物理初二下北师大版54光的折射教案5Word文档下载推荐.docx
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碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水.
透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶〔无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部〕、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒.教学过程复习或导课【一】创设问题情境,引入新课
让学生做两个学生实验,激发学习兴趣.
[学生实验1]在碗中盛满水,把筷子斜插到碗的底部,从侧面斜视水面,会发明水中的筷子看上去看起来向上弯折了.
[学生实验2]在空的茶杯里放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢地向杯里倒水,随着水面的升高,观看者看到了硬币,还会发明硬币升高了.
上述实验中,学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币,是由于光在水和空气的界面上发生了一种光现象,这确实是本节要学习的光的折射,由此引入新课.新授标题教学设计光的折射[师]我们差不多学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律--光的反射定律.这些现象基本上光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢?
教师利用演示实验让学生观看光的折射现象.实验装置如下图,其中圆形白色屏E〔可用2cm厚木板刷上白油漆〕边缘标有均匀刻度,中间开有长方形口,恰好将长方形玻璃容器放进去,容器中装适量的水,并在水中插有可转动的白色屏F〔树脂板或塑料板〕,白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S〔可用激光棒〕.
[师]光从空气斜射入水中,传播方向是否改变呢?
[生甲]传播方向不改变,仍沿直线传播.
[生乙]传播方向要发生改变.
[师]光从空气斜射入水中,假如改变方向,是向介面偏折呢?
依旧向法线偏折?
[生甲]向介面偏折.
[生乙]向法线偏折.
[师]上面问题的回答谁对谁错呢?
下面我们用实验来验证一下.
[演示1]
使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面.
[现象]光从空气斜射入水中,在空气中发生反射,同时在水面处改变方向进入水中,同时向法线偏折.
师生共同分析得出结论:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射.〔refraction)
〔二〕有关折射的几个专用名词
1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.
2.从图中介绍,什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角,因此,要特别指出,折射角是折射光线与法线的夹角.
〔三〕光的折射规律
[演示2]使E、F在同一平面上,让光从空气斜射向水面,改变入射角,再做两次.
演示过程要让学生观看两点:
1.光从空气射入水中,入折角和折射角哪个大?
2.随着入射角的增大〔减小〕折射角将如何改变?
[现象]①光从空气斜射入水中,折射角小于入射角.
②折射角随着入射角的增大〔减小〕而增大〔减小〕光的折射.
[演示3]把白色屏F分别向前、向后折,让光以某一角度射向水面.
[师]大伙能否看到水中的光线.
[生]看不见.
①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.
②折射光线、入射光线位于法线的两侧.
[演示4]让光垂直射向水面
[师]大伙观看一下进入水中的光线沿什么方向前进?
[生]光沿直线传播,传播方向不变.
师生共同分析得出:
当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.
[师]当光线垂直射向介质表面时,入射角和折射角各是多少度?
[生]当光线垂直射向介质表面时,入射角为0°
折射角也为0°
.
[师]利用图提出问题:
假如让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中,光线是否沿原入射光线射出呢?
[演示5]
①先让光由空气射入水中,记下入射光线、入射点、折射光线的位置.
②再让光线逆着折射光线方向射入,观看光线是否逆着原入射光线方向射出.
教师演示,学生观看后师生共同分析得出结论:
在折射时光路是可逆的.
〔四〕用光的折射规律解释一些简单的现象
1.盛了水的碗,看上去看起来变浅了
[分析]如下图,从碗底S点发出的光线,由水进入空气时,在水面上会发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线看起来是从它们反向延长线交点S′发出来的.S′确实是S的虚像,S′比S与水面的距离近.因此,人看上去盛水的碗底看起来变浅了.
2.放在杯底刚好看不见的小石头,加上水又会看得见.
[分析]在未加水之前的小石头S点,射入人眼的这部分光,被杯的边沿挡住如图甲所示,射向其他方向的光线,也没有射进人的眼睛,因此,人眼看不见小石头.当水加到一定程度时,S点从水射入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼.如图乙所示,人能够看见小石头,事实上,人看到的只是小石头的虚像.
透镜对光的作用同学们都见过放大镜,利用放大镜我们能够看清用肉眼看不清的小字;
有些同学的视力不好,配上合适的眼镜就能够看清本来看不清的物体;
假日外出旅游,用照相机能够把漂亮的自然风光留为永恒的经历;
上课时,老师能够把教学内容事先绘制在胶片上用投影打在幕布上,方便了课堂教学;
医院化验室的医生,在显微镜下能够看见血液中的各种细胞;
科学家们利用巨大的天文望远镜来观看,接收来自宇宙的信息,通过对这些信息的分析,人们对宇宙越来越了解.前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头,基本上由透镜组成的.今天,我们就来研究透镜,同学们想了解有关透镜的哪些问题?
[生甲]什么叫透镜?
[生乙]近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗?
假设不一样,它们由什么透镜组成?
[生丙]透镜对光有什么作用?
[师]看来同学们对透镜特别有兴趣,提出这么多的问题,要想得出答案,我们就要通过探究和实验来获得.
【二】进行新课教学
[探究]什么叫凸透镜〔convexlens)?
什么叫凹透镜〔concavelens)?
[师]在我们的桌子上都有一盒透镜,它们的表面是球面的一部分.同学们认真观看,不要用手摸,看有什么不同,能分几类,找出它们的特征.
