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4.3光的折射教案 三維目標(biāo) 知識與技能： 了解光的折射現(xiàn)象；知道光從空氣射入水或其他介質(zhì)中的偏折規(guī)律；了解光在發(fā)生折射時，光路的可逆性。 過程與方法： 1．通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識光的折射規(guī)律。能從眾多的與光有關(guān)的現(xiàn)象中辨認(rèn)出光的折射現(xiàn)象。能用光的折射規(guī)律解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。 2．通過對大量光的折射現(xiàn)象的具體分析，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的科學(xué)探究能力。 3．通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。 情感態(tài)度與價值觀： 初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近感。 教學(xué)重、難點(diǎn) 1、重點(diǎn) (1)探究光的折射規(guī)律。 (2)通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。 2．難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)探究光的折射規(guī)律。 教學(xué)方法 科學(xué)探究法，實(shí)驗(yàn)法，討論、交流法 教具準(zhǔn)備 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：激光筆、水槽、一個可折疊的光屏、一塊玻璃磚、鉛筆、細(xì)線、幾個小石塊、燒杯、筷子 演示實(shí)驗(yàn)：細(xì)長鐵絲(當(dāng)作魚叉)，魚(塑料片剪成的)，裝滿水的塑料桶。 教學(xué)過程 一、深題引入 1．分組實(shí)驗(yàn)。 (1)讓學(xué)生觀察空燒杯的底和盛滿水后燒杯的底看起來有什么變化。 生：燒杯的底盛滿水后上升了。 (2)讓學(xué)生觀察筷子放在裝滿水的金屬碗中，在水面處出現(xiàn)了什么現(xiàn)象? 生：筷子在水面處折斷了。 (3)讓學(xué)生觀察筆放在玻璃磚后，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象? 生：筆看起來折斷了。 2．演示實(shí)驗(yàn)。 “刺魚”活動(個別學(xué)生上臺演示)。 各組取小桶一只，加入適量的水，把數(shù)條“小魚”(如圖所示)通過細(xì)線綁在石塊上，浸入水中，使“魚”潛入水中較深的位置。甲、乙兩位同學(xué)，用細(xì)鐵絲作魚叉，快速向“魚”刺去，把魚刺出水面為成功，只準(zhǔn)刺一次，看哪個同學(xué)能夠成功。 有的同學(xué)失敗了 師；是否對準(zhǔn)了“魚”才刺去? 生：點(diǎn)點(diǎn)頭。 師：為什么對準(zhǔn)了卻剌不到呢? 有的同學(xué)成功了 師：是否對準(zhǔn)了“魚”才剌去? 生：不是，叉子往“魚”的下方刺去。 師：為什么對準(zhǔn)“魚”下方就會剌中。 師：以上各種現(xiàn)象，都是光的折射現(xiàn)象，由此引出課題。 板書： 第三節(jié) 光的折射 二、新課教學(xué) 1．光的折射現(xiàn)象。 演示實(shí)驗(yàn)：在水槽中放置一個光屏、光屏一半露出水面如果P62圖4—21所示水中滴人少許牛奶，攪拌均勻，讓激光筆發(fā)出的光緊貼著光屏斜射向水面讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。 師：你們看到了什么現(xiàn)象? 生甲：光在空氣中沿直線傳播。 生乙：光從空氣斜射入水中時，傳播方向發(fā)生了變化(即偏折)。 引出光的折射概念 板書：光從空氣斜射入水中時，傳播方向會發(fā)生變化(即偏折)，這種現(xiàn)象叫做光的折射。如圖所示。 教師向?qū)W生介紹關(guān)于光的折射的幾個名詞：入射光線AO、折射光線013、法線ON，入射角i，折射角g。 2．光的折射規(guī)律。 師：對光的折射?你想知道什么(或你想提出什么問題)? 生甲；光的折射遵循什么規(guī)律? 生乙：入射角與折射角關(guān)系如何? 