光的折射

教學目的：

1.  知道什么是現象及入射光線、折射光線、法線、入射和折射角

2.  知道光從空氣斜射入水、其他介質中及光從水、其他介質斜射入空氣中的折射情況

3.  知道折射現象中光路是可逆的。

4.  能用解釋生活中的一些簡單現象。

教學重點：

1.  規律；

2.  作光折射的光路圖。

教學用具：

       光具盤、平行光源（調壓器不能放得太矮便于掌握）、玻璃水槽、水彩筆、多媒體課件、多媒體設備，實物展示臺、碗筷（每人1個）、水

教學過程 ：

一.            引入新課

 “同學們，我們一起來做一個小實驗，好不好？請大家將準備好的碗放在桌面上，看著碗底，將水倒入碗中，碗的深度有什么變化？再將你桌上的筷子象我這樣斜插入盛水的碗中，注意從側面觀察筷子在水面處發生了什么變化？”

①.學生實驗

                     盛了水的碗看上去變淺了，插入水中的筷子好像變彎了。

              “這是為什么呢？   要弄清楚這些問題，就請大家和我一起來學習這一節課  ——。”

                     板書課題。

二.            新授

1.  現象

“下面請同學們觀察兩個實驗。”

演示實驗一：光在空氣中傳播，光從空氣斜射入玻璃中。

“請同學們注意觀察，光在什么中傳播？其傳播方向是否發生變化？”

多媒體出示問題：光在什么中傳播？其傳播方向是否發生變化？

學生回答。

         “請同學們注意觀察，光從什么射入什么？其傳播方向是否發生變化？”

多媒體出示問題：光從什么射入什么？其傳播方向是否發生變化？

學生回答。

演示實驗二：光從空氣斜射入水中。

         “再請同學們再注意觀察，光又從什么射入什么？其傳播方向是否發生變化？”

多媒體出示問題：光又從什么射入什么？其傳播方向是否發生變化？

學生回答。

教師小結：“通過這兩個實驗現象，說明光在同一種介質中傳播時，傳播方向不發生變化，光從一種介質射入另一種介質時，其傳播方向一般會怎樣？”

學生回答。

“對，會發生變化”

“象這些光從一種介質射入另一種介質傳播方向發生變化的現象叫做。”

學生看多媒體識記概念，教師板書：[1.現象：

光從一種介質射入另一種介質時，其傳播方向一般會發生變化，這種現象叫做”。]

2.  規律

“下面我們把剛才的折射現象畫在黑板上。

我用一條直線表示空氣和玻璃的分界面，上面是空氣，下面是玻璃。”

①          把剛才現象在黑板上畫出光路圖；

回顧入射光線、法線和入射角。

“請同學們回顧一下入射光線、法線和入射角。”

          入射光線

                      i 入射角

          空氣           

          玻璃

                        r  折射角

                             折射光線

從圖中介紹什么是折射光線和折射角。

“這一條從分界面射入玻璃的光線叫折射光線，折射光線與法線的夾角叫折射角，用r表示。”

利用多媒體強調：折射角是折射光線與法線的夾角。

“這個折射光路圖中的折射角為多少度？請大家不要錯誤的認為是90度，因為折射角是折射光線與法線的夾角，看圖中的折射角現在正逐漸減小，最后減小到了0度。”

②          演示實驗三：光從空氣斜射入玻璃中；

“請同學們在光具盤上找出分界面、法線、入射光線、折射光線、入射角和折射角。”

老師指出，學生確認。

“下面讓我們進一步來觀察實驗一，思考屏幕上的問題。”

a.學生觀察入射角與折射角的大小關系。

b.改變光從空氣射入玻璃中的入射角的大小，再觀察折射角的變化和變化后的大小。

c.垂直入射時，觀察光線方向是否改變

學生思考下列問題（多媒體顯示）：

“a.入射光線、法線、折射光線是否在同一平面內，入射光線、折射光線是在法線的同側還是分居在它的兩側？

b.折射光線是偏向還是偏離法線？入射角與折射角的大小關系是怎樣的？

c.入射角增大后，折射角是否隨著增大？入射角減小后呢？

d.當入射角改變后，折射角與入射角的大小關系是否改變？折射光線向哪邊偏折？

e.垂直入射時，光的傳播方向是否改變？”

③          通過上述實驗現象回答。

“大家觀察得非常仔細，也回答得非常正確。請一位同學把我們剛才回答的問題綜合一下，完成黑板上的填空。”

小黑板：

[2.規律：

              光從空氣斜入水或其它介質中時，_______光線與______光線、_______在同一平面上；折射光線和入射光線分居法線______；折射角_____入射角；入射角增大時，折射角也隨著_______；光線垂直射向介質表面時，傳播方向_________。（填“改變”或“不改變”）]

