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    人教版初中物理八年级上册 - 第4节 光的折射

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  • 时间:  2017-08

第4节 光的折射 教学设计3

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4.4光的折射

一、教材分析
本节课《光的折射》是人教版八年级物理第四章第四节的内容,光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,通过对现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识来解释一些自然现象的习惯和能力,更重要是激发学生学习兴趣,提高科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律,是为以后几节课学习活动进行充分准备。所以本节是本单元教学的重点。
教学目标
(一)知识与技能:
了解什么是光的折射现象
探究光的折射规律
了解生活中的折射现象
(二)过程与方法: 1.通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析归纳能力。
2.引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。 (三)情感态度与价值观
1.培养学生学习物理的兴趣;
2.通过对生活中折射现象的学习,培养学生安全意识。
三、 教学重点和难点
(一)重点:光的折射规律;
(二)难点:用光的折射规律解释与其有关的一些自然现象。
四、教法和学法
(一)教法
根据教学内容的上下承接关系,学生刚学完光的反射,对光学研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角、法线等。针对素质教育对学生能力的要求,本节采用观察分析、启发式教学法。通过实验演示、实验探究、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导,让学生进行分组实验和观察演示实验,使学生在头脑中有清晰的表象,以具体生动的感性认识为基础掌握知识,同时在观察中培养能力,开展思维训练重视知识的应用,理论紧密联系实际。
(二)学法
根据本节的内容特征,教师在做好演示实验时,引导学生如何去观察实验?并由他们总结和发现规律,同时注意学生的非智力因素:自信心、毅力、兴趣、动机等培养,通过手势、眼神、表情等形体语言来激发学生的积极性。使学生通过观察总结规律,联系实际、运用规律解决问题。
本节采用观察、对比、探究、分析的学习方法,引导学生获取知识,通过思考讨论,总结归纳出光的折射规律,应用折射规律解释一些自然现象,培养学生爱科学、用科学,提高学生的学习兴趣。
五、教学过程
(一)引入:同学们听过海市蜃楼吗?想看吗?那我们一起来看看发生在新疆沙漠中的一次海市蜃楼奇观。(看视频)从视频中同学们知道海市蜃楼的成因是?----光的折射。在我们生活中还有许多由于光的折射产生的奇妙现象,请同学们看:这两张照片上的同学有什么不同之处?插入水中的筷子怎么折断了?水中的铅笔也好像折断了?对于这些有趣的现象,想知道它们形成的奥秘吗?让我们一起进入今天的学习《光的折射》。
(二)新课教学:
1.光的折射现象
回忆:在前面的学习中我们已经知道光在同种均匀介质中沿直线传播,在传播过程中如果遇到不透明的物质表面时,出现这样的情况,这是什么现象(激光照射到小平面镜上,边问边演示)?
生:光的反射
师:当光在传播过程中遇到了另一种透明物质,又会出现什么现象呢?仔细观察(拿走镜面)。我们发现:部分光被反射,部分光进入玻璃,而且传播方向在界面处发生了偏折,这就是光的折射。除了光从空气斜射入玻璃,(展示图片)课前老师还做了以下实验:光从空气斜射入水中,光从空气斜射入透明皂中,光从水斜射入透明皂中,都有类似的现象,请同学们根据这些现象概括一下什么叫光的折射现象。小组交流、讨论后回答

老师引导学生总结得出
(1)现象:光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。
(2)我们一起来画实验图形,看谁画的又快又好。
现在我们来熟悉一下老朋友认识一些新朋友,教师介绍图中各部分名称,其中进入水中的光线叫折射光线,折射光线与法线的夹角叫折射角.由实验可知反射现象和折射现象可同时发生.先来回忆一下光在反射时都有哪些规律?我们是从哪些方面进行研究的?那么折射现象中有什么规律呢?
2.光的折射规律
(1)我们一起走进回忆——回顾光的反射现象中有哪些规律?
光的反射
光的折射

三线 ,两线


反射角 入射角


反射角随入射角增大而 ,
随入射角减小而


光路


小组讨论:在光的折射现象中,我想探究哪些问题?
学生可能会提出的问题:
在折射现象中
a.折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
b.折射光线、入射光线是否分居法线两侧?
c.折射角和入射角的大小关系如何?
d.随着入射角的增大,折射角如何变化?
e. 当入射光线垂直入射时,折射光线的方向如何?
f. 在光的折射现象中,光路可逆吗?
师:下面先跟老师一起来探究第一个问题
(2)我们一起合作探究——光的折射规律
探究一:三线关系(教师演示)
教师:下面先和老师一起来探究三线关系,这是一个F面可以转动的光屏,打出一束激光,同学们观察两线是否位于法线两侧?同时在F面上看到了折射光线,要探究三线是否共面,下一步应该怎么操作呢?
学生:转动平面,看是否还能看到折射光线
教师:很好,让我们一起探究,如图所示

