第4章第4節(jié)光的折射

1、第4節(jié) 光的折射【教材分析】光的折射是本章的第四節(jié)教學(xué)內(nèi)容，它在初中的光學(xué)部分起著承上啟下的作用。學(xué)習(xí)光的折射的知識(shí)基礎(chǔ)是光的直線(xiàn)傳播；總結(jié)光的折射規(guī)律時(shí)，知識(shí)遷移的基礎(chǔ)是光的反射定律。在新課標(biāo)下，本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)不多，難度不大。在教學(xué)中，教師要將更多的注意力放在學(xué)生的觀(guān)察討論、合作探究和分析歸納能力的培養(yǎng)上。因此，要想方設(shè)法使學(xué)生真正動(dòng)起來(lái)：讓學(xué)生多觀(guān)察、多發(fā)言、多動(dòng)手、多分析、多總結(jié)、多應(yīng)用、多拓展。引領(lǐng)學(xué)生積極參與探究，發(fā)展多項(xiàng)智能?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能： 1.了解光的折射現(xiàn)象。2.知道光從空氣斜射入水中或其它介質(zhì)時(shí)的折射規(guī)律。3.知道在光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。過(guò)程與方法： 1觀(guān)察、

2、認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象。2體驗(yàn)由光的折射引起的錯(cuò)覺(jué)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)： 1初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，激發(fā)學(xué)生探索自然現(xiàn)象的興趣。2在探究中讓學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)交流和相互協(xié)作的習(xí)慣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】光的折射規(guī)律的探究。【教學(xué)難點(diǎn)】光的折射規(guī)律的應(yīng)用?！窘叹?、學(xué)具準(zhǔn)備】學(xué)生用器材：小激光器、盛水的燒杯、玻璃磚、自制的光的直線(xiàn)傳播及光的折射一體化裝置、蚊香、火柴、滴管、牛奶一盒（共用）。教師用器材：燒杯、鉛筆、玻璃磚、鋼筆、激光器、玻璃水槽、多媒體課件?！窘虒W(xué)過(guò)程】環(huán)節(jié)及內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)知識(shí)回眸情景構(gòu)建引入課題探究1：什么是光的折射？探究2：光的折射規(guī)律應(yīng)用拓展課堂小結(jié)課堂檢測(cè)布置作業(yè)播放課件：挖掘光現(xiàn)象中的人

3、文資源，利用多媒體展示三個(gè)歷史典故：1.囊螢夜讀；2.鑿壁偷光；3.孫康映雪。啟發(fā)：上述三個(gè)典故，分別體現(xiàn)了哪些光學(xué)知識(shí)呢？評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況。過(guò)渡：同學(xué)們，下面讓我們?cè)賮?lái)看一個(gè)生活中的小故事吧：清澈見(jiàn)底，看起來(lái)不過(guò)齊腰深的池水，不會(huì)游泳的小明就貿(mào)然跳下去想洗個(gè)涼水澡，哪曾想池水卻很深，淹過(guò)了小明的脖子，于是他驚慌失措，大呼救命。 引導(dǎo)：小明差點(diǎn)被淹死！對(duì)此，你認(rèn)為這是什么原因造成的呢？為何池水看起來(lái)比實(shí)際的淺呢？ 引入：要解釋這一現(xiàn)象，需要我們學(xué)習(xí)光的折射。展示教學(xué)目標(biāo)。引導(dǎo)：我們已經(jīng)知道：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播；光從空氣射向水面會(huì)發(fā)生反射。那么光從空氣進(jìn)入水中，或者光從玻璃

4、進(jìn)入空氣，其傳播方向又將會(huì)怎樣呢？組織探究： 引導(dǎo)：你的猜想對(duì)不對(duì)呢？請(qǐng)同學(xué)們選擇桌子上的器材，試著驗(yàn)證你的猜想。 巡視、指導(dǎo)：1.組織學(xué)生展示自己所在小組的做法。2.組織學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.用示意圖來(lái)展示學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的描述： 引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象總結(jié)：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。結(jié)合圖示介紹：光的折射光路圖中的有關(guān)概念：特別指出：（1）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)才會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。（2）折射角是折射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角。過(guò)渡：光的反射遵循一定的反射規(guī)律，那么，光的折射有哪些規(guī)律呢？下面讓我們繼續(xù)來(lái)探究光的折射規(guī)律。組織探究： 1.引領(lǐng)學(xué)生提出問(wèn)題：光的

