1. 光的折射定律第二课时教学设计

高中新课程物理教学设计与案例

—光的折射教学设计

【教学课题】

《光的折射》

【教材分析】 本节课是光学的第一小节，首先介绍了光学的发展史，然后在初中所学知识的基础上直接给出了光的反射定律和光的折射定律。本小节重点应放在折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解。光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一（另外两个规律是光的直线传播规律和光的反射定律），是研究几何光学的重要法宝。高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。在应用时，一定要注意作图．突出几何的特点。

【学生分析】

学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关系。学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：因为nc，所以入射角的正弦与折射角v的正弦之比都大于1，其次如何将情景问题转化为物理模型也是一个困难。要解决这个问题，让学生能切身体会光的折射现象，并学会应用光路可逆原理。

【教学目标】

一．知识目标：

1、理解折射定律的确切含义，并能用来解释光现象和计算有关的问题；

2、理解折射率（指绝对折射率）的定义，以及折射率是反映介质光学性质的物理量；

3、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算。

二．能力目标：

1．能在学习光的折射的基础上提出新的问题，培养思考并解决问题的能力；

2．通过实验观察、认识折射现象，培养学生初步观察的能力和误差分析能力；

3．使学生进一步了解科学探究活动过程，培养学生初步的探究能力；

4. 体验由折射引起的错觉。

三．情感目标：

1．有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解；

2．逐步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的感觉；

3．借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料，培养学生热爱物理、热爱科学的情感。

【教学重点】

光的折射定律、折射率。折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质本身来决定。

【教学难点】

1．了解光在发生折射时，光路的可逆性；

2．解释有关光的折射现象。

【教学难点的突破】

１、设置实验，让学生有切身体会；

２、引导学生自己作出光路图来解释光的各种折射现象。

【教学过程设计思想】

多媒体展示光的各种奇妙美丽的现象

情景引入

光的发展史复习光的反射定律

知识回顾

复习光的折射定律

实验演示

入射角随折射角变化而发生变化

提出问题

折射角和入射角之间到底有什么定量关系分析实验时需要测量哪些物理量？怎样测得？实验步骤的确定；数据表格的设计。

实验探究

学生实验；数据测量、记录、处理

实验结论

讨论引申

光的折射定律

提出问题

入射角与折射角正弦之比跟哪些因素有关

光的折射率

提出概念

注意点（实验演示）

知识应用

用光的折射定律解释各种光的现象

【教学过程】

一、创设情景、引入新课

1．活动一：两幅图片对比让学生猜测：杯子中到底有几枚硬币？

2、活动二：多媒体播放录制的小实验，让学生动手感受生活中奇特的光学现象。

二

光的折射

1、回忆光的折射现象：

折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。

玻璃

2、光的折射演示实验，定性演示折射角和入射角的关系：

①入射角增大，折射角增大；

②

入射角减小，折射角减小。

猜测：折射角和入射角之间到底有什么定量关系呢？

3、再次演示光的折射实验请设计一个表格记录实验数据。

并猜测入射角和折射角的函数关系，可能是θ1 /θ2、sinθ1 /sinθ2或tanθ1/tanθ2……

实验并记录数据、数据处理：

入射角θ1

折射角θ2

θ1/θ2

sinθ1 /sinθ2

tanθ1/tanθ2 1 10 2 20 3 30 4 40 5 50 6 60 7 70 8 80

在实验的基础上，师生共同讨论，比较不同组得到的结论，总结出结论：sin1=常量（记做n）

sin24．光的折射定律：

折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，

即n12sin1。

sin2说明：（1）从空气射入同种介质时，入射角i改变，折射角r也改变，但是sini与sinr的比值不变。

（2）从空气射入不同种介质时，sini与sinr的比值不同。光线的偏折程度不同。

sini与sinr的比值n反映了介质对光的折射性质。

三、介质的折射率

1、定义

光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比n，叫这种介质的折射率

n12sin1

sin22、理解注意

（1）计算某种介质的折射率，要求光从真空射入该介质中。

（2）n的大小只和介质有关，与i、r无关，对于确定的某种介质，光的折射率一定。

思考讨论：发生折射现象的本质原因是什么呢？从惠更斯原理推论出的波的折射规律中你得到什么启示？

（3）折射原因：不同介质中光的传播速度不同

cn>1 v活动三：观察教材P64 图4-1-2 几种介质的折射率

（4）n>1，且n没有单位。

v空气≈c，光从空气射入介质时，sini/ sinr ≈n 四

光的折射的应用

1．活动四：建立物理模型

请画出光路图并分析其原因。

2．活动五：仔细观察现有实验设备的缺陷，提出改进方案或设计一个更好的实验

3．活动六：1、观察平行玻砖的成像效果，

2、画出平行玻砖的光路图，并说明为什么入射光和出射光平行。

4．课后思考讨论1：平行玻砖的侧移距离与哪些因素有关？如何分析？请参考教材P64例题。

课后2：阅读教材P66发展空间，了解绝对折射率与相对折射率。

课后思考讨论3：为什么我们会看不见杯底的硬币，这是什么现象？需要满足什么条件？

展示海市蜃楼的图片。

六

课堂小结

光的折射 光的折射定律 三线共面 sinθ1 / sinθ2＝常数

光的折射折射率1.

反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害

2.

定义式sinθ1 / sinθ2＝n－－光从真空中进入介质

(1/n＝ sinθ1 / sinθ2－－光从介质进入真空）

3.

决定式: n = c/v ( n>1)

光的折射的应用

七

板书设计

第一节

光的折射

一、光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

．

二、

折射率

1、定义：把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，用n表示

n12sin1

sin2

2、物理意义：描述介质对光的折射性质。

3、介质的折射率n与光在其中传播速度有关，

nc．

v由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的．

八

教学反思

这节课中，课前小实验对起到了承上启下的作用，通过观察现象、亲身体验提出问题，让学生通过猜测，然后实验验证、得出结论等一系列的操作过程，体验了探究规律的过程，并教会学生将情景问题转化为物理模型，从中掌握探索自然科学规律的方法。并提出一系列问题让学生课后进行充分的探讨。这样的教学充分体现了学生在”做中学”，

”学中悟”的现代教育思想和教育理念。

不足之处为有些讲解比较赶进度，留给学生思考的时间不够；在引导学生重新设计实验这一环节本意想为下一节实验课作铺垫，但在课堂中启发显得不够；在分析演示仪器误差原因时可以制作出改良后的仪器，培养学生动手的能力。