光的折射

教学目的： 1 ．   知道什么是光的折射现象及入射光线、折射光线、法线、入射和折射角 2 ．   知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况 3 ．   知道折射现象中光路是可逆的。 4 ．   能用光的折射解释生活中的一些简单现象。 教学重点： 1．  光的折射规律； 2．  作光折射的光路图。 教学用具：        光具盘、平行光源（调压器不能放得太矮便于掌握）、玻璃水槽、水彩笔、多媒体课件、多媒体设备，实物展示台、碗筷（每人 1 个）、水 教学过程： 一．            引入新课   “同学们，我们一起来做一个小实验，好不好？请大家将准备好的碗放在桌面上，看着碗底，将水倒入碗中，碗的深度有什么变化？再将你桌上的筷子象我这样斜插入盛水的碗中，注意从侧面观察筷子在水面处发生了什么变化？” ①．学生实验                      盛了水的碗看上去变浅了，插入水中的筷子好像变弯了。               “这是为什么呢？    要弄清楚这些问题，就请大家和我一起来学习这一节课   ——《光的折射》。”                      板书课题。 二．            新授 1．  光的折射现象 “下面请同学们观察两个实验。” 演示实验一：光在空气中传播，光从空气斜射入玻璃中。 “请同学们注意观察，光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？” 多媒体出示问题：光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？ 学生回答。          “请同学们注意观察，光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？” 多媒体出示问题：光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？ 学生回答。 演示实验二：光从空气斜射入水中。          “再请同学们再注意观察，光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？” 多媒体出示问题：光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？ 学生回答。 教师小结：“通过这两个实验现象，说明光在同一种介质中传播时，传播方向不发生变化，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会怎样？” 学生回答。 “对，会发生变化” “象这些光从一种介质射入另一种介质传播方向发生变化的现象叫做光的折射。” 学生看多媒体识记概念，教师板书： [1. 光的折射现象： 光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射”。 ] 2．  光的折射规律 “下面我们把刚才的折射现象画在黑板上。 我用一条直线表示空气和玻璃的分界面，上面是空气，下面是玻璃。” ①          把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图； 回顾入射光线、法线和入射角。 “请同学们回顾一下入射光线、法线和入射角。”           入射光线                       i 入射角           空气                       玻璃                         r  折射角                              折射光线 从图中介绍什么是折射光线和折射角。 “这一条从分界面射入玻璃的光线叫折射光线，折射光线与法线的夹角叫折射角，用r表示。” 利用多媒体强调：折射角是折射光线与法线的夹角。 “这个折射光路图中的折射角为多少度？请大家不要错误的认为是90度，因为折射角是折射光线与法线的夹角，看图中的折射角现在正逐渐减小，最后减小到了0度。” ②          演示实验三：光从空气斜射入玻璃中； “请同学们在光具盘上找出分界面、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角。” 老师指出，学生确认。 “下面让我们进一步来观察实验一，思考屏幕上的问题。” a. 学生观察入射角与折射角的大小关系。 b. 改变光从空气射入玻璃中的入射角的大小，再观察折射角的变化和变化后的大小。 c. 垂直入射时，观察光线方向是否改变 学生思考下列问题（多媒体显示）： “ a. 入射光线、法线、折射光线是否在同一平面内，入射光线、折射光线是在法线的同侧还是分居在它的两侧？ b. 折射光线是偏向还是偏离法线？入射角与折射角的大小关系是怎样的？ c. 入射角增大后，折射角是否随着增大？入射角减小后呢？ d. 当入射角改变后，折射角与入射角的大小关系是否改变？折射光线向哪边偏折？ e. 垂直入射时，光的传播方向是否改变？” ③          通过上述实验现象回答。 “大家观察得非常仔细，也回答得非常正确。请一位同学把我们刚才回答的问题综合一下，完成黑板上的填空。” 小黑板： [2. 