感到困惑。公元140年，希臘天文學家托勒密得出實驗結(jié)果后，只是從數(shù)據(jù)的表面簡單尋找比例關系，因此只能得出：折射角與入射角成正比（事實上，只在小角度情況下成立）。1611年開普勒對折射

7、現(xiàn)象和透鏡的原理作了廣泛的研究，寫成了折光學，正確地指出：只在小角度情況下，入射角與折射角成正比。同時通過光的可逆性，從反面倒推得出結(jié)論，并通過實驗發(fā)現(xiàn)了全反射現(xiàn)象。但是他未能得出更一般的、內(nèi)在的規(guī)律。最終在1621年，由荷蘭數(shù)學家斯涅耳采用了與開普勒基本相同的實驗方法。找到了入射角和折射角之間的關系由此我們可以看到：一個物理定律的得出往往經(jīng)歷一個漫長、曲折的過程,需要堅韌的創(chuàng)新精神，做前人沒有做過的事。在前輩先哲的探索過程中一定有許多嘗試、失敗、再嘗試。這就是發(fā)現(xiàn)過程，其中充滿著創(chuàng)新思維的火花。5光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)：折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射

8、角的正弦與折射角的正弦成正比， 即。6.練習：（ppt）（1）人在岸上看水中的魚，比實際物體位置偏上還是偏下？為什么？（2）假設地球表面不存在大氣層,人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比 ( ) A.將提前 B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變?nèi)⒄凵渎?.向?qū)W生展示不同介質(zhì)的折射率介質(zhì)金剛石二氧化碳玻璃水晶巖鹽酒精水空氣Sin1/sin22.421.631.5-1.81.551.551.361.331.00028通過數(shù)據(jù)對比，請學生猜想入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關。跟介質(zhì)有關。2教師總結(jié)：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為

9、一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的。這個常數(shù)n跟介質(zhì)有關，是一個反映介質(zhì)的光學性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率。折射率：把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率,簡稱折射率。即。（注意：光從真空射入其他介質(zhì)，為入射角、為折射角；1）3.提出問題：為什么光進入不同的介質(zhì)，折射率就不一樣呢？學生作答后老師總結(jié)光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。 介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關，。（可用惠更斯原理證明）進一步說明1，且沒有單位。4.教師提醒學生注意以下幾點：是比例常數(shù)，它是反映介質(zhì)的光學性質(zhì)的物理量。對于同一介

10、質(zhì)無論1、2怎么變化, 是不變的。對于不同介質(zhì)的值是不同的。真空本身的折射率 = 1,通常認為空氣的折射率也為1。5.練習：（ppt）（3）光線以30的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 夾角，則玻璃的折射率為多少？（4）光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122108m/s，當光線以30入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？四、課堂小結(jié) 光的折射-光的折射定律： 三線共面 sin1 / sin2常數(shù)光的折射1.反映介質(zhì)對光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害2.定義式sin1 / sin2n光從真空中進入介質(zhì)絕對折射率(1/n sin1 / sin2光從介質(zhì)進入真空）3.決定式: n

11、 = c/v ( n1) 五、布置作業(yè)：課后練習與評價1-3題六、板書設計 第一節(jié) 光的折射定律 一、光的反射定律：三線同面；兩線分居；兩角相等。光路可逆二、光的折射定律：三線同面；兩線分居；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。 即 三、折射率：光從真空射入某種介質(zhì) 入射角的正弦與折射角的正弦之比叫這種介質(zhì)的絕對折射率。簡稱折射率。用n表示，介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關： 七、教學反思1、我們要學生科學探究就要讓學生自己去思考,自己去參與,通過動手和動腦體驗問題解決的過程,只有這樣才有利于學生知識的獲得與構(gòu)建。在講課時要突出學生的主體作用,但是老師主導作用還是不可少的,學生自己是很難去發(fā)現(xiàn)折射率與入射角折射角之間的關系,老師的引