5、折射有什么規(guī)律？2.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所提出的問(wèn)題進(jìn)行猜想。3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）發(fā)放教師自制的光的直線(xiàn)傳播和光的折射一體化裝置（見(jiàn)附件1）（2）介紹裝置的使用方法：（詳見(jiàn)附件1）向水中滴幾滴牛奶，以顯示水中光路；在飲料瓶的開(kāi)口處，放入點(diǎn)燃的蚊香，使水面上方的空氣中，混有適量的煙氣，以顯示空氣中的光路。 （3）引領(lǐng)進(jìn)一步學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的目的：光從空氣斜射入水中時(shí)，有哪些規(guī)律？（4）組織學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：（1）把探究的主動(dòng)權(quán)充分放給學(xué)生，給學(xué)生留有足夠的活動(dòng)時(shí)間和活動(dòng)空間。（2）巡視指導(dǎo)，獲取學(xué)生探究過(guò)程中的各種信息，及時(shí)調(diào)控學(xué)生的探究節(jié)奏。（3）利用投影，提醒學(xué)生注意

6、以下幾點(diǎn)：是否也像光的反射那樣，折射光線(xiàn)跟入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)？當(dāng)入射角增大或減小時(shí)，折射角如何變化？ 讓光垂直射向界面,有什么現(xiàn)象？除了用所給的“一體化裝置”做實(shí)驗(yàn)外，也要換用玻璃磚,將上面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程再重做一遍，以驗(yàn)證規(guī)律的普遍性。5.引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行交流評(píng)估：（1）要求學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)的效果：（2）組織全體同學(xué)集中交流，請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)自己的發(fā)現(xiàn)，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)、引導(dǎo)。（3）以激勵(lì)為主，積極評(píng)價(jià)學(xué)生合作探究活動(dòng)的效果。6.引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)光的折射規(guī)律：（1）光在發(fā)生折射時(shí)，折射光線(xiàn)跟入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi)。（2）折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的兩側(cè)。（3）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射

7、角，入射角增大（或減?。?，折射角也增大（或減小）；當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。（4）當(dāng)入射光線(xiàn)垂直射入另一種介質(zhì)中時(shí)，傳播方向不改變。啟發(fā)：在光的反射現(xiàn)象中，有“光路可逆”的規(guī)律，在光的折射現(xiàn)象中，是否也有這樣的規(guī)律呢？繼續(xù)總結(jié)：（5）在光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。過(guò)渡：俗話(huà)說(shuō)：“學(xué)以致用”。下面讓我們由淺入深地應(yīng)用光的折射規(guī)律，分析一些問(wèn)題，解釋一些現(xiàn)象：1.當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，光傳播的路徑將會(huì)是怎樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出光路圖。2.講故事：小明跟著爺爺?shù)胶腥ゲ骠~(yú)時(shí)，每次都向著他看到的魚(yú)叉去，卻屢屢不中，這是為什么呢？引領(lǐng)學(xué)生作光路圖，使他們認(rèn)識(shí)這一現(xiàn)象發(fā)生的原因：3.出

8、示詩(shī)句：（1）掬水月在手；（2）潭清疑水淺。據(jù)此提問(wèn)：它們分別屬于光的什么現(xiàn)象？二者所成的像是實(shí)像還是虛像？（3）引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際和課本中的科學(xué)世界，進(jìn)一步了解折射現(xiàn)象。鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，要求學(xué)生總結(jié)：本堂課你有哪些收獲？細(xì)心聽(tīng)取學(xué)生的發(fā)言，及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充，說(shuō)出他們自己的收獲，真正談出多方面的感悟，讓學(xué)生感受求知的快樂(lè)！發(fā)放課堂檢測(cè)題；（見(jiàn)附件2）巡視指導(dǎo)，及時(shí)獲取信息；評(píng)價(jià)學(xué)生完成情況，指導(dǎo)學(xué)生矯正。多媒體展示：西湖美景及蘇軾的詩(shī)觀(guān)湖上初晴后雨： 展開(kāi)聯(lián)想：當(dāng)雨后的西湖，升起了太陽(yáng)，也許我們會(huì)看到美麗彩虹。彩虹是怎樣形成的呢？要想知道其中的原因，請(qǐng)預(yù)習(xí)光的色散。認(rèn)識(shí)典故中所蘊(yùn)含的光

