靳锎
【教材分析】 本節(jié)是在學(xué)習(xí)光的直線傳播及光的反射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進行的,是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎(chǔ),同時又是理解透鏡成像的基礎(chǔ),所以本節(jié)是本單元教學(xué)的重點。而新教材將本節(jié)教學(xué)要求定位在認識光的折射規(guī)律上,注重學(xué)生的折射現(xiàn)象的感知、體驗和折射規(guī)律的探究。
【學(xué)情分析】光現(xiàn)象在日常生活中非常普遍,學(xué)生在實際生活以及小學(xué)科學(xué)課上,對光已經(jīng)有了一些感性認識,因此學(xué)生進行學(xué)習(xí)的起點較高,而實驗現(xiàn)象與光的直線傳播產(chǎn)生認知沖突,則能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中,進行不斷的猜想和驗證,獲得成就感。
【學(xué)習(xí)目標】
知識與技能:1.了解光的折射現(xiàn)象,探究光從空氣射入水中或其他介質(zhì)時的偏折規(guī)律;2.能用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些簡單的折射現(xiàn)象;3.理解光在發(fā)生折射時,光路是可逆的。
過程與方法:1.通過認識折射現(xiàn)象,體驗由折射引起的錯覺;2.通過觀察、猜想、檢驗、聯(lián)想等活動,使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。
情感、態(tài)度與價值觀:1.初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙,激發(fā)學(xué)生探索自然現(xiàn)象的興趣;2.激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和樂于合作、善于交流的精神。
【教學(xué)重點】光的折射規(guī)律的探究。
【教學(xué)難點】光的折射規(guī)律的總結(jié)和應(yīng)用。
【教學(xué)儀器】 LED線光源、自制光屏(有量角器)、玻璃磚。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
師:如圖1所示,出示 “水中筷子彎折”圖片,提出問題:發(fā)生了什么?為啥會這樣?
生:筷子往上彎折,光的折射。
師:我們已經(jīng)學(xué)過“光在真空或同一種均勻介質(zhì)中是直線傳播,在兩種介質(zhì)(一種不透明)的界面發(fā)生反射”,光在什么條件下發(fā)生折射?有何規(guī)律?
二、引導(dǎo)探究,總結(jié)規(guī)律
(一)嘗試定義光的折射
實驗一:如圖2所示,讓光從空氣一側(cè)以50°角射入玻璃中。
師:發(fā)生了什么現(xiàn)象?角度是多少?
生:光線方向發(fā)生偏折,角度為30°。
師:能否給出光的折射的定義?
生:光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì),方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象,叫做光的折射。
板書:光射入不同種介質(zhì)——方向偏折
畫出折射圖示,介紹法線、折射光線和折射角,并把角度數(shù)值標在上面。
(二)探究光的折射規(guī)律
1.光在不同介質(zhì)中的折射規(guī)律
師:光由空氣射入玻璃中時,折射角和入射角的大小有什么關(guān)系?
生:折射角小于入射角。
板書:[折射角小][空氣][其他]
實驗二:讓光從玻璃一側(cè)30°角射入空氣中。
師:折射角是多少度?折射角和入射角的大小有什么關(guān)系?你有什么新發(fā)現(xiàn)?
生:50°,折射角大于入射角,光在折射時光路是可逆的。
板書:光路可逆;[折射角大][空氣][其他]
如圖3所示,在圖示上用彩筆標出光路圖。
師:介質(zhì)順序顛倒了,角度大小關(guān)系也會發(fā)生變化,能不能把兩種情況整合在一起?
生:無論那種情況,空氣中的角都是大的。
板書:空氣角大
師:對照光的反射定律:反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角(口訣:三線共面、兩線分側(cè)、兩角相等)。你能嘗試總結(jié)光的折射規(guī)律嗎?
生:光的折射規(guī)律:折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);空氣中的角都是大的(口訣:三線共面、兩線分側(cè)、空氣角大)。
2.折射角隨入射角的變化規(guī)律
實驗三:讓入射角先減小后增大,經(jīng)過垂直入射位置(如圖4所示)。
師:隨著入射角改變,折射角如何變化?
生:當入射角增大時,折射角也增大;入射角減小時,折射角也減小。
板書:兩角同大同小。
3.垂直入射規(guī)律
師:結(jié)合剛才的實驗,思考我們總結(jié)的光的折射定義對嗎?為什么?
生:不對,因為垂直入射方向不變,所以我們要加一個“斜”字。
板書:斜,垂直不變。
畫圖說明折射角為0°。
(三)應(yīng)用規(guī)律解釋現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用光的折射定律作水中魚光路圖(如圖5所示)。
師:為什么瞄準魚的下方才能叉到魚?
生:看到的“魚”只是位置變高(或淺)的虛像。
師:課前我們看到的“水中筷子彎折”的圖片(如圖6所示),也就可以解釋了。
(四)認識另一種折射
師:閱讀“科學(xué)世界——海市蜃樓”(如圖7所示),這種折射是怎樣形成的?
生:光在不均勻介質(zhì)中也會發(fā)生折射。
板書:不均勻
三、課堂小結(jié)
對照學(xué)習(xí)目標和板書一對一相互小結(jié)。學(xué)習(xí)目標:①能說出什么是光的折射。②能通過實驗總結(jié)光的折射規(guī)律。③知道折射時光路是可逆的。④能用光的折射解釋生活中的現(xiàn)象。
四、練習(xí)鞏固
完成課后練習(xí),讓一名學(xué)生在黑板上畫圖,集中點撥矯正。
師:如圖8所示,光在玻璃表面發(fā)生兩次折射,空氣角大;玻璃中的兩個角相等,又因為光路可逆,空氣中的兩個角也是相等的,入射光線和最后的折射光線是平行的。
附:板書設(shè)計
光的折射
一、定義
[光斜射入][不同種][不均勻][介質(zhì)——方向偏折]
二、規(guī)律
1.[光路可逆;空氣][其他;空氣角大][折射角小][折射角大]
2.兩角同大同小
3.垂直不變
三、現(xiàn)象:變高的虛像
參考文獻:
[1]義務(wù)教育教科書(五四制)物理老師教學(xué)用書[M].濟南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2013.