教師揭示：“請一位同學大聲的把這段話讀一遍，這就是規律。”

學生識記：“請同學們再把規律讀一遍”

④          學生猜想：（多媒體演示猜想的三種可能）

“請同學們看屏幕上的這個光路圖是否正確？現在發揮同學們的聰明才智，請大家猜想一下：

如果讓入射光線逆著原來折射光線的方向入射，現在的折射光線將怎樣射出？”

⑤          演示實驗五：光從玻璃射入空氣中。

“為了證實大家的猜想，我們再來做一個實驗。”

“請一位同學用筆在入射光線和折射光線的位置分別做上一個標記。

現在我讓入射光線逆著原來折射光線的方向入射，請同學觀察現在折射光線的位置。”

提問：“你觀察到了什么？你猜對了嗎？請大家通過屏幕上的兩個光路圖對比，說明折射光路具有什么性質？”

學生觀察現象并得出結論：折射光路具有可逆性。

板書：[折射光路具有可逆性。]

⑥          小結光從玻璃或水中射入空氣的情況：

“不知同學們注意沒有，我覺得剛才我們所學習的規律有點美中不足，它只總結了光空氣射入水、玻璃等其它介質中的情況，沒有介紹光從水中、玻璃等其它介質射入空氣的情況。下面我們結合實驗現象把它補充完整，光從水、玻璃等其它介質射入空氣時……折射角大于入射角，折射光線偏離法線。

學生自已小結，教師板書光路圖。

學生回答。

⑦          學生練習：

                            “請同學們根據規律完成下列光路圖。”

完成下列光路圖：

             空氣                   空氣           

玻璃                         玻璃

      多媒體演示畫圖過程。

         “首先通過入射點作一條垂直于界面的虛線即法線，因為光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光線的方向應偏向法線。”

              “同樣首先通過入射點作一條垂直于界面的虛線即法線，因為光從玻璃斜射入空氣中，折射角大于入射角，所以折射光線的方向應偏離法線。”

3.  規律的應用

①          回到引入新課的實驗現象。

“同學們，還記得上課前我們做的那個小實驗嗎？現在我們就利用剛才所學的知識來解釋碗變淺和筷子變彎的原因。”

多媒體演示：碗變淺的原因。

“從碗底S點射向空氣的光線,在水面處發生了折射,折射角大于入射角,折射光線偏離法線,眼晴逆著折射光線看去,覺得好像是從S1射來的，眼睛看到的是S點的虛像S1,S1在S的上方，所以看起來碗底升高，碗變淺了。”

“你明白了嗎？請你解釋給你的同桌聽一聽。”

請學生回答。

“哪么插入水中的筷子變彎又是怎樣一回事呢？”

學生看演示并討論。

學生回答：筷子變彎的原因。

②          學生看書：看眼睛受騙這一框。

“下面請同學們把眼睛受騙這一框自已看一下。”

板書：[3.眼睛受騙]

“眼睛受騙是什么原因造成的？剛才我們所解釋的兩個例子是否屬于眼睛受騙現象？”

學生回答。

學生練習：運用本課所學知識，動手操作：如何看見桶底物體。

    “學習了眼睛受騙，我來考考你。我有一樣東西放在了這個桶里，你們看得見嗎？誰能用我們這一節課所學知識來讓大家都能看清我桶里的東西。不能移動我的桶和這個攝像頭。”

三.            小結

“這一節課我們學習了‘’，我們一起來回顧學習了哪些新知識。”

“我們首先認識了現象，光從一種介質射入另一種介質時，其傳播方向一般會發生變化，這種現象就叫。”

“然后我們通過實驗小結出了規律。光從……”

“我們認識的現象都要遵守規律。”

四.作業 

見油印資料。

                     訂正作業 。

五.結束

“同學們，其實現象在我們的生活中很多，如：由于大氣層是不均勻的，早晨，當太陽還在地平線以下時，太陽發出的光在不均勻的大氣層中發生了折射，所以我們逆著折射光線看去，就看見了太陽升高了的虛像，好象太陽已經升起來了。又例如：夏天海面附近的溫度比高空低，空氣由于熱脹冷縮，上層的空氣就比海面附近的空氣稀疏，遠處物體反射的太陽光，在射向空氣的過程中發生折射，逐漸向地面彎曲，進入觀察者眼中，逆著光線方望去，就覺得海面上空的物體射來的一樣。這就是美麗的海市蜃樓現象。希望各位同學努力學習，改造自然，將我們生活的環境變得更加美麗！”