《光的折射定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高中物理：光的折射定律課堂教學(xué)設(shè)計(jì)高中物理光的折射定律課堂教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)課題】 （第一課時(shí)）【教材分析】本節(jié)課是光的折射的第一節(jié)，計(jì)劃兩課時(shí)。這是第一課時(shí)，主要學(xué)習(xí)光的折射定律和折射率。第二課時(shí)是練習(xí)鞏固課。光的折射是波的反射和折射的在光波傳播中的具體體現(xiàn)，研究的是一種獨(dú)特的光學(xué)現(xiàn)象,與全反射和色散聯(lián)系的非常緊密。 光的折射定律是幾何光學(xué)的三大基本規(guī)律之一（另外兩個(gè)規(guī)律是光的直線傳播規(guī)律和光的反射定律），是研究幾何光學(xué)的重要法寶，是幾何光學(xué)的核心知識(shí)之一,是本章的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)。那么這節(jié)課的重點(diǎn)應(yīng)該是折射定律的得出過程和折射定律的理解及其應(yīng)用,而折射率的理解既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。高中階段只研究在兩種

2、介質(zhì)中，并且其中一種介質(zhì)是空氣的兩界面間的折射情況及所遵循的規(guī)律。在應(yīng)用時(shí)，一定要注意作圖突出幾何的特點(diǎn)。 【學(xué)生分析】按新課標(biāo)的要求，物理的知識(shí)、方法、能力、科學(xué)態(tài)度等有機(jī)地聯(lián)系起來，達(dá)到共同促進(jìn)的作用，則物理教學(xué)的效果會(huì)更好，更有利于提高學(xué)生的素質(zhì)。新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的作用，對(duì)于折射角與入射角的定量關(guān)系，教材中特意設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的同時(shí)，經(jīng)歷探究的過程，了解科學(xué)研究的方法。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過光的反射和折射，但沒有深入學(xué)習(xí)過光的折射所遵循的定量關(guān)系。學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，對(duì)物理學(xué)的研究方法已有一定的了解，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提

3、高。本節(jié)可按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,由淺入深進(jìn)行教學(xué),首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象,然后探究光的折射規(guī)律,最后解釋生活中的折射現(xiàn)象。其中探究光的折射規(guī)律是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn),組織學(xué)生做好實(shí)驗(yàn),是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。對(duì)于折射率的理解和應(yīng)用是本節(jié)的難點(diǎn)，及n1學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)的思維障礙與困惑?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能：（1）知道光在兩種介質(zhì)界面會(huì)發(fā)生反射和折射；（2）掌握光的折射及折射定律； （3）掌握介質(zhì)的折射率的概念，了解介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系。2、過程與方法：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理能力。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：滲透物理研究和學(xué)習(xí)的科學(xué)態(tài)

4、度的教育。【教學(xué)重點(diǎn)】光的折射定律、折射率【教學(xué)難點(diǎn)】1解釋有關(guān)光的折射現(xiàn)象2折射率的理解和應(yīng)用【教學(xué)準(zhǔn)備】實(shí)驗(yàn)器材、ppt課件【教學(xué)流程設(shè)計(jì)】復(fù)習(xí)引入復(fù)習(xí)光的反射定律復(fù)習(xí)光的折射定律實(shí)驗(yàn)演示入射角隨折射角變化而發(fā)生變化提出問題折射角和入射角之間到底有什么定量關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)探究分析實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量哪些物理量？怎樣測(cè)得？實(shí)驗(yàn)步驟的確定；數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)。組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)測(cè)量、記錄、處理實(shí)驗(yàn)結(jié)論討論引申光的折射定律提出問題入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關(guān)提出概念光的折射率折射率的理解、決定式知識(shí)鞏固光的折射定律及折射率的應(yīng)用【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)引入新課 1、光在同種均勻介質(zhì)中沿 傳播。當(dāng)光斜射向兩

5、種介質(zhì)的界面時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2、光的反射定律學(xué)生回憶光的反射現(xiàn)象和光的反射定律：反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。反射時(shí)光路可逆。二、 光的折射1、觀察兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（播放視頻）（1）放在碗底的硬幣移到剛看不到的位置，然后在碗中注入水后-（2）將鉛筆插入裝滿水的玻璃杯中，看到-思考：為什么會(huì)發(fā)生這些現(xiàn)象？2、回憶光的折射現(xiàn)象： （1）什么是光的折射？（2）折射規(guī)律：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。3、播放光的折射演示實(shí)驗(yàn)，定性演示折射角和入射角的關(guān)系：入射角增大，折射角增大； 入射角減小，折

