《教学目标》
★知识与技能
了解光的折射。
了解光从空气进入水或其他介质的偏转定律。
了解光发生折射时光路的可逆性。
★流程与技巧
体验折射造成的错觉。
★情绪心态与价值观
初步展现折射现象之美,获得对自然现象的喜爱和亲近。
《教学过程设计》
★新班级介绍
1、中学生实验:“折射折断筷子”。 中学生观察后表达实验现象。 (从生活中发现问题)
2、小游戏:往碗里倒一枚硬币,把鼻子调整到看不见硬币的位置,另一位朋友慢慢往碗里放水,当水上升到一定高度时,观察现象? (爆中学生兴趣)
3、问:以上现象是如何造成的? 能不能用以前学过的知识来解释?
(想了想,中学生觉得自己缺乏知识,导致求知若渴)
4.板书题目:光的折射
★新课教学
1.光的折射
1. 猜猜光在什么条件下会发生折射?
(留给中学生思考的时间,让中学生充分表达自己的感受)
2. 使用可选设备进行小组实验以验证猜测。
(提供激光手探照灯、方形玻璃块、熏香、火柴、水壶、纸盖)
3.交流实验过程和观察到的现象。
(中学生体验实验过程,体验猜对的乐趣)
4.中学生总结“什么是光的折射”。 (①如果学生没有注意陈述中“斜射”的情况,其他中学生可以补上,班主任不需要提醒;②培养中学生的概括能力。)
2.探索光的折射定律
探索一(屏幕显示):光从空气斜入射到水(玻璃)中,折射光偏向界面或偏向法线,如图1所示。
1、中学生在黑板上推测并画出自己猜出的折射光的位置。
(中学生可能的猜测见图2)
2.讨论推测的合理性。
3. 小组设计并交流实验方案,确定可行方案。
4. 进行实验以收集证据。 (需要画图记录观察到的光线进入水(玻璃)的传播路径)
五、实验结果交流
①各组得出什么推论?
②不同群体的推论是否相同?
6.用语言表达查询1的结果。
班主任屏幕显示: 推论1:当光从空气斜入射到水或其他介质中时,折射光向法线偏转(折射角大于入射角)。
探索二(屏幕显示):多次改变入射光的方向,你会发现什么规律?
1.分组实验,收集证据。 (需仔细观察反差现象并画出观察结果)
2. 组内比较分析观察结果。
3.通讯,①折射角如何定义? ②随着入射角的减小,折射角如何变化? ③ 光垂直入射时,光的传播方向是什么? (班主任及时表扬表现好的组,并展示推论2:折射角随着入射角的减小而减小。推论3:光垂直入射时传播方向不变)
4.(疑点)“折射断筷子”和“滴水落硬币”都是光的折射现象。 能用刚刚得到的推论来解释吗? (中学生讨论后又有新疑点:昨天的推导是光线从空气进入水底的折射规律,而“折射断筷子”和“硬币掉落”是光从水射到空气中造成的) )
探索3(屏幕显示):光线从水(玻璃)斜入射到空气中时,折射光是偏向法线还是偏向界面? 图 3。
1.中学生猜想并画图表达自己的看法。
2. 讨论交流:学生在老师投影中做图的情况
②做这个猜测时你做了哪些假设? (中学生可以从光的反射可逆光折射的原因猜想,光的折射也是可逆的)
实验验证:①教师演示光从空中斜射入半方形玻璃块,如图4; ②哪位朋友可以帮老师对着折射光再注入一束光,让朋友观察光在空气中的传播路径? (中学生跃跃欲试,兴趣高)
③学生观察,从玻璃射出到空气中的光与原来的入射光重合。
④教师让中学生在黑板上画出观察到的现象。
⑤ 屏幕显示: 推论4:光发生折射时,光路可逆。
推论5:光从空气或其他介质斜入射到空气中,折射光偏离法线(折射角小于入射角)。
3. 折射定律的应用
1.体验“钉鱼”
做一个鱼模型固定在一个方缸里,用一根直丝当鱼枪,瞄准你看到的鱼,看谁能准,请朋友说说鱼刺的“秘诀”是什么鱼? (进一步激发中学生积极性,体验成功的喜悦)
2、借助动画讲解“鱼的真实形象”的成因。
3、中学生讨论“折射断筷子”和“掉硬币”的原因。
4、小组实验:观察铅笔在玻璃砖后面的“错位”。 (让中学生再次体验折射到耳朵的错觉)
5、折射现象不仅会让鼻子“受骗”,有时还会形成一些美丽的奇观。 (播放2001年上海上空出现的“海市蜃楼”和“三天光明”影像资料)
4.交流评价
1. 明天学习你有什么收获? (谈谈知识、能力、研究方法、对折射现象的体会、成功的经验、失败的教训等)
2、当光线打到空气和水(玻璃)的界面上时,反射和折射是否同时发生? 光的反射和折射的优缺点是什么?
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