2024-2025學(xué)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(xué)目標(biāo)：學(xué)問與技能（1）學(xué)會(huì)用插針法確定光路（2）會(huì)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(yàn)探究物理規(guī)律，初步建立試驗(yàn)探究的科學(xué)方法通過探究性的試驗(yàn)培育學(xué)生發(fā)覺問題，解決問題的實(shí)力，促進(jìn)學(xué)生在相互合作中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣。學(xué)情分析學(xué)生之前已經(jīng)理解折射率的概念，駕馭了光的折射定律，本節(jié)內(nèi)容是中學(xué)教材供應(yīng)的可以讓學(xué)生親自動(dòng)手做試驗(yàn)來體會(huì)理論學(xué)問的一個(gè)應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)如何確定一條光路圖，入射角，折射角。數(shù)據(jù)處理的可行性試驗(yàn)中可能存在的誤差及誤差分析。教學(xué)過程活動(dòng)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(xué)生：方案一:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，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(zhì)中的傳播速度v之比，即n＝eq\f(c,v).老師:供應(yīng)一塊平行玻璃磚,讓同學(xué)供應(yīng)設(shè)計(jì)方案測定玻璃磚的折射率活動(dòng)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(yīng)的出射光線，找到一組對應(yīng)的入射角和折射角。老師供應(yīng)試驗(yàn)可行的器材：玻璃磚、白紙、木板、大頭針?biāo)拿?、圖釘(3～4枚)、量角器、直尺、鉛筆．學(xué)生活動(dòng)：分組探討確定光路的方法，找出相對應(yīng)的入射角和折射角?；顒?dòng)3：試驗(yàn)探究（一）試驗(yàn)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(diǎn)O為入射點(diǎn)，作過O點(diǎn)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(cè)透過玻璃磚視察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像攔住，然后在眼睛這一側(cè)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(diǎn)O′，連接O、O′得線段OO′.數(shù)據(jù)處理學(xué)生：探討結(jié)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(jié)：(1)計(jì)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(shí)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(yīng)為直線，照試驗(yàn)原理圖乙所示，其斜率為折射率.(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2，計(jì)算折射率n.留意事項(xiàng)老師：試驗(yàn)過程中必定會(huì)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(cè)大頭針間的距離有關(guān)系嗎？學(xué)生：（1）入射角不能太大也不能太小大頭針間的距離適當(dāng)大些活動(dòng)4：誤差分析學(xué)生探究：模型1：在用插針法測定玻璃磚的折射率的試驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖4①、②所示，其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)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(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”).活動(dòng)5:試驗(yàn)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(xí)1．某同學(xué)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(guān)角度如圖1所示.圖1(1)此玻璃的折射率計(jì)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(yīng)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(yàn)，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)視察，調(diào)整視線使P1的像被P2攔住，接著在眼睛所在的一側(cè)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(biāo)出的大頭針位置和