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视频教学:
知识点总结:
一、光的折射
1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生变化。
3、折射角:折射光线和法线间的倾角。
二、光的折射定理
1、在光的折射中,三线共面,法线居中。
2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线偏离法线,折射角随入射角的减小而减小;
3、斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角、反射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变
4、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生。
5、光的折射中光路可逆。
三、光的折射现象及其应用
1、生活中与光的折射有关的事例:水底的鱼的位置看上去比实际位置浅(高)一些(鱼实际在听到位置的后下方);因为光的折射,池水看上去比实际的浅一些;水底的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏季看见天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看铅笔,笔头似乎错位了;斜置于水底的牙签似乎向下弯折了;(要求会作光路图)
2、人们借助光的折射看到水底物体的像是实像(折射光线反向延长线的交点)
四、光的色散
1、太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,这些现象叫色散;天边的彩虹是光的色散现象;
2、色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混和而成,白光是红、绿、蓝三种色光混和而成的;世界上没有黑光;染料的三原色是品红、青、黄,三原色混和是蓝色;
3、透明体的颜色由它透过的色光决定(透过哪些颜色的光物体就成哪些颜色);不透明体的颜色由它反射的色光决定(哪些颜色反射哪些颜色的光,吸收其它颜色的光,黑色物体发射所有颜色的光,白色吸收所有颜色的光)例:一张白纸上画了一匹白色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头,如今暗室里用红光看画,会看到红色的马,灰色的石头,还有白色的花在红色的纸上,看不见草(草、纸都为红色)
五、看不见的光
1、太阳波谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按次序排列上去就是太阳波谱;
2、红外线:红外线坐落绿光之外,人眼看不见;
●一切物体都能发射红外线光的色散是折射吗,气温越高幅射的红外线越多;(红外线夜视仪)
●红外线穿透云雾的本领强(遥控侦测)
●红外线的主要性能是热作用强;(加热,红外烤架)
3、紫外线:在波谱上坐落紫光之外,人眼看不见;
●紫外线的主要特点是物理作用强;(消毒、杀菌)
●紫外线的生理作用,促使人体合成维生素D(女儿多晒太阳),但过量的紫外线对人体有害(臭氧可吸收紫外线,我们要保护臭氧层)
●荧光作用;(验钞)
●地球上天然的紫外线来自太阳,臭氧层抵挡紫外线步入月球;
知识点2
知识点1光的直线传播
光在同种、均匀介质中是沿直线传播的。
雾天可以见到透过草丛的光束是直的。
光的直线传播有两个条件:同一种介质;均匀介质。
在盛水的玻璃水槽内滴几滴蜂蜜,用激光笔将一束光射到水底,可以观察到光的传播路径是直的。说明光在同种、均匀介质中是沿直线传播。
为了表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线称作“光线”。
光线实际上是不存在的,用光线来描述光,这些研究问题的方式称作“建模法”。
在修筑隧洞时,工人用激光引导采煤机,使采煤机沿直线前进,这是光的直线传播的重要应用。
打靶时的“三心一线”、“影子的产生”,“小孔成像”都说明了光是沿直线传播的。
把小孔对着烛焰,可以看见烛焰在薄膜上呈现的像。
原理:光的直线传播;
成像:虚像;但凡能在光屏上呈现的,由实际光线凝聚而成的像是虚像;
大小:小孔能成倒立、可大可小的虚像;成像的大小取决于物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离。
精品讲义:
学案:
【教学目标】1知识与技能
了解光的折射现象。
了解光从空气射入水底或其他介质中时的偏折现象。
了解光在发生折射时,光路的可逆性。
2过程与技巧
通过观察,认识折射现象。
体验由折射造成的错觉。
3情感心态与价值观
初步展现折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
【教学重点】
光的折射规律的构建
光的折射规律的理解
【教学难点】
用光的折射规律解释生活中的现象
【教材剖析】
光的折射是本章的第四节,前三节是光的反射现象,旁边是光的色散和透镜部份,只有深刻的理解了光的折射现象和折射规律能够为之后的学习打下坚实的基础。所以本在整个光学知识部份起着承上启下的作用。光的折射是在第一节《光的直线传播》学生实验得出在不均匀介质中光是折射的基础上学习的。并经过中学生的再度实验的基础上得出光的折射规律。
作为新课标下光的折射一节内容,无论从教材的内容知识点数目和难度要求都大大增加了,而更多的将注意力放到中学生的合作探究、讨论、观察和思索能力的培养上。所以让中学生动上去,除了是自动上去、更重要的是思维动上去,并且是一种主动积极的思索、而不是一种被动的思索。虽然教材的本节内容和要求都增加了,但怎么让中学生充分借助“倒”出来的这部份空间和时间,让中学生多发言、多阐述、多动手真正地去借助自己聪明才智把握知识也是这堂课的出发点。
【学情剖析】
中学生对光的折射现象有一定的生活经验,在高中科学中早已有一定的认识,本节内容的难点是从实验现象中总结出反射定理,以及应用光的折射规律来解释、解决一些实际问题,作光路图的能力要求是比较高的。中学生经过了第一章《声现象》的学习,有了一定的探究试验的能力,但是中学生有学习了光的反射现象,有了一定的画图能力,所以达到这个目标,是比较容易的。
【教具】
激光笔,玻璃砖,香,火柴,墨水,缸子,钢笔,杯子,量角器,笔,纸,尺子,毛笔。
【教学过程】
新课引入:你们看这个缸子,我如今用激光笔点亮空缸子下边的A点,之后我往缸子里倒水,之后回有哪些样的现象发生呢?
