1、第一节 光的反射和折射教学目标:1、知识目标(1)认识光的反射及折射现象,知道法线、入射角、折射角的含义。(2)理解折射定律,会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。(3)理解折射率的概念,会测定玻璃的折射率。2、能力目标(1)会用反射定律解释有关现象和处理有关问题.(2)会用折射定律计算有关的问题,能理解折射率与光速的关系,并能用来进行有关的计算.3、德育目标(1)通过观察演示实验,培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的教学,培养学生分析、推理能力.(2)渗透物理研究和学习的科学态度教育.教学重点:光的折射定律.折射率概念.教学难点:光的折射定律和折射率的应用.教学方法:本节
2、课成功的关键在于做好实验.通过实验先定性观察再定量测量,引导学生对测量数据进行分析、归纳.再来领略前人所做的思考从而领会数据分析的几种常用方法比值法、乘积法、加减法、图象法等,为学生今后对实验数据的处理打开思路.最后通过例题练习巩固所学内容.教学过程:(一) 引入有一年冬天的时候,内蒙古阿尔山地区出现了三个太阳(观看视频)。当时好多人疑心天象有变,是不是有什么征兆。这到底是什么原因呢?其实这是一种简单的光学现象。今天,就让我们一起来学习一下光学。先来看一下这张图片,是当时出现3个太阳时所拍,拍下了6个太阳,你能用初中学过的知识解释一二吗啊?实验验证。(二)新课一、反射定律水面上的3个太阳,他们
3、是镜面反射形成的。哦,那在什么情况下可以发生光的反射。光在反射时遵行什么规律呢?演示:光在到达空气和镜面交界面处时,光被反射回空气中,传播方向发生了改变.反射现象:光在从一种介质进入另一种介质时,光在到达两张介质的交界面处时,一部分光被反射回原来的介质中,这种现象就光的反射。学生边观察边回忆反射定律:转动光具盘以改变入射角,让前排学生读出几组入射角和反射角数据.两者相等.同时提醒学生注意.光具盘面是竖直的,在这个面上同时能看到反射光线和入射光线.说明两线共面,又因为法线也在这个面内.故三线共面.归纳反射定律的内容:三线共面两角相等.反射光路可逆反射分为两种:镜面反射和漫反射。漫反射的定义。比如
4、黑板我们就需要漫反射。不管镜面反射还是漫反射,都满足反射定律。光的反射生活中随处可见。比如照镜子,自行车的尾灯,清洁工人的反光衣服。平镜面成像:1.让学生回忆平面镜成像的特点:正立、等大、异侧、虚像、对称.2.教师简述平面镜成像原理、作图方法并予以示范.a.平面镜成像原理:如图199,光点S入射到平面镜的光线,其反射光线的反向延长线的交点即为S的像,人眼根据光沿直线传播的经验,感觉反射光都是从S发出的.b.平面镜成像作图.图199讲:两条光线即可确定像点的位置.所以无需多画.步骤是:(1)由对称性确定像点的位置;(2)任意画两条入射光线;(3)过像点作出对应的两条反射光线;(4)若是作物体AB
5、的成像光路图,则只需作出A、B点的成像光路图.连接A、B点即可.为什么小说中经常出现神秘 “黑衣人”。尽量不让光反射,吸收光,这样就不大容易被人发现。二、折射定律演示实验:(录像)折射现象:光从一种介质进入另一种介质中,在两种介质的界面处,传播方向发生改变,这种现象叫光的折射。光在折射中会有什么规律可循呢?演示实验:界面、法线交待;入射角折射角交待。1.实验观察变为看折射光和入射光的相对位置及折射角和入射角关系的观察:a.让学生观察折射光.入射光及界面的法线也是共面的.b.光从空气进入玻璃时,入射角增大.折射角也增大,但入射角始终大于折射角.来源c.光从玻璃进入空气时, 入射角增大.折射角也增
6、大,但入射角始终大于折射角.来源 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。当光从空气玻璃中时,折射角小于入射角 ;当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。 当入射角增大时,折射角也随着增大 那么折射角和入射角有什么关系呢?让我们一起来探究一下它们的数据关系。2.定量测量5组数据,仿照课本列出原始数据表(可让前排的学生读取数据.但要先明确法线)3.分析测量数据:(建议入射角分别取10,20,30,40,50,60,70,80)列出入射角和折射角的表格,猜想它们之间的关系。其实不是你们不够聪明,实在是因为入射角和折射角之间的关系太出乎人意料了.人类从积累入
7、射角与折射角的数据到找出两者之间的定量关系,经历了近1500年的时间教师抓住机会教育科学研究是一件很艰苦的工作,需要有持之以恒的毅力和必胜的信念.有时需要几代人的努力.我们要学好物理也需要这样一种恒心和解决困难的勇气.希望大家不畏难,不怕苦,勇于探索,在科学学习之路上能走得很远很远.教师继续实际上在公元1400年,托勒密也曾经认为,入射角与折射角存在着简单的正比关系,但只有对比较小的入射角才大致相符,就像我们刚刚在计算中发现的那样.直到1621年,才由斯涅耳找到了这个关系.这个谜终于被解开了,谜底是入射角的正弦和折射角的正弦成正比. 即=常数.请大家看课本的实验数据及分析.4.师生一起归纳总结
8、折射定律的内容:(1)折射光线与入射光线、法线处在同一平面内;(2)折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;(3)入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即=常数5.折射现象中光路可逆解释当光从空气玻璃中时,折射角小于入射角 ;当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。 三、折射率n1.折射率的定义教师刚才我们已经知道了.光从空气进入玻璃时,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.比值约为1.50.进一步的实验发现.若光从空气进入另一种介质.比如进入水中时,尽管入射角的正弦与折射角的正弦之比仍为常数.但这个常数却不是1.50.而是约1.33,可见这个常数跟介质有关系.它反映了介质的光学性质.我们设想光从空
9、气进入玻璃和光从空气进入水中的入射角都是30,则有:空气玻璃:=1.50 空气水:=1.33显然22,我们画出光路图如图1911甲、乙.可以看到,光从空气进入玻璃时.折射光偏离原来的传播方向更厉害.也就是说,这个比值的大小能反映介质对光的偏折程度,比值越大.表明介质对光的偏折作用越大.我们把这个比值叫做折射率,用n表示.定义折射率n=.图1911 2.对折射率的几点说明a.引导学生看课本加点字对折射率定义的叙述,强调:光从真空进入介质,若光从介质进入真空.则入射角正弦与折射角正弦之比=b.真空的折射率为1,其余物质的折射率均大于1.(空气折射率约为1)3.折射率的决定因素a.光折射的原因是:光在不同介质中的速度不同.做课本后的“做一做”小实验,帮助学生理解这一点b.折射率n的决定式:n=c.n1d.仿照n=可写出相对折射率n21=(五)课堂巩固训练课堂小结板书设计