9、學(xué)知識(shí)：1. “囊螢夜讀”體現(xiàn)了光源的知識(shí)。2. “鑿壁偷光”反映光的直線(xiàn)傳播。3. “孫康映雪”應(yīng)用了光的反射。感受古人刻苦好學(xué)的精神。感受故事的情趣，自然地進(jìn)入新的求知狀態(tài)。感受生動(dòng)形象的科學(xué)漫畫(huà)所反映的情景，思考：這與物理知識(shí)有什么關(guān)聯(lián)呢？暢所欲言，積極猜想。明確學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生進(jìn)行猜想，可能的情況有：（1）繼續(xù)沿直線(xiàn)傳播；（2）可能彎曲了。（3）討論并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)的傳播路徑。展示自己的做法，互相評(píng)價(jià)效果的優(yōu)劣。描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，會(huì)發(fā)生偏折。（2）當(dāng)光垂直射向水或玻璃中時(shí)，傳播方向不變。參與總結(jié)，并理解、體會(huì)光的折射的含義。認(rèn)識(shí)入

10、射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)、法線(xiàn)、入射角和折射角。知道發(fā)生光的折射的條件。確認(rèn)什么是折射角。聽(tīng)講，明確所要探究的任務(wù)。從以下方面進(jìn)行猜想：折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)的位置關(guān)系；折射角與入射角的大小關(guān)系。折射角會(huì)隨入射角的變化而怎樣變化？觀(guān)察裝置的結(jié)構(gòu)。學(xué)會(huì)裝置的使用方法。進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。討論并設(shè)計(jì)方案，明確實(shí)驗(yàn)步驟。團(tuán)結(jié)協(xié)作，按以下的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：（1）觀(guān)察折射光線(xiàn)、法線(xiàn)與入射光線(xiàn)之間的位置關(guān)系；（2）比較折射角與入射角的大??；（3）改變?nèi)肷浣谴笮?觀(guān)察折射角的變化；（4）讓光垂直射向水面,觀(guān)察現(xiàn)象；（5）換用玻璃磚, 重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。積極參與，展示本組的探究效果。匯報(bào)自己的發(fā)現(xiàn)，并討論交流，評(píng)價(jià)

11、自己小組及其他小組的探究效果。感受成功的喜悅，產(chǎn)生更濃厚的求知熱情。積極參與總結(jié)，系統(tǒng)條理地理解、體會(huì)光的折射規(guī)律，形成共識(shí)，確認(rèn)結(jié)論。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。結(jié)合光的反射進(jìn)行遷移，進(jìn)一步確認(rèn)：在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。圖示：光的折射現(xiàn)象中，光路可逆。產(chǎn)生應(yīng)用知識(shí)的欲望，準(zhǔn)備感受知識(shí)應(yīng)用的樂(lè)趣。1.畫(huà)出光路圖。借助本題，加深對(duì)光的折射規(guī)律的理解。2.聽(tīng)故事，熱烈地交流討論，說(shuō)出自己的看法。參與作圖，解釋現(xiàn)象：魚(yú)身上的光，由水斜射向空氣時(shí)，會(huì)發(fā)生偏折，折射角大于入射角。折射光進(jìn)入人眼，眼睛逆著折射光看去，就感覺(jué)魚(yú)的位置升高了，即看起來(lái)魚(yú)比它的實(shí)際位置淺。3.感受美的意境，并分析說(shuō)明：“掬水月在