中学生可能回答:光线反射走了,照不到A点。
中学生可能回答:光还是能照耀A点。
中学生可能回答:光折射后,还是照到A点。
让我们来验证一下。究竟会出现哪种情况呢?
演示试验:激光笔先垂直点亮空缸子顶部的A点,之后渐渐往缸子里倒水(早已滴入几滴墨水的水),激光笔仍能照耀缸子顶部的A点。(且光线没有发生偏折)
中学生形成疑惑:光在海面应当发生发射,为何光线没有反射走,而是步入到水底了呢?
中学生讨论可能得出的推论:
1、光也发生了反射现象,只是反射光线和入射光线重合了。
2、激光是一束光线,不是一条光线,部份发生了发射现象,部份步入了水底。
班主任启发:如何样能够验证你们的讨论的结果呢,你们设计个试验
中学生设计试验:让光线斜射如水底,让反射光线不和入射光线重合。
试验现象:在反射的位置上看到了激光的实像
意外的试验现象:射入水底的光线的传播方向发生了偏折。
引出题目:我们就把这些光的传播方向发生的现象称作“光的折射”。
一、从猜测中得出推论
演示试验:玻璃杯中装满水。钢笔装入水底,看起来像断了一样。
中学生解释现象:光从水底传入空气中,也发生了折射现象,顺着光传来的方向看去就看到了钢笔的实像,如同平面镜成实像是相同的道理,水下的部份是钢笔实像,水里面的部份是真实的钢笔所以看起来钢笔就断了。
班主任反诘:你怎样晓得光从水底射到空气中也发生偏折啊?
中学生回答:光路是可逆的
班主任反诘:那是在反射现象中光路是可逆的,折射现象中光路也是可逆的么?
中学生肯定回答:也是可逆的,假如不是的话,钢笔就不会“断”了。
启发:这只是你为了解释这个现象,作出的猜想啊?你得证明它。用定律定理或则是试验来证明你的猜想。。谁来设计个试验。设计试验:用手里的玻璃砖来取代水,先让光从空气中射入玻璃砖中,描出光的传播路径,之后让光顺着玻璃砖中原先这射光线的方向的入射。比较光路和刚刚钢笔描画的光路是否相同。
班主任适时补充建立。
验证推测:折射现象中光的色散是折射吗,光路也是可逆的
二、从归纳中得出条件
你们追忆下,生活都有这些现象也是光的折射现象呢
朋友的可能回答一:牙签放在碗里,牙签就变弯了
中学生的可能回答二:吸管放进水杯中,吸管扭断了
中学生的可能回答三:海市蜃楼
前两种回答的时侯就可以总结归纳下来:折射现象都是发生在在两种介质的条件下的。
海市蜃楼的回答的时侯就可以归纳下来:同种不均匀的介质中也能发生折射。并且这些折射现象比较特殊,在同种不均匀的空气中,发生连续折射。我们先不去考虑。
班主任启发:在这种现象中,发生这种折射的共同条件是哪些啊?
(可以在补充一个观察试验:然中学生从正面观察玻璃砖前面的铅笔,没有发生错位现象,加强理解斜射入的含意)
归纳出得出条件:
光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中。
最后得出完整的光的折射概念:
光从一种均匀介质斜射入到另一种介质中时。传播方向通常会发生改变的现象称作光的折射。
班主任介绍定义,入射光线,入射角,法线,折射光线,折射角
三、从探究中得出规律
1、折射规律
提出问题:你们有没有联想一下光的反射现象,推测下在光的折射现象中应当会有哪些样的规律呢?
中学生可能回答1.入射光线,法线,折射光线处于同一平面内。
中学生可能回答2.折射光线和入射光线分居法线两边。
中学生可能回答3:入射角与折射角互余。
中学生可能回答4:入射角是折射角的1.5倍。
中学生可能回答5:入射角是折射角的某个倍数,不一定是1.5倍。
班主任引导:你们设计试验来验证自己推测。
中学生设计试验:
实验1:当向后翻折量角板时,观察不到折射光线,所以三线共面
实验2:量角板平置于椅子上,玻璃砖的一条边和量角器的斜边重合,让光线从量角器的顶点入射,之后分别读出入射角大小和折射角大小。改变入射角,重复操作试验多次,记录数据便于总结规律。
班主任适当补充,建立。
入射角
折射角
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
剖析数据:剖析数据得到折射角和入射角并没有,相等,互余或则倍数之间的关系,并且得到了推论1:折射角随着入射角的减小而减小的推论
推论2入射角小于折射交的推论。
班主任引导:假如是光从玻璃砖中射入空气中,推论2就能创立么?
