2024-2025學年高中物理第十三章光1光的反射和折射教案2新人教版選修3-4

PAGE1-光的反射和折射教學目標：學問與技能（1）學會用插針法確定光路（2）會用玻璃磚和光的折射定律測定玻璃的折射率過程與方法：通過試驗探究物理規(guī)律，初步建立試驗探究的科學方法通過探究性的試驗培育學生發(fā)覺問題，解決問題的實力，促進學生在相互合作中體驗學習的樂趣。學情分析學生之前已經理解折射率的概念，駕馭了光的折射定律，本節(jié)內容是中學教材供應的可以讓學生親自動手做試驗來體會理論學問的一個應用。重點難點如何確定一條光路圖，入射角，折射角。數據處理的可行性試驗中可能存在的誤差及誤差分析。教學過程活動1：引入老師：我們知道不同的材料折射率不同，那么如何測量某一種材料的折射率呢？學生：方案一:光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).()方案二:等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質中的傳播速度v之比，即n＝eq\f(c,v).老師:供應一塊平行玻璃磚,讓同學供應設計方案測定玻璃磚的折射率活動2：理論探究分組探討：方案一和方案二中可行的方案老師：剛才我們通過理論探究，確定了測定玻璃磚折射率的方法，如何確定光路，找出與入射光線相應的出射光線，找到一組對應的入射角和折射角。老師供應試驗可行的器材：玻璃磚、白紙、木板、大頭針四枚、圖釘(3～4枚)、量角器、直尺、鉛筆．學生活動：分組探討確定光路的方法，找出相對應的入射角和折射角。活動3：試驗探究（一）試驗步驟：(1)用圖釘把白紙固定在木板上.(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線NN′.(3)畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針.(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′.(5)眼睛在bb′的一側透過玻璃磚視察兩個大頭針并調整視線方向，使P1的像被P2的像攔住，然后在眼睛這一側插上大頭針P3，使P3攔住P1、P2的像，再插上P4，使P4攔住P3和P1、P2的像.(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′.數據處理學生：探討結論：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.老師方法總結：(1)計算法：用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值.(2)作sinθ1－sinθ2圖象：變更不同的入射角θ1，測出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2的圖象，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖象應為直線，照試驗原理圖乙所示，其斜率為折射率.(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2，計算折射率n.留意事項老師：試驗過程中必定會存在誤差，但是我們可以通過一些措施來減小誤差。入射角大些還是小些玻璃磚同側大頭針間的距離有關系嗎？學生：（1）入射角不能太大也不能太小大頭針間的距離適當大些活動4：誤差分析學生探究：模型1：在用插針法測定玻璃磚的折射率的試驗中，甲、乙兩位同學在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關系分別如圖4①、②所示，其中甲同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖.圖4(1)甲同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).(2)乙同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).活動5:試驗拓展與創(chuàng)新老師:假如是其它形態(tài)的玻璃磚,如下圖,可以測量其折射率嗎?課后練習1．某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后，作出的光路圖及測出的相關角度如圖1所示.圖1(1)此玻璃的折射率計算式為n＝________(用圖中的θ1、θ2表示).(2)假如有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量.2.用三棱鏡做測定玻璃折射率的試驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側視察，調整視線使P1的像被P2攔住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3、P4，使P3攔住P1、P2的像，使P4攔住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和