12、手”是光的反射現(xiàn)象；“潭清疑水淺”是光的折射現(xiàn)象。分析說(shuō)明二者所成的像都是虛像。競(jìng)相發(fā)言：光的折射現(xiàn)象還有：一筆三折、水中的筷子彎折了、池底變淺、海市蜃樓等等?；仡櫛咎盟鶎W(xué)，從3個(gè)方面總結(jié)自己的收獲：（1）知識(shí)、技能方面；（2）過(guò)程、方法方面；（3）情感、態(tài)度價(jià)值觀(guān)方面。學(xué)以致用，高效練習(xí)。查缺補(bǔ)漏，全面提高。欣賞美景，朗讀詩(shī)歌。產(chǎn)生探究新知的熱情和欲望?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象。 （光從一種介質(zhì)垂直入射到另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向 。） ；（三線(xiàn)共面）規(guī)律 ；（兩線(xiàn)分居） 當(dāng)光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)中時(shí)，折射角 入射角。在光的折射中，光路是 的。

13、常見(jiàn)的光的折射現(xiàn)象：池水變淺、鋼筆錯(cuò)位、海市蜃樓等光的折射【教學(xué)流程】創(chuàng)設(shè)情境觀(guān)察現(xiàn)象得出概念實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)規(guī)律應(yīng)用拓展知識(shí)整合感悟收獲當(dāng)堂反饋激情結(jié)課【教學(xué)反思】做的較好的方面：1.在復(fù)習(xí)時(shí)，利用多媒體播放歷史典故，渲染了課堂氛圍，使本節(jié)課的開(kāi)始如鮮花含露，景色初展。而典故洋溢著智慧，又對(duì)學(xué)生起到了要刻苦學(xué)習(xí)的教育作用，使學(xué)生較快地進(jìn)入了最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。本部分的復(fù)習(xí)，又為探究光的折射規(guī)律時(shí)進(jìn)行知識(shí)的遷移作了知識(shí)上的鋪墊。可謂一舉多得，效果不錯(cuò)。2. 在引入新課時(shí)，注重了創(chuàng)設(shè)情境，以生活現(xiàn)象為基礎(chǔ)，給學(xué)生提供了充分的有關(guān)光的折射現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，拉近了物理學(xué)習(xí)與生活的距離，讓學(xué)生經(jīng)歷了“從生活走向

14、物理”的科學(xué)體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的求知熱情，使問(wèn)題的探究有了一個(gè)良好的開(kāi)端。3. 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，老師用自制的教具-“光的直線(xiàn)傳播及光的折射一體化裝置”來(lái)感召學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。用自制的教具，幫助學(xué)生突破了探究光的折射規(guī)律這一實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，提高了探究的效率。在學(xué)生探究的過(guò)程中，給學(xué)生留下了三個(gè)非常充分空間：活動(dòng)的空間、思維的空間及表現(xiàn)的空間，培養(yǎng)了學(xué)生合作探究的能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力、總結(jié)規(guī)律的能力以及語(yǔ)言表達(dá)的能力。4.在教學(xué)中，注重培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移的能力。例如：結(jié)合光的反射定律來(lái)認(rèn)識(shí)光的折射規(guī)律，既培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題的能力，又加深了對(duì)兩個(gè)重要的光學(xué)規(guī)律的理解。5.在應(yīng)用拓展這一

15、環(huán)節(jié)中，注意了問(wèn)題設(shè)置的梯度。例如：首先讓學(xué)生作出“光從空氣斜穿過(guò)一塊玻璃”時(shí)的光路圖，以此來(lái)加深學(xué)生對(duì)剛剛總結(jié)出來(lái)的光的折射規(guī)律的理解；通過(guò)解釋現(xiàn)象，深化對(duì)光的折射規(guī)律的應(yīng)用；通過(guò)對(duì)光的折射現(xiàn)象的大量舉例，拓展了對(duì)光的折射現(xiàn)象的了解，使知識(shí)得以整合，應(yīng)用的過(guò)程流暢而一氣呵成。在這個(gè)過(guò)程中，又讓學(xué)生經(jīng)歷了“從物理走向社會(huì)”的科學(xué)體驗(yàn)。6.在教學(xué)中，注重了人文主義色彩的渲染和滲透，例如：引用了“掬水月在手”、“潭清疑水淺”的詩(shī)句，引領(lǐng)學(xué)生在詩(shī)情畫(huà)意中辨別了光的反射和折射現(xiàn)象，進(jìn)一步感受了虛像的含義；以講故事的形式，引領(lǐng)學(xué)生分析叉魚(yú)不中的原因，增強(qiáng)了生活的情趣，使學(xué)生在應(yīng)用規(guī)律分析問(wèn)題時(shí)充滿(mǎn)了的熱