[生]学生们在认真观看、讨论,并进行比较.
[师]通过观看和讨论,概括出它们的特征.
[生甲]透镜有两面往里凹的,也有往外凸的.
[生乙]透镜能够分为两类.
[生丙]一类是两面往外凸,也确实是中间厚边缘薄.
[生丁]另一类是两面往里凹,也确实是中间薄,边缘厚.
[生戊]中间厚,边缘薄的叫凸透镜〔convexlens).
[生己]中间薄,边缘厚的叫凹透镜〔concavelens).
[师]通过大伙的观看、讨论和概括,我们认识了凸透镜和凹透镜.
(一)什么叫凸透镜?
什么叫凹透镜?
中间厚、边缘薄的叫凸透镜〔convexlens),中间薄,边缘厚的叫凹透镜〔concavelens〕.〔板书〕
[师]凸透镜和凹透镜生活中常用到,我们桌子上放着关心人们矫正视力,保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜〔lens)?
[生甲]远视镜的镜片是凸透镜.
[生乙]近视镜的镜片是凹透镜.
[师]学生们判断的特别对,看投影,看看它们中哪些是凸透镜;
哪些是凹透镜?
透镜对光的作用[生甲]图中甲是凸透镜.
[生乙]图中是凹透镜的是乙图.
再看〔课本板图3.1-2所示〕,这是研究透镜时常用的两个科学术语,主光轴和光心.组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴.在主光轴上有一个特别的点,通过它的光线传播方向不变,这一点叫透镜的光心,能够认为透镜的光心就在透镜的中心.
[想想做做]
[师]同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观看有什么变化?
[生甲]有亮点.
[师]亮点是如何形成的?
[生甲]“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多.
[生乙]太阳光通过凸透镜都聚到亮点上.
[师]他们分析的特别好,咱们为他们鼓掌!
现在,让光斑变得最小,最亮.测量那个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验.再换一个凹透镜,重做上面的实验,纸上能够得到特别小、特别亮的光斑吗?
这说明了什么?
[生甲]用凹透镜不管如何移动,都得不到特别小、特别亮的光斑.
[生乙]亮点是光会聚的.
[生丙]凹透镜不能使光会聚.
[生丁]凸透镜能使太阳光会聚.
[生戊]凹透镜不能使太阳光会聚.
[师]同学们回答得特别好,这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.然而由于我们观看不到光的传播路径,因此为了对那个问题作进一步的研究,我们来设计一个实验.
做法一:
把凸透镜放在光具座上,让光源正对比过去,移动光屏,有亮点.再换凹透镜重做,将如何移动光屏都没亮点.
做法二:
将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,在上面要放凸透镜或凹透镜,这就形成一个“烟室”,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观看透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相互远离.
做法三:
用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜,观看到通过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相互远离.
[师]同学们刚才设计的方法都特别好,也可行,我们来拍手表示祝贺.
(二)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用〔板书〕
[师]射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,看投影〔课本图3.1-4所示〕,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,那个点叫做焦点〔focas),用“F”字母表示,焦点到光心的距离叫做焦距〔focallength〕.用“f”字母表示.〔课本图3.1-5所示〕凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也能够交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点.
[动手动脑学物理]
1.拿一两个凸透镜试一试,怎么样能够测得凸透镜的焦距.
方法〔1〕:
拿一个凸透镜正对着太阳光,让光通过凸透镜照到白纸上,移动凸透镜使光斑特别小特别亮,用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离.
方法〔2〕:
在光具座上,让光源的光正照到凸透镜,移动光源和光屏,找出光屏上有特别小特别亮的点,用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离.
2.如图A、B是两个直径相同的凸透镜,它们的焦距分别是3cm和5cm,按照实际尺寸画出平行光通过它们之后的径迹,哪个凸透镜使光偏折得更多些?
学生们作图,教师巡视,并进行指导.
[师]同学们都特别认真,现在从图中能得出什么结论?
[生甲]图A偏折得厉害,图B偏折得不厉害.
[生乙]焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强.
[生丙]凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:
表面越凸,焦距越短,每个凸透镜的焦距是一定的.
3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置?
试试看,你在解决那个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理?
先猜测一下.
[生甲]把小灯泡放在大于一倍焦距之外.
[生乙]把小灯泡放在一倍焦距之内.
[生丙]把小灯泡放在焦点处.
[师]学生们都猜想,想不想明白你猜得是否正确,那么我们通过实验来证实,并说出理由.
用激光演示器从焦点外射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.
用激光演示器从焦点内射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.
方法〔3〕:
用激光演示器从焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光.
[师]通过实验得出什么结论?
它利用了什么?
[生甲]通过焦点的光通过凸透镜后变成平行光.
[生乙]这是利用了前面学过的光路是可逆的知识.
[生丁]光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来.
透镜对光的作用
[生丁]光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主小结让学生口述作业板书设计1.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射.
2.光的折射规律
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内.
②折射光线和入射光线分居法线两侧.
③折射角随着入射角的增大〔减小〕而增大〔减小〕.
④当光从空气斜射入其他透明介质时,入射角大于折射角;
当光从其他透明介质斜射入空气时,入射角小于折射角.
⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.
⑥在折射时光路是可逆的.
3.解释现象
①池水变浅.
②硬币升
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