《跨學(xué)科實踐》學(xué)歷案

《跨學(xué)科實踐》學(xué)歷案光的折射與透鏡學(xué)歷案一、學(xué)習(xí)主題光的折射與透鏡二、設(shè)計者你的名字三、課標(biāo)要求1、認(rèn)識光的折射現(xiàn)象，了解光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時的偏折規(guī)律。2、了解透鏡對光的作用，認(rèn)識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。3、通過實驗探究，學(xué)會用簡單的方法測定凸透鏡的焦距。四、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道光的折射現(xiàn)象，能準(zhǔn)確描述光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時的折射光線與入射光線、法線的位置關(guān)系，理解折射角隨入射角的變化規(guī)律（折射角小于入射角，且入射角增大時折射角也增大）。2、能夠區(qū)分凸透鏡和凹透鏡，明白凸透鏡對光有會聚作用、凹透鏡對光有發(fā)散作用，并且可以舉例說明它們在生活中的應(yīng)用。3、學(xué)會用平行光聚焦法測定凸透鏡的焦距，知道焦距是反映透鏡光學(xué)特性的一個重要參數(shù)。五、自主學(xué)習(xí)（一）光的折射現(xiàn)象1、同學(xué)們，我們先來看一個小實驗哦。把一根筷子斜插入盛水的碗中，你會發(fā)現(xiàn)筷子好像在水面處“折斷”了。這就是一種光的折射現(xiàn)象。那大家想一想，在生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象呢？可以寫下來哦。2、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。那我們來畫一畫圖吧。畫出入射光線、折射光線、法線，并且標(biāo)注出入射角和折射角。（記得入射角是入射光線與法線的夾角，折射角是折射光線與法線的夾角哦）（二）光的折射規(guī)律1、讓我們來做個模擬實驗（可以想象一下哦）。假如有一束光從空氣斜射入水中，我們來觀察一下入射角和折射角的大小關(guān)系。當(dāng)入射角是30°的時候，猜猜折射角大概是多少度呢？然后再把入射角增大到45°，折射角又會怎么變呢？根據(jù)這個實驗，我們可以總結(jié)出光從空氣斜射入水中時，折射角______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，并且入射角增大時，折射角也______（填“增大”“減小”或“不變”）。2、如果光從水中斜射入空氣呢？情況又會怎樣？大家可以根據(jù)前面的知識推測一下，然后再和同學(xué)討論討論。（三）透鏡1、大家看看周圍，有沒有發(fā)現(xiàn)一些像眼鏡片、放大鏡之類的東西呀？這些東西都和透鏡有關(guān)呢。透鏡有兩種，一種中間厚、邊緣薄的叫做凸透鏡，另一種中間薄、邊緣厚的叫做凹透鏡。那你能在家里找一找，哪些東西是凸透鏡，哪些東西是凹透鏡嗎？把找到的東西寫下來哦。2、我們來做個簡單的小實驗（想象實驗哦）。拿一個凸透鏡對著太陽光，在地上或者紙上會出現(xiàn)一個小光斑。這個光斑是怎么形成的呢？這就體現(xiàn)了凸透鏡對光的______（填“會聚”或“發(fā)散”）作用。那凹透鏡對光又有什么作用呢？我們可以用類似的方法想象一下，凹透鏡會使光變得更______（填“集中”或“分散”），這就是凹透鏡對光的發(fā)散作用。（四）測定凸透鏡的焦距1、現(xiàn)在我們要學(xué)習(xí)一個很有趣的技能，就是測定凸透鏡的焦距。我們可以用平行光聚焦法來測定哦。找一個平行光源（比如太陽光），讓平行光垂直照射在凸透鏡上，在凸透鏡的另一側(cè)用光屏承接，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，這個光斑所在的位置就是凸透鏡的焦點，從凸透鏡的光心到焦點的距離就是焦距。那同學(xué)們想一想，如果沒有平行光源，我們還可以用什么方法來測定凸透鏡的焦距呢？可以和小伙伴們討論一下哦。六、典型例題（一）光的折射規(guī)律例題例1、光從空氣斜射入水中，入射角為60°，那么折射角大概是多少度呢？（假設(shè)光在空氣中的傳播速度比在水中快很多）解：因為光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角。當(dāng)入射角為60°時，折射角應(yīng)該小于60°。根據(jù)光的折射規(guī)律，我們可以大致估算出折射角的范圍。（答案：折射角小于60°，具體數(shù)值需要根據(jù)光的折射定律的定量計算，這里只做定性分析）（二）透鏡作用例題例2、下列關(guān)于透鏡的說法正確的是（）A.近視眼鏡的鏡片是凸透鏡，對光有會聚作用B.遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片是凹透鏡，對光有發(fā)散作用C.凸透鏡對光有會聚作用，所以通過凸透鏡的光線一定會會聚在一點D.凹透鏡對光有發(fā)散作用，可用于矯正近視眼解：首先我們知道近視眼鏡是凹透鏡，用于矯正近視眼，因為凹透鏡對光有發(fā)散作用；遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，對光有會聚作用。而且凸透鏡對光有會聚作用，但通過凸透鏡的光線不一定會聚在一點，只是比原來更靠近主光軸。所以這題答案是D。（三）測定凸透鏡焦距例題例3、小明用一個凸透鏡做測定焦距的實驗，他讓太陽光垂直照射在凸透鏡上，在另一側(cè)移動光屏，當(dāng)光屏距離凸透鏡10cm時，得到了一個最小、最亮的光斑。請問這個凸透鏡的焦距是多少？解：根據(jù)平行光聚焦法測定凸透鏡焦距的原理，從凸透鏡的光心到焦點的距離就是焦距，這里光屏到凸透鏡的距離就是焦距，所以這個凸透鏡的焦距是10cm。七、課后作業(yè)1、光從空氣斜射入玻璃磚（玻璃的折射率比空氣大），當(dāng)入射角逐漸增大時，折射角會（）A.一直增大，且總大于入射角B.一直增大，且總小于入射角C.先增大后減小，且總小于入射角D.先減小后增大，且總大于入射角答案：B2、以下光學(xué)元件中，對光起發(fā)散作用的是（）A.凸透鏡B.凹透鏡C.平面鏡D.潛望鏡答案：B3、一束光從空氣斜射入水中，在水面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。若使入射角增大，則（）A.反射角增大，折射角減小B.反射角增大，折射角增大C.反射角減小，折射角增大D.反射角減小，折射角減小答案：B4、在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上能成清晰的像。則（）（這里應(yīng)該有一個關(guān)于蠟燭、凸透鏡和光屏位置關(guān)系的圖的描述，由于不能提供圖片，同學(xué)們可以想象一下三者在一條直線上，并且滿足成像規(guī)律的情景）A.所成的像是倒立、放大的實像B.所成的像是倒立、縮小的實像C.把蠟燭向左移動少許，光屏應(yīng)向左移動才能得到清晰的像D.把蠟燭向右移動少許，光屏應(yīng)向右移動才能得到清晰的像答案：A、C5、某同學(xué)在做測定凸透鏡焦距的實驗時，將凸透鏡正對著太陽光，在距凸透鏡15cm處得到一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距是______cm。答案：156、請你解釋