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物理

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4.4《光的折射》教学设计  

2015-10-16 05:14:09|  分类: 教学设计 |  标签: |举报 |字号 订阅

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4.4《光的折射》教学设计  

  一、教学目标

(一)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。

(二)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。

(三)情感态度和价值观

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。

二、教学重难点

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。

教学难点:利用光折射定律解释生活中的有关现象。

三、教学策略

与光的直线传播和光的反射相比,学生对光的折射的生活积累和感性认识要少得多,“叉鱼”“看彩虹”不要说是城镇学生,连乡村学生见过的也不多,“折射断筷”在小学看见老师做过,“海市蜃楼”少数学生从一些媒体上有所耳闻,因此在折射现象的呈现环节必须充分、直观,以引发学生的疑惑,激发探究的欲望。由于学生学习物理的时间不长,动手实验是一种很好的锻炼,在这一阶段需要学生主动探究。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中,学生探究能力的提高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。因此,本节取得良好教学效果的关键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象,高质量地完成有关探究活动。

四、教学资源准备

多媒体课件、激光笔、玻璃砖、水槽、水、玻璃杯、碗、硬币、铅笔等。

五、教学过程


教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课(5分钟)

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)。

4.4《光的折射》教学设计 - 物理 - 物理

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。

4.4《光的折射》教学设计 - 物理 - 物理

图2

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。

学生进行实验,描述观察到的现象。

以魔术的手法,让学生亲自体验神奇的现象,激发学习兴趣,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念。

新课教学(30分钟)

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)。

4.4《光的折射》教学设计 - 物理 - 物理

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。

4.4《光的折射》教学设计 - 物理 - 物理

图4

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?

由教师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。

 

学生交流并回答:在水中加些牛奶或肥皂水,可以显示光在水中的路径。在水面上方喷烟雾,或者利用热开水上面的“白气”,可以显示光在空气中的路径。

 

 

 

学生:光沿直线传播。

 

 

 

学生:光从空气斜射向水面时,会有一部分光反射回空气中,还有一部分光进入水中,但传播方向发生偏折。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生观察并和老师一起画光路图,熟悉与光的折射有关的几个术语。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生进行实验,并回答问题。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生实验并讨论得出结论。

 

学生前面学习光的直线传播和光的反射时,曾借助漫反射来显示光路,此处进一步运用,体现知识的前后联系。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生观察能力,并为探究光的折射规律做好铺垫。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

由学生亲自体验得出的结论,不仅印象深,还能培养的动手能力、观察能力等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在观察实验的基础上,很自然地总结出光的折射规律。

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?

 

 

 

学生:不能,因为看到的是鱼升高的虚像,实际的鱼在看到的鱼的下方。所以只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。

 

学生:不对,应该说光在同种均匀介质中沿直线传播。

 

 

 

 

利用物理知识解释并解决实际生活中的问题,体现从物理到社会的教学理念。

 

 

  

 

 

 

与光的直线传播规律对照,体现知识的前后联系,避免学生混淆。

课堂小结(5分钟)

通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。

梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。

培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。


 

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