物理教案光的折射

物理教案光的折射

作为一名优秀的教育工作者，可能需要进行教案编写工作，教案有助于学生理解并掌握系统的知识。那么问题来了，教案应该怎么写？下面是小编为大家收集的物理教案光的折射，希望对大家有所帮助。

教学内容：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、 ……此处隐藏4752个字……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.(refraction)

(二)有关折射的几个专用名词

1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.

2.从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角.

(三)光的折射规律

[演示2]使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次.

演示过程要让学生观察两点：

1.光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大?

2.随着入射角的增大(减小)折射角将如何改变?

[现象]①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.

②折射角随着入射角的增大 (减小)而增大(减小).

[演示3]把白色屏F分别向前、向后折，让光以某一角度射向水面.

[师]大家能否看到水中的光线.

[生]看不见.

师生共同分析得出结论：

①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.

②折射光线、入射光线位于法线的两侧.

[演示4]让光垂直射向水面

[师]大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进?

[生]光沿直线传播，传播方向不变.

师生共同分析得出：

当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.

[师]当光线垂直射射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度?

教学目标

知识目标

1、理解折射定律的确切含义，并能用来解释光现象和计算有关的问题．

2、理解折射率（指绝对折射率）的定义，以及折射率是反映介质光学性质的物理量．

3、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算．

能力目标

1、知道折射光路是可逆的，并能解释光现象和计算有关的问题．

2、能解释自然界中出现的现象，如：海市蜃楼、水中观像等．

情感目标

通过生活中大量的折射现象的分析，激发学生学习物理知识的热情，并正确认识生活中的自然现象．

教学建议

折射定律和折射率的概念是重点内容．其中对折射率的理解是难点．教学中要注意这样几点、

①折射定律在初中是作为实验的结论提出来的，定律的第二条没有讲正弦比，只是通过实验讲了入射角和折射角哪个大、在高中教学中应该介绍折射定律的发现过程，使学生认识到科学上的发现是要经过曲折过程的，培养学生不断树立勇于探索规律的思想、

②折射率是掌握折射定律的关键，要让学生理解中体会这样几个层次；当光由真空射入玻璃时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比都是个常数；对于不同介质具有不同的常数；媒质的折射率与入射角、折射角无关，而是跟光在其中的传播速度v有关．

③讲完折射定律应做学生实验，测玻璃的折射率．让学生通过实验理解，是测量式，而折射率反映的是介质的性质、

对于折射定律的应用，要让学生掌握分析方法，教师可以列举一些折射现象，适当引导学生进行分析，逐渐让学生认识到规律对现象的分析方法．

实验建议

1、现象的演示，可用激光光学演示仪，它的优点是可以不在暗室中进行实验．本实验利用半圆形玻璃砖的平面和光盘上“90°”刻度线重合，圆心和光盘圆心重合，使入射光射向圆心让入射光从空气射入玻璃，折射光从柱面射出，因沿半径方向而不再折射．这样改变入射角，可以从光盘读出几组不同的i、r值，计算正弦比值、加深对折射定律的理解．

2、在讲光的全反射现象时，可以增加一个演示实验，以使学生对全反射现象留下深刻的印象．“用一个直径2cm以上的表面粗糙的金属球悬挂起来，表面用蜡烛燃烧冒出烟将其熏黑．使其浸入水中从量林侧面观察是一个亮亮的银球．提出水后是一个黑球．”学生看后很惊奇，然后引导学生用全反射产生的条件分析现象产生的原因，效果较好．

3、测玻璃的折射率的学生实验，作图时要求精确，本实验要让学生知道：

（1）处理数据的方法不仅可以直接测量入射角i和折射角r，还可以通过在入射光线和折射光线上量取等长线段，然后向法线做垂线的方法，如图用刻度尺测量出AD和BP的长度，

这种方法中，AO=PO且注意AO和PO尽量取得长一些，例如要大于10cm，一般可得到三位有效数字，取不同的入射角得到的n值很接近．

（2）本实验也可以不用平行板玻璃砖、实验的关键在于用插针法确定射出玻璃砖的出射光线，然后通过连接入射点和出射点找到折射光线．

教学设计示例

（一）引入新课

当光从一种介质进入另一种介质时，将发生反射和折射现象，现象，我们在初中也已经初步了解，上一节我们学习了光的反射，现在我们讨论．

（二）教学过程

光传播到两种介质交界面时，同时发生反射和折射现象．

1、折射定律：

（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内

（2）折射光线，入射光线在法线两侧．

（3）．为折射率它是反映介质的光学性质的物理量．对于同一介质无论、变化，是不变的．对于不同介质的值是不同的．介质的折射率n与光的其中传播速度有关，．由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的．必须指出光线入射的介质为真空；另一种介质可是任意的，如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率．如果光线在任意“两种介质中传播，折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质，反之叫光疏介质．它们是相对的．

理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键.

一束光射到两种介质的界面时，其能量分配成反射和折射两部分，随着入射角的不同，其能量分配的比例也不同、在一般情况下，一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射，其中反射光线遵循反射定律，折射光线遵循的规律与折射率有关．

对于折射率应从下面几个层次来理解：

A、在现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数．

B、对于不同的介质，此常数的值是不同的．如光从真空进入水中，这个常数为4/3，光从真空进入玻璃中，该常数为3/2．显然，这个常数能反映介质的光学性质，我们把它定义为介质的绝对折射率，简称为折射率，用字母n表示．

C、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．

D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同，红光的传播速度最大，折射率最小，紫光的春播速度最小，折射率最大．

只有掌握了折射率的内涵，才能理解现象，不仅能掌握折射定律，而且为研究全反射现象打下良好的基础．

探究活动

1．测定各种透光物质的折射率

2．研究同种物质对于不同颜色率

3．利用知识解释生活中的有关现象．