让光从F面入射,再次实验,有相同的规律,得出结论:三线共面 两线分居
师:第二个问题要让同学们用我们身边熟悉的器材自己来完成
探究二:两角关系(学生分组实验)
介绍实验器材: 激光笔,透明饭盒,其中三个小组的饭盒内装了水,另外三个小组的饭盒内贴有半圆形玻璃砖,在它们内部分别有哪两种透明物质呢?在装水的饭盒内有空气和水,在另一饭盒内有空气和玻璃。
使用方法:在激光笔上都贴了一个“前”字,使用时贴有前字的一面正对盒盖,然后将激光笔紧贴饭盒盒盖,饭盒最上面的卡扣是打开的,是便于大家转动激光笔,改变入射角的大小。注意我们可以让光从空气斜射入水或玻璃中,也可以让光从水或玻璃斜射入空气中,在这个过程中观察完成两个任务:一是这两种情况下比较折射角和入射角的大小关系,二是折射角随入射角的角度变化关系。为了便于操作,老师在饭盒上套了一个黑色的橡皮圈,同学们在转动激光笔时应该让激光笔一直处于橡皮圈和盒盖之间,不能超过这个范围操作。每个小组推荐一名同学正对盒盖操作,其他同学可以离开座位正对饭盒前后两个面观察,并完成学案目标二的部分。
注意:1.操作过程中,不能移动桌面上的器材;2.激光不能对着人照射。

两角大小关系:光从空气斜射入水或玻璃中,折射角小于入射角
光从水或玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角
为了便于记忆可归纳:空气中的角大

角度变化关系:入射角增大,折射角也增大,入射角减小,折射角也减小.
师:同学们再看演示:让入射光线垂直(沿法线)射入水中.
问:入射角等于多少?(0°),反射角等于多少?(0°),折射角等于多少?(0°).反射光线在哪?(按原路返回),折射光线在哪?(传播方向不变)说明这是反射和折射中的一种特殊情况.
结论:光垂直界面入射时,传播方向不变。
入射角=0°,折射角=0°
探究三:在折射现象中,光路可逆吗?(学生再探究)

结论:在折射现象中,光路可逆
师:经过大量实验发现,除了水和玻璃,光在其他不同透明物质中折射时也有这样的规律,总结得出了光的折射规律,并与光的反射规律对比相同点和不同点。
【实验探究过程采取教师演示加学生分组实验相结合的方式,教师演示器材和学生分组实验采用都采用身边熟悉的器材自制教具,让学生感觉不陌生,体现物理来源于生活】
3.生活中的折射现象
〖现象一〗:插入水中的筷子为什么会弯折?[学生讨论,代表回答]〔利用电脑课件解释〕这是光从水中进入空气发生折射,来自 P 点的光通过水面折射后,折射光线的反向延长线都经过P 的像点P′。
〖现象二〗鱼儿在清澈的水里游动,可以看得很清楚。然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到。怎样才能又快又准地叉到鱼?[学生讨论,代表回答]
[提问]:若从水中看岸边的物体位置是变高了还是变低了?我们看看。
〖现象三〗〔问〕:我们看到河水的深度(视深)跟河水的实际深度哪个大?[利用电脑课件解释河底变浅的原因] 〔讲述故事〕:在清澈见底的池塘,常有小孩下水戏耍而溺死,有的老人说,这是水中有鬼迷惑小孩。请同学们用今天所学的知识来分析小孩溺水可能的原因。学生分组讨论,请代表发言]所以水深危险,请勿随意下河塘游泳。我们只有认真学习科学知识、才能解释生活中出现的奇妙现象,为破除迷信,传播科学出力。 光的折射现象不仅发生在两种不同介质中,同种不均匀介质(如大气)中也能发生光的折射。大气中的折射现象:海市蜃楼、星光闪烁等。思考:光总是沿直线传播的,对不对?应该怎样说?
(三).小结:本节课我收获了什么
物理知识方面,我收获了:
学习方法方面,我收获了:
学以致用方面,我收获了:
【学生在反思本节课的收获时,引导其从多方面思考,教师给出的几个方面只是作为参考,学生还可有其它方面的收获,如:小组合作方面等】
(四)、作业:
1.教材课后习题;
2.完成学案目标三;
3.课本阅读材料《海市蜃楼》。
六、板书设计
4.4 光的折射
一、光的折射概念


二、光的折射规律
三、生活中的折射现象