光的折射规律：               光从空气斜入水或其它介质中时， _______ 光线与 ______ 光线、 _______ 在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线 ______ ；折射角 _____ 入射角；入射角增大时，折射角也随着 _______ ；光线垂直射向介质表面时，传播方向 _________ 。（填“改变”或“不改变”） ] 教师揭示：“请一位同学大声的把这段话读一遍，这就是光的折射规律。” 学生识记：“请同学们再把光的折射规律读一遍” ④          学生猜想：（多媒体演示猜想的三种可能） “请同学们看屏幕上的这个光路图是否正确？现在发挥同学们的聪明才智，请大家猜想一下： 如果让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，现在的折射光线将怎样射出？” ⑤          演示实验五：光从玻璃射入空气中。 “为了证实大家的猜想，我们再来做一个实验。” “请一位同学用笔在入射光线和折射光线的位置分别做上一个标记。 现在我让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，请同学观察现在折射光线的位置。” 提问：“你观察到了什么？你猜对了吗？请大家通过屏幕上的两个光路图对比，说明折射光路具有什么性质？” 学生观察现象并得出结论：折射光路具有可逆性。 板书： [ 折射光路具有可逆性。 ] ⑥          小结光从玻璃或水中射入空气的情况： “不知同学们注意没有，我觉得刚才我们所学习的光的折射规律有点美中不足，它只总结了光空气射入水、玻璃等其它介质中的情况，没有介绍光从水中、玻璃等其它介质射入空气的情况。下面我们结合实验现象把它补充完整，光从水、玻璃等其它介质射入空气时……折射角大于入射角，折射光线偏离法线。 学生自已小结，教师板书光路图。 学生回答。 ⑦          学生练习：                             “请同学们根据光的折射规律完成下列光路图。” 完成下列光路图：                   空气                    空气                      玻璃                          玻璃                  多媒体演示画图过程。          “首先通过入射点作一条垂直于界面的虚线即法线，因为光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线的方向应偏向法线。”               “同样首先通过入射点作一条垂直于界面的虚线即法线，因为光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线的方向应偏离法线。” 3．  光的折射规律的应用 ①          回到引入新课的实验现象。 “同学们，还记得上课前我们做的那个小实验吗？现在我们就利用刚才所学的知识来解释碗变浅和筷子变弯的原因。” 多媒体演示：碗变浅的原因。 “从碗底S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S1射来的，眼睛看到的是S点的虚像S1,S1在S的上方，所以看起来碗底升高，碗变浅了。” “你明白了吗？请你解释给你的同桌听一听。” 请学生回答。 “哪么插入水中的筷子变弯又是怎样一回事呢？” 学生看演示并讨论。 学生回答：筷子变弯的原因。 ②          学生看书：看眼睛受骗这一框。 “下面请同学们把眼睛受骗这一框自已看一下。” 板书：[3.眼睛受骗] “眼睛受骗是什么原因造成的？刚才我们所解释的两个例子是否属于眼睛受骗现象？” 学生回答。 学生练习：运用本课所学知识，动手操作：如何看见桶底物体。     “学习了眼睛受骗，我来考考你。我有一样东西放在了这个桶里，你们看得见吗？谁能用我们这一节课所学知识来让大家都能看清我桶里的东西。不能移动我的桶和这个摄像头。” 三．            小结 “这一节课我们学习了‘光的折射’，我们一起来回顾学习了哪些新知识。” “我们首先认识了光的折射现象，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象就叫光的折射。” “然后我们通过实验小结出了光的折射规律。光从……” “我们认识的光的折射现象都要遵守光的折射规律。” 四．作业 见油印资料。                      订正作业。 五．结束 “同学们，其实光的折射现象在我们的生活中很多，如：由于大气层是不均匀的，早晨，当太阳还在地平线以下时，太阳发出的光在不均匀的大气层中发生了折射，所以我们逆着折射光线看去，就看见了太阳升高了的虚像，好象太阳已经升起来了。又例如：夏天海面附近的温度比高空低，空气由于热胀冷缩，上层的空气就比海面附近的空气稀疏，远处物体反射的太阳光，在射向空气的过程中发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者眼中，逆着光线方望去，就觉得海面上空的物体射来的一样。这就是美丽的海市蜃楼现象。希望各位同学努力学习，改造自然，将我们生活的环境变得更加美丽！”