生丙；入射光線、折射光線、法線關(guān)系如何? 師：我也想提出問題：如果入射角增大、折射角是增大?還是減小?折射角一定小于入射角嗎? 師：你們的猜想是什么? 生甲：折射角小于入射角。 生乙：折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。 生丙：入射光線、折射光線和法線可能在同一平面上。 生?。喝绻肷浣窃龃?，折射角可能減小。 生戍：入射角一定是大于折射角。 師：你們的猜想是否正確，還是要用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，你們準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一個什么樣的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證? 生：用剛才演示光的折射現(xiàn)象的裝置就可以研究光的折射規(guī)律。 師：下面4個人一組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，請你們先討論實(shí)驗(yàn)步驟，即先研究什么?后研究什么?并寫在紙上，還要在紙上畫出光路圖。 學(xué)生討論、交流。 師：請大家將你們各小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容互相交流，并請某組一位同學(xué)進(jìn)行全班交流。 生：實(shí)驗(yàn)裝置如課本P62圖4—21所示。 (1)觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系。 (2)比較折射角與入射角的大小。 (3)改變?nèi)肷浣谴笮?，觀察折射角的變化情況。 (4)換用玻璃磚，將上面的實(shí)驗(yàn)過程重復(fù)一遍。 (5)讓光從水中斜射入空氣中，觀察入射角和折射角的變化(大小關(guān)系)。 師：如何觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關(guān)系? 生：光屏是一個以法線為軸線可折疊的，先讓光屏在一個平面上，在光屏上是否能觀察到入射光線和折射光線；再將左半邊的光屏向后折或向前折，在左半邊光屏上可觀察到入射光線的同時，在左半邊光屏上是否能觀察到折射光線?當(dāng)光屏兩半邊在同一平面亡時，可在光屏上同時觀察到入射光線和折射光線，而當(dāng)光屏兩半邊不在同一平面上時，不能在光屏上觀察到折射光線，說明入射光線、法線和折射光線在同一平面上。 師：如何比較入射角和折射角大小。 生：靠觀察目測比較角度大小。 師：大家可在光屏上空氣和水分界面畫一條直線，畫出入射點(diǎn)，并在入射光線、折射光線上畫個點(diǎn)，取出后在光屏上畫出折射光路圖，用量角器可測量出入射角和折射角的大小，然后畫在紙上進(jìn)行交流。 下面大家進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，探究光的折射規(guī)律。 學(xué)生分組進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回檢查，解困答疑，并加以指導(dǎo)。 師：下面請第三小組將你們探究實(shí)驗(yàn)得出的光的折射規(guī)律向全班同學(xué)交流。 生甲：光折射時，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別位于法線的兩側(cè)。折射角隨入射角的改變而改變，入射角增大時，折射角也增大；入射角減小時，折射角也減小。 板書：光的折射規(guī)律。 師：有補(bǔ)充的嗎？ 生乙：光從空氣斜射向水中時，折射角小于入射角光從水中斜射向空氣中時，折射角大于入射角，可見折射角不一定小于入射角。 師：講得很好，在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，根據(jù)光路的可逆性，我們也能得出以上結(jié)論。 生丙：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；由折射現(xiàn)象中光路可逆可知當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時，折射角大于入射角。 師：對剛才同學(xué)的發(fā)言大家給予掌聲鼓勵。 師：當(dāng)光線從空氣垂直射向水面，入射角為零，折射光線方向改變嗎?折射角為多少? 