（2021新人教版）高中物理选修性必修第一册4.1光的折射 教案.docx

1、1 / 6 光的折射光的折射 【教学目标】【教学目标】 知识与技能： 1、了解光的折射现象。 2、了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折现象。 3、了解光在发生折射时，光路的可逆性。 过程与方法： 1、通过观察，认识折射现象。 2、体验由折射引起的错觉。 情感态度与价值观： 初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。 【教学重点】【教学重点】 1. 折射定律的应用以及对光的折射率的理解； 2. 用光的折射规律解释生活中的现象。 【教学准备】【教学准备】 激光笔，玻璃砖，香，火柴，墨水，鱼缸，铅笔，水杯，量角器，笔，纸，直尺，钢笔。 【教学过程】【教学过程】 新课引入：大家看这

2、个鱼缸，我现在用激光笔照亮空鱼缸底下的 A 点, 然后我往鱼缸里倒 水，然后回有什么样的现象发生呢？ 学生可能回答：光线反射走了，照不到 A 点。 学生可能回答：光还是能照亮 A 点。 2 / 6 学生可能回答：光折射后，还是照到 A 点。 让我们来验证一下。到底会出现哪种情况呢？ 演示试验：激光笔先垂直照亮空鱼缸底部的 A 点，然后慢慢往鱼缸里倒水（已经滴入几滴 墨水的水），激光笔仍能照亮鱼缸底部的 A 点。（且光线没有发生偏折） 学生产生疑问：光在水面应该发生发射，为什么光线没有反射走，而是进入到水中了呢？ 学生讨论可能得出的结论： 1、光也发生了反射现象，只是反射光线和入射光线重合了。

3、2、激光是一束光线，不是一条光线，部分发生了发射现象，部分进入了水中。 教师启发：怎么样才能验证大家的讨论的结果呢，大家设计个试验 学生设计试验：让光线斜射如水中，让反射光线不和入射光线重合。 试验现象：在反射的位置上看见了激光的虚像 意外的试验现象：射入水中的光线的传播方向发生了偏折。 引出题目：我们就把这种光的传播方向发生的现象叫做“光的折射”。 （一）从猜想中得出结论 演示试验：玻璃杯中装满水。铅笔放入水中，看上去像断了一样。 学生解释现象：光从水中传入空气中，也发生了折射现象，沿着光传来的方向看去就看见 了铅笔的虚像，就像平面镜成虚像是相同的道理，水下的部分是铅笔虚像，水上面的部分是真

4、 实的铅笔所以看上去铅笔就断了。 教师反问：你怎么知道光从水中射到空气中也发生偏折啊？ 学生回答：光路是可逆的 教师反问：那是在反射现象中光路是可逆的，折射现象中光路也是可逆的么？ 3 / 6 学生肯定回答：也是可逆的，如果不是的话，铅笔就不会“断”了。 教师启发：这只是你为了解释这个现象，做出的猜测啊？你得证明它。用定理定律或者是 试验来证明你的猜测。谁来设计个试验? 设计试验： 用手里的玻璃砖来代替水， 先让光从空气中射入玻璃砖中， 描出光的传播路径， 然后让光沿着玻璃砖中原来这射光线的方向的入射。 比较光路和刚才铅笔描绘的光路是否相同。 教师适时补充完善。 验证猜想：折射现象中，光路也是

5、可逆的 （二）从归纳中得出条件 大家回忆下，生活都有那些现象也是光的折射现象呢 同学的可能回答一：筷子放到碗里，筷子就变弯了 学生的可能回答二：吸管放进水杯中，吸管折断了 学生的可能回答三：海市蜃楼 前两种回答的时候就可以总结归纳出来：折射现象都是发生在在两种介质的条件下的。 海市蜃楼的回答的时候就可以归纳出来：同种不均匀的介质中也能发生折射。但是这种折 射现象比较特殊，在同种不均匀的空气中，发生连续折射。我们先不去考虑。 教师启发：在这些现象中，发生这些折射的共同条件是什么啊？ （可以再补充一个观察试验：让学生从正面观察玻璃砖后面的钢笔，没有发生错位现象， 4 / 6 强化理解斜射入的含义）

6、 归纳出得出条件： 光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中。 最后得出完整的光的折射概念： 光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中时。 传播方向一般会发生改变的现象叫做光的折 射。 教师介绍定义，入射光线，入射角，法线，折射光线，折射角。 （三）从探究中得出规律 1、折射规律 提出问题：大家有没有联想一下光的反射现象，猜想下在光的折射现象中应该会有什么样 的规律呢？ 学生可能回答 1：入射光线，法线，折射光线处于同一平面内。 学生可能回答 2：折射光线和入射光线分居法线两侧。 学生可能回答 3：入射角与折射角互余。 学生可能回答 4：入射角是折射角的 1.5 倍。 学生可能回答 5：入射角是折射角

7、的某个倍数，不一定是 1.5 倍。 教师引导：大家设计试验来验证自己猜想。 学生设计试验： 实验 1：当向后翻折量角板时，观察不到折射光线，所以三线共面。 实验 2：量角板平放在桌子上，玻璃砖的一条边和量角器的底边重合，让光线从量角器的 顶点入射，然后分别读出入射角大小和折射角大小。改变入射角，重复操作试验多次，记录数 据以便总结规律。 5 / 6 教师适当补充，完善。 分析数据：分析数据得到折射角和入射角并没有，相等，互余或者倍数之间的关系，但是 得到了结论 1：折射角随着入射角的增大而增大的结论；结论 2：入射角大于折射交的结论。 教师引导：如果是光从玻璃砖中射入空气中，结论 2 还能成立

8、么？ 学生顿悟：自我否定，完善结论 2：空气中的角大。 教师引导：让我们用语言来分别描述下光的折射现象。 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。 光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折。 （四）在应用中巩固 隋唐演义中罗成看似河水只有齐腰深，跃入后却差点被淹死，最后被隋军乱箭射死的故事 过度到折射现象的应用水池变浅。 同样的道理，人们观察到水中的鱼的位置是如何变化的？ 学生回答，位置变高 教师提问：那么渔民叉鱼的时候也需要往鱼上方叉还是下方叉？ 学生回答：那么渔民叉鱼的时候也需要往鱼的下方叉。 做光路图巩固练习。 6 / 6 提出问题：大家猜想下，如果是水中的潜水员看岸上的物体，物体的位置会发生怎么样的 变化呢？ 学生根据光路可逆，猜测景物会变矮。 大家作光路图验证一下发现猜测错误，景物是变高的。 在应用中发展思维； 练习二：钢笔错位 刚才练习的都是一次折射现象，下面我们就来研究下两次折射的问题。 提出问题：当我们从侧面观察“玻璃砖后面的钢笔”的时候会观察到什么现象呢？ 学生试验得出结论：钢笔错位了，或者是钢笔断了。 提出问题：钢笔始终都是错位的么？ 学生试验得出结论：正面观察的时候钢笔不错位。 学生揭示现象，光斜射入的时候才会发生折射现象，所以正面垂直观看的时候不会发生折 射现象。并画光路图解释钢笔错位的原因。