中学生顿悟:自我否定,建立推论2:空气中的角大。
班主任引导:让我们用语言来分别描述下光的折射现象.
光从空气斜射入水底或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。
光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
四、在应用中巩固
隋唐演义中罗成看似湖水只有齐腰深,跃入后却差点被烧死,最后被隋军乱箭射死的故事过度到折射现象的应用——水池变浅。
同样的道理,人们观察到水底的鱼的位置是怎样变化的?
中学生回答,位置变高
班主任提问:这么渔船叉鱼的时侯也须要往鱼上方叉还是下方叉?
中学生回答:这么渔船叉鱼的时侯也须要往鱼的下方叉。
做光路图巩固练习。
提出问题:你们推测下,假如是水底的潜水员看岸上的物体,物体的位置会发生怎样样的变化呢?
中学生依据光路可逆,猜想景物会变矮。
你们作光路图验证一下发觉猜想错误,景物是变高的
在应用中发展思维;
练习二:铅笔错位
刚刚练习的都是一次折射现象,下边我们就来研究下两次折射的问题。
提出问题:当我们从侧面观察“玻璃砖旁边的铅笔”的时侯会观察到哪些现象呢?
中学生试验得出推论:铅笔错位了,或则是毛笔断了。
提出问题:铅笔一直都是错位的么?
中学生试验得出推论:正面观察的时侯铅笔不错位
中学生阐明现象,光斜射入的时侯就会发生折射现象,所以正面垂直观看的时侯不会发生折射现象。并画光路图解释铅笔错位的诱因。
五、小结
1.晓得哪些是折射现象,并能表述折射规律,非常要注意斜射入的条件。
2.晓得折射时,光路可逆。
3.并能按照入射光线画出折射光线的大致方向。
4.能应用折射规律解释一些简单的折射现象。
在练习中发展思维
做课后练习,动手动脑学数学
练习:
一、基础演习
1.池水看上去比实际的要____,这是因为光从____射入____时发生的____引起的,听到的是实际池底的____像。2.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中____是入射光线,____是反射光线,是折射光线,反射角为____,折射角为____,光步入玻璃后偏折角度的大小是____。
3.当光从____斜射入____时折射光线将偏离法线,这时折射角____于入射角。4.一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象,入射光与分界面的倾角为30°,若折射光线和反射光线垂直,则反射光线与入射光线的倾角为____度,折射角为____度。5.古诗歌中有许多描述光学现象的词句,如“潭清疑水浅”说的就是光的____现象;“池水映明月”说的就是光的____现象。6.将一根牙签插入盛水的碗中,从海面上方看上去,牙签在水底的部份____,这是因为发生____现象形成的,此时____角小于____角。7.图中a、b、c是从空气射向水底的三条光线。OA是其中一条的折射光线。则____是OA的入射光线。
8.当光线从空气斜射向海面时,会发生光的____现象和____现象。当逐步减少入射角时,反射光线和折射光线的倾角将____。9.下述现象属于光的折射的是()A.通过潜望镜观察水面上的驳船B.观察房子在水底的倒影C.从水底看岸上的物体比实际位置高D.在路灯下出现了人的影子10.在海上或荒漠上,有时会见到高楼大楼,热闹市场,实际大海、沙漠上并没有这种房价,这些现象叫“海市蜃楼”,出现“海市蜃楼”的缘由是()A.光在水面上反射的缘故B.光在云层上反射的缘故C.光沿直线传播的缘故D.光在不均匀的大气层中折射的缘故11.下述现象中,属于光的折射现象的是()A.看见游泳池中水的深度比实际浅B.寝室里的朋友能看见黑板上的字C.水面播出出白云的“倒影”D.从平面镜中看见自己的像
二、智能应用
1.如图所示,人眼在A处看到河边B处有一黑色卵石。现若使A处激光手探照灯的光束能照射到黑色的卵石上,则激光束应对着____射出。(填“B”点,“B点上方”或“B点下方”)
2.在海边看平淡河水中的“鱼”和“云”,看见的是()A.“鱼”是光的反射产生的实像,“云”是光的折射产生的实像B.“鱼”是光的折射产生的实像,“云”是光的反射产生的实像C.“鱼”和“云”都是光的反射产生的实像D.“鱼”和“云”都是光的折射产生的实像3.用汽枪射箭池水中的鱼,为提升命中率,在射箭时应瞄准()A.见到的鱼B.见到的鱼再偏上C.见到的鱼再偏下D.见到的鱼再偏右4.晚上我们看见的星星(天顶的星星除外)比实际位置要()A.高一些B.低一些C.与实际位置相同D.以上说法都不对5.如图所示,容器部有一头灯S,它发出一束光线投射到木板MN上,在B点产生一个光斑,如向容器中注水,光斑B将移向()
A.B的下方B.B的上方
C.B的一侧D.B的右侧
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