學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究 生：當(dāng)光線從空氣垂直射向水面。折射光線方向不改變，入射角為零，折射角也為零。 3．光的折射現(xiàn)象的應(yīng)用。 師：你見過海市蜃樓嗎?你知道海市蜃樓是怎樣產(chǎn)生的嗎? 生甲：從報(bào)紙報(bào)道上知道有海市蜃樓的現(xiàn)象。 生乙：從電視上看到海市蜃樓。 生丙：我從科普讀物上知道海市蜃樓產(chǎn)生的原因是光的折射現(xiàn)象產(chǎn)生的。 教師向?qū)W生介紹有關(guān)海市蜃樓的報(bào)道、記載。 2001年7月7日，我國多家媒體報(bào)道了一條有關(guān)海市蜃樓的消息。下面是從新華網(wǎng)下載的報(bào)道。 “海市蜃樓”夜臨蓬萊 2001年7月7日 多次出現(xiàn)在山東省蓬萊市海面的自然奇觀——“海市蜃樓”，2001年7月5日晚在蓬萊再次出現(xiàn)。 晚7時20分，蓬萊海面上方大團(tuán)云彩變幻莫測，好似綻開的巨大花朵，又如巨輪從海中徐徐飄來。蓬萊閣上空出現(xiàn)一道“天幕”：前面有如微波蕩漾的碧水，后面好像碧水環(huán)繞的城市?！爱嬅妗钡闹醒胪鹑艚ㄖ海菂^(qū)道路依稀可見，不時還有“天人天馬”穿梭其間?！爱嬅妗钡淖筮吙此埔粋€寧靜的港灣，船兒點(diǎn)綴其間，右邊則像蔥綠茂盛的熱帶森林。遠(yuǎn)處的山野村莊散落到天際。畫面變幻莫測，如仙如夢，直到20時10分以后才漸漸暗淡，最后在海風(fēng)中慢慢飄失。有近萬人看到了這一奇觀。 …… 實(shí)際上，在我國的古書《史記》、《夢溪筆談》中都有關(guān)于海市蜃樓的記載，宋代大詩人蘇軾在《登州海市》的詩中也描述過海市蜃樓的奇觀?？梢姡Ｊ序讟鞘且环N不算少見的自然現(xiàn)象。 海市蜃樓是怎樣發(fā)生的? 我們已經(jīng)知道，光是沿直線傳播的，其實(shí)嚴(yán)格地說，光只有在均勻的介質(zhì)中才沿直線傳播。如果介質(zhì)疏密不均，光線就不會沿直線傳播，而會發(fā)生折射。 海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，多發(fā)生在夏天的海面上。夏天，較熱的空氣籠罩海面，但是海水比較涼，海面附近空氣的溫度比空中的低?？諝鉄崦浝淇s，上層的空氣比底層的空氣稀疏，來自地平線以外遠(yuǎn)處物體的光線，本來不能到達(dá)我們的眼中，但有一些射向空中的光線，由于不同高度空氣的疏密不同而發(fā)生彎曲，逐漸彎向地面，如圖4．3—3所示，進(jìn)入觀察者的眼睛。逆著光線望去，就感到看見了遠(yuǎn)處的物體。 師：有的同學(xué)喜歡游戲，看水只有齊腰深，可到水中就不止了，這是什么原因。 生：這是光的折射現(xiàn)象。由于光從水中射向空氣時，發(fā)生折射，而人的眼睛認(rèn)為光是沿直線傳播造成的。 師：同學(xué)們學(xué)了光的折射知識，要懂得應(yīng)用到生活中，在游泳時要特別注意安全。 課本P59圖4—25，在玻璃磚后面的鉛筆為什么“斷”為兩段?教師邊講邊畫光路圖。 師：利用光的折射還可以制成各種改變光路的器件，其中應(yīng)用最普遍的是三棱鏡和透鏡。 演示實(shí)驗(yàn)： (1)一束光經(jīng)過三棱鏡傳播方向發(fā)生改變。 (2)一束光經(jīng)過凸透鏡傳播方向發(fā)生改變。 板書：光折射現(xiàn)象的應(yīng)用。 三、歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程坪估 師：這節(jié)課你們學(xué)到了什么? 生：討論、交流得出：通過本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究，我們知道了光的折射現(xiàn)象，光的折射規(guī)律和折射現(xiàn)象的應(yīng)用，重點(diǎn)是由科學(xué)探究得出光的折射規(guī)律和善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。 師：請每位同學(xué)對自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評估。 四、課后練習(xí) 1．課本P64，作業(yè)2、4。 2．選用課時作業(yè)設(shè)計(jì)。 五、板書設(shè)計(jì) 第三節(jié) 光的折射 1．光的折射現(xiàn)象 法線ON，入射角i。折射角g。 2．光的折射規(guī)律 3．光的折射規(guī)律的應(yīng)用