16、情；在結(jié)課時(shí)，引用了蘇軾的觀(guān)湖上初晴后雨一詩(shī)，為下一節(jié)光的色散的學(xué)習(xí)留下了懸念，也起到了促進(jìn)學(xué)生積極預(yù)習(xí)，自主求知的熱情，效果很好。有待改進(jìn)的地方：1.學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情非常高漲，探究活動(dòng)都很積極踴躍。但有些學(xué)生在總結(jié)規(guī)律時(shí)，參與度不夠。反映了部分學(xué)生愛(ài)動(dòng)手而不愛(ài)動(dòng)腦的不良的習(xí)慣，對(duì)此，需要加強(qiáng)引導(dǎo)。2.在課堂探究節(jié)奏的把握上，還需要進(jìn)一步地加強(qiáng)調(diào)控。附件1：自制教具說(shuō)明教具名稱(chēng)：光的直線(xiàn)傳播及光的折射一體化裝置實(shí)驗(yàn)裝置圖及說(shuō)明：在方形飲料瓶的瓶口向下約7cm的位置開(kāi)一個(gè)小孔，在與小孔相鄰的一側(cè)面的正中位置，豎直向下粘上細(xì)細(xì)的即時(shí)貼，用它作為探究光的折射時(shí)的“法線(xiàn)”。此裝置可以使煙霧在瓶?jī)?nèi)保留較長(zhǎng)

17、的時(shí)間，連續(xù)而流暢地觀(guān)察光的直線(xiàn)傳播和光的折射現(xiàn)象?，F(xiàn)象明顯，能夠使學(xué)生饒有興趣地高效完成探究，破解了探究光的折射規(guī)律這一實(shí)驗(yàn)上的難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)裝置操作方法：1.從瓶口向瓶?jī)?nèi)倒入適量的水，并滴入適量牛奶，振蕩均勻，旋緊瓶蓋。2.將點(diǎn)燃的蚊香通過(guò)小孔伸入瓶?jī)?nèi)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)煙氣適量時(shí)，用激光筆照射，可以方便直觀(guān)地觀(guān)察到光在空氣中沿直線(xiàn)傳播、光在水中沿直線(xiàn)傳播。3.讓激光從空氣斜射入水中（入射點(diǎn)在“法線(xiàn)”與界面交點(diǎn)的位置），可以方便地看到：光從空氣斜射入水中，折射光線(xiàn)靠近法線(xiàn)這一折射現(xiàn)象。突破了光的折射難于流暢地演示這一探究過(guò)程中的難點(diǎn)。4.旋開(kāi)瓶蓋，讓激光從空氣垂直射入水中，可以觀(guān)察到光的傳播方向不改變。

18、附件2：課堂檢測(cè)題1池水看起來(lái)比實(shí)際的要_，這是由于光從_射入_時(shí)發(fā)生的_造成的，看到的是實(shí)際池底的_像。2如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的路線(xiàn)，其中_是入射光線(xiàn)，_是反射光線(xiàn)，_是折射光線(xiàn)，反射角為_(kāi)，折射角為_(kāi)。3當(dāng)光從_斜射入_時(shí)折射光線(xiàn)將偏離法線(xiàn)，這時(shí)折射角_于入射角。 4一束光從空氣中射向某一透明介質(zhì)時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，入射光與分界面的夾角為30°，若折射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)垂直，則反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的夾角為_(kāi)°，折射角為_(kāi)。5下列現(xiàn)象屬于光的折射的是（） A通過(guò)潛望鏡觀(guān)察海面上的船只  B觀(guān)察樓房在水中的倒影 C從水中看岸上的物體比實(shí)際位置高 D在路燈下出現(xiàn)了人的影子6在湖邊看平靜湖水中的“魚(yú)”和“云”，看到的是（） A“魚(yú)”是光的反射形成的虛像，“云”是光的折射形成的虛像 B“魚(yú)”是光的折射形成的虛