2. 学生实验：测定玻璃的折射率课时教学实录

学生实验：测玻璃的折射率

教学设计

四川省夹江中学校 舒萍

教材分析

《测定玻璃折射率》是教科版普通高中物理3-4中第四章《光的折射》的第二节内容，是一节实验探究课，在学生刚刚学习完折射定律的内容之后对其进行试验探究，从而加深了学生对光的折射及折射率的理解。在光学的学习之中占有一定地位。此外，本节课的实验方法也为我们后面研究几何光学奠定了基础，起到承上启下的作用。

学习者分析

学生心理特点

1.

多数高二学生具有一定的实验的能力了；能够通过学习和仪器等设计实验的方法，也能运用数学知识对实验数据进行处理和分析。

2.

高中学生对物理实验也有着浓厚的兴趣。

学生知识积累

1.

通过初中及第一节的学习对光的折射定律有一定的了解，能够理解一些基本现象；

2.

通过四年的物理学习，具有一定的动手能力，能够做一些基本的实验，但动手方面依然存在不足；

3.

学生思维活跃，接受能力强

教学目标

知识目标

1.了解实验原理；熟悉实验步骤；

2. 掌握用插针法测定玻璃折射率的方法；

3. 掌握处理数据的方法

能力目标

1.

提高实验操作能力和数据处理能力；

2.

使同学进一步了解科学探究的过程，培养科学探究的能力。

情感态度与价值观

1.

让学生体会到实验探究的乐趣，进一步培养学生对物理的学习兴趣；

2.

在探究与合作的过程中，使学生相互支持、配合，培养团结合作精神；

教学重点与难点

重点

难点

插针法画光路图、数据处理方法和实验注意事项

1.

插针法画光路图。

2.

常见的误差分析

教法与学法

教法

学法

问题探究法，小组实验

小组讨论，阅读教材，小组合作实验

实验仪器

两对面平行的玻璃砖一块，大头针，白纸，直尺或三角板，量角器

教学设计

教师活动

学生活动

引入新课

媒体展示光的各种奇妙美丽的拆射现象。

观看图片

思考是哪些光现象。

通过多媒体的展示,可以很好的吸引学生的注意力，调动学生的积极性,使学生快速进入课堂的学习之中。

设计意图

复习回顾

回顾反射定律：

学生回答问题，增复习提问：

什么是光的折射现象？

折射定律？

n=?

1折射光线、入射光线和法线进师生互动，活跃课堂在同一平面内；

气氛。

激活学生认知结2.折射光线与入射光线位于法构中的旧知识，为新知线两侧；

3.

折射角与入射角正弦之比等于一个常数。

nsinisinr

识的学习提供一个良好的平台。

4.

n=新课学习

如何侧出玻璃的n?

---提出实验目的：侧出玻璃的n 学生结合导学案阅读教材，自

——总结实验原理：n=主学习

学生通过阅读和小组分析讨论很容易找出画光路图的方法。

提出问题（小组探究二）：

如何处理数据，求出n?

sini

sinr

学生分小组讨论并展示：

插针法画光路图

提出问题（小组探究一）：

如何画出折射的光路图？

老师总结并视屏展示插针法画光路图的步骤

根据以往的实验

学生分小组讨论并展示：

【1】量角度计算法：取3-5次入射角，计算折射率后取平均经验很容易总结出前值。

两种方法，个别小组在【2】图像法：根据所量得的角老师提出如果没有量度的正弦值作出sin i－sin r 图角器或三角函数表那像，如图所示，则图线的斜率如何处理后会想到利即为折射率．这样也可以减小用数学上的三角函数

误差．

。

提出问题（小组探究三）：

误差来源及注意事项

【3】单位圆法：画一个圆与折射、入射光线相交于A、E两点，从交点作两条与法线垂直的线段，量出两条线段长度AB和EF，用正弦函数求解

师生共同分析和总结

分组实验

老师巡视并加以指导

学生通过手中的实验仪器及探究出的方法分小组实验

通过实验锻炼学生的动手能力，和分析问题等多种实验能力，同时也培养了团结合作的精神。

学生做完实验后将所得出的实

老师展示学生的实验成果并做总验成果上传至UMU我的课程学生在欣赏其它小组结

中，并投票选出最优秀的小组

的成果时会对比自己的小组情况，从而会激发他们学习的动力及竞争意识

知识巩固课堂练习

1．测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是(

) A．玻璃砖的宽度宜大些

B．入射角应尽量小些

C．大头针应垂直的插在纸面上

D．大头针G1、G2及G3、G4之间的距离应适当大些

学生自主完成并做答

用

知识起到巩固作

2．某同学做“测定玻璃折射率”实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2，作出sinθ1－sinθ2图像如图所示，下列判断中正确的是(

) A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的

B．玻璃的折射率为0.67 C．玻璃的折射率为1.5 D．以上说法均不对

3．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针G1和G2，然后在棱镜的另一侧观察．调整视线使G1的像被G2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针G3、G4，使G3挡住G1、G2的像，G4挡住G3和G1、G2的像，大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示．

(1)在图上画出所需的光路．

(2)为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是______、____________，在图上标出它们．

(3)计算折射率的公式是____________．

形成性评价

本节课的设计是以建构主义理论为基础，在整个教学过程中始终坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，在授课过程中主要是用问题探究和小组讨论的方法来教学的，同时引导学生进行自主学习，已达到理想的教学效果。