光的折射定律 公開課教學設(shè)計

第4章光的折射和全反射第1節(jié)光的折射定律高二物理陳晶【三維目標】【知識與技能】1.理解光的折射定律，并能用來解釋有關(guān)的光現(xiàn)象和計算有關(guān)的問題。2.知道折射率的含義及其與光速的關(guān)系，并能用來進行計算。【過程與方法】1.利用實驗采集數(shù)據(jù)，從而推出折射定律。2.通過對自然界中折射現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學生應用已有物理知識分析實際問題的能力?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】1.通過體驗折射定律的發(fā)現(xiàn)過程培養(yǎng)學生的探索精神。2.滲透物理研究和學習的科學態(tài)度?！窘虒W重點】光的折射定律、折射率．折射率是反映介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來決定?！窘虒W難點】光的折射定律和折射率的應用．通過實際問題的分析解決加深對折射的理解，學會解決問題的科學方法?！窘叹摺抗獾恼凵溲菔酒?，ppt課件?！局饕虒W過程】(一)引入新課光從一種介質(zhì)斜射入另一介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射。在遙遠的古代科學家們就開始研究光的折射現(xiàn)象了。公元2世紀古希臘天文學家托勒密通過實驗得到：A．折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；B．折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；托勒密關(guān)于光的折射的最早的理論我們已經(jīng)在初中學習過了。（注意強調(diào)光路圖的規(guī)范畫法）法線入射角法線入射角空氣界面i空氣界面i玻璃玻璃r折射角r折射角德國物理學家開普勒在托勒密的基礎(chǔ)上繼續(xù)有關(guān)光的折射的研究，可惜沒有得到最終的折射定律。最后在經(jīng)歷了1500年的辛苦探索后，在1621年，由荷蘭數(shù)學家斯涅耳找到了光的折射定律，即入射角和折射角之間的關(guān)系．今天就讓我們回到幾百年前，通過實驗一起去體會斯涅耳科學家是如何找到折射定律的。(二)教學過程一、折射角與入射角的定量關(guān)系試驗與探究：探究折射角與入射角的關(guān)系要求學生：記錄入射光、折射光偏離法線的角度；不斷改變?nèi)肷涔獾姆较?，觀察折射光的方向如何變化，將相應的角度值填入下表。光線從空氣射入玻璃中入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr通過分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：入射角增大，折射角也在增大，但是折射角個入射角之間的關(guān)系不是簡單的正比關(guān)系。入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n來表示這個比例常數(shù)，就有這就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律。折射率n．光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的．常數(shù)n是與介質(zhì)有關(guān)的物理量,反映了介質(zhì)的光學性質(zhì)，與i和r無關(guān)，對于確定的介質(zhì)，n是定值。物理學把光從真空（空氣）射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角i的正弦與折射角r的正弦比值n,叫做這種介質(zhì)的折射率。折射率無單位。幾種常見物質(zhì)的折射率酒精酒精金剛石玻璃—二硫化碳水晶水乙醚空氣折射率的意義不同介質(zhì)的折射率不同，介質(zhì)的折射率反映了介質(zhì)對光的偏折程度。折射率越大，介質(zhì)使光偏離原來傳播方向的程度就越大。玻璃的折射率較大，入射角一樣時，折射角較小，即光偏離原來傳播方向的程度較大。二、折射率的意義光在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的。光從真空射入介質(zhì)中時，由于傳播速度減小，傳播方向也要發(fā)生偏折，光在介質(zhì)中的傳播速度越小，偏折程度越大。介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系理論和實驗的研究都證明：某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的