6、射角減小。4、折射角和入射角之間到底有什么定量關(guān)系呢？我們又怎樣找到這些物理量呢？ 實(shí)驗(yàn)探究：（1）學(xué)生看課本，明確探究的方法（2）抽幾個(gè)學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用實(shí)物展示臺(tái)顯示在屏幕上: （3）記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345入射角1折射角21/2sin1 /sin2（4）在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，師生共同討論，總結(jié)出結(jié)論：=常數(shù)（記做n）老師簡(jiǎn)單介紹人們對(duì)光的折射的認(rèn)識(shí)過程：這個(gè)問題，在很長(zhǎng)的時(shí)間里一直使人們感到困惑。公元140年，希臘天文學(xué)家托勒密得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，只是從數(shù)據(jù)的表面簡(jiǎn)單尋找比例關(guān)系，因此只能得出：折射角與入射角成正比（事實(shí)上，只在小角度情況下成立）。1611年開普勒對(duì)折射

7、現(xiàn)象和透鏡的原理作了廣泛的研究，寫成了折光學(xué)，正確地指出：只在小角度情況下，入射角與折射角成正比。同時(shí)通過光的可逆性，從反面倒推得出結(jié)論，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了全反射現(xiàn)象。但是他未能得出更一般的、內(nèi)在的規(guī)律。最終在1621年，由荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳采用了與開普勒基本相同的實(shí)驗(yàn)方法。找到了入射角和折射角之間的關(guān)系由此我們可以看到：一個(gè)物理定律的得出往往經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)、曲折的過程,需要堅(jiān)韌的創(chuàng)新精神，做前人沒有做過的事。在前輩先哲的探索過程中一定有許多嘗試、失敗、再嘗試。這就是發(fā)現(xiàn)過程，其中充滿著創(chuàng)新思維的火花。5光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)：折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射

8、角的正弦與折射角的正弦成正比， 即。6.練習(xí)：（ppt）（1）人在岸上看水中的魚，比實(shí)際物體位置偏上還是偏下？為什么？（2）假設(shè)地球表面不存在大氣層,人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比 ( ) A.將提前 B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變?nèi)⒄凵渎?.向?qū)W生展示不同介質(zhì)的折射率介質(zhì)金剛石二氧化碳玻璃水晶巖鹽酒精水空氣Sin1/sin22.421.631.5-1.81.551.551.361.331.00028通過數(shù)據(jù)對(duì)比，請(qǐng)學(xué)生猜想入射角與折射角正弦之比跟哪些因素有關(guān)。跟介質(zhì)有關(guān)。2教師總結(jié)：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為

9、一常數(shù)n，但是對(duì)不同的介質(zhì)來說，這個(gè)常數(shù)n是不同的。這個(gè)常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)，是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率。折射率：把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率,簡(jiǎn)稱折射率。即。（注意：光從真空射入其他介質(zhì)，為入射角、為折射角；1）3.提出問題：為什么光進(jìn)入不同的介質(zhì)，折射率就不一樣呢？學(xué)生作答后老師總結(jié)光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。 介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關(guān)，。（可用惠更斯原理證明）進(jìn)一步說明1，且沒有單位。4.教師提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn)：是比例常數(shù)，它是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。對(duì)于同一介

10、質(zhì)無論1、2怎么變化, 是不變的。對(duì)于不同介質(zhì)的值是不同的。真空本身的折射率 = 1,通常認(rèn)為空氣的折射率也為1。5.練習(xí)：（ppt）（3）光線以30的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 夾角，則玻璃的折射率為多少？（4）光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122108m/s，當(dāng)光線以30入射角由該介質(zhì)射入空氣時(shí)，折射角為多少？四、課堂小結(jié) 光的折射-光的折射定律： 三線共面 sin1 / sin2常數(shù)光的折射1.反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害2.定義式sin1 / sin2n光從真空中進(jìn)入介質(zhì)絕對(duì)折射率(1/n sin1 / sin2光從介質(zhì)進(jìn)入真空）3.決定式: n

11、 = c/v ( n1) 五、布置作業(yè)：課后練習(xí)與評(píng)價(jià)1-3題六、板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 光的折射定律 一、光的反射定律：三線同面；兩線分居；兩角相等。光路可逆二、光的折射定律：三線同面；兩線分居；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。 即 三、折射率：光從真空射入某種介質(zhì) 入射角的正弦與折射角的正弦之比叫這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率。簡(jiǎn)稱折射率。用n表示，介質(zhì)的折射率n與光在其中傳播速度有關(guān)： 七、教學(xué)反思1、我們要學(xué)生科學(xué)探究就要讓學(xué)生自己去思考,自己去參與,通過動(dòng)手和動(dòng)腦體驗(yàn)問題解決的過程,只有這樣才有利于學(xué)生知識(shí)的獲得與構(gòu)建。在講課時(shí)要突出學(xué)生的主體作用,但是老師主導(dǎo)作用還是不可少的,學(xué)生自己是很難去發(fā)現(xiàn)折射率與入射角折射角之間的關(guān)系,老師的引