【教学设计】3.4探究光的折射规律
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3.4.1 光的折射现象及其规律1.教学目标◆知识与技能⑴知道什么是光的折射现象。
⑵知道光的折射的初步规律,并能用该规律分析说明生活中常见的折射现象。
◆过程与方法⑶经历实验探究光的折射规律的过程,重点培养通过观察和分析,从现象中发现物理规律的能力。
⑷观察生活中因光的折射而发生的现象。
◆情感态度与价值观⑸在探究光的折射规律的过程中,激发学生的好奇心,培养学生的探索精神,让学生体验科学发现的乐趣。
⑹关注周围生活中的折射现象,乐于用学过的知识研究其中的原因。
2.教材说明本节主要内容有:认识光的折射现象,探究光的折射规律,运用光的折射规律分析生活中的折射现象。
光的折射是学生学了光的反射后,接触到的又一重要的光学现象,这种现象在生活中普通存在,学生可能注意过一些由光的折射产生的现象,却不能理解其中的原因,因此学生对研究光的折射怀有较强的求知愿望。
光的折射规律不仅能解释生活中的有关现象,同时又是理解透镜作用的基础。
本节的编写思路是:通过教材图3-37所示的实验,首先让学生认识光的折射现象;然后让学生做“活动1”中的实验,学生在实验中发现一些奇妙(而又不能明确解释)的现象,并急于想知道其中的原因,从而激发学生进一步探究光的折射规律的欲望;“活动2”让学生通过实验,探究光的折射规律;最后运用光的折射规律,解释生活中的折射现象。
本节教材与传统教材的最大区别,就是让学生通过科学探究的方式学习光的折射规律。
传统教材比较重视科学知识,而本教材增设了两个学生活动,“活动1”激发学生产生探究光的折射规律的兴趣,“活动2”让学生经历探究光的折射规律的过程,这些都给学生进行开放性的自主探究学习提供了广阔的空间。
本节教学重点:光的折射规律是几何光学的基本规律,是解释生活中折射现象的主要依据,另外光的折射规律的探究过程,能够很好地培养学生科学探究的能力,所以光的折射规律及其探究过程是本节教学的重点。
本节教学难点:分析解释生活中的一些折射现象,既涉及到光的折射规律,又与人的视觉习惯有关,学生不容易理解,是本节教学的难点。
3.4探究光的折射规律教学设计 20242025学年沪粤版八年级物理上册在设计这堂《探究光的折射规律》的物理课,我的意图在于通过实践活动,让学生能够直观地观察光的折射现象,理解折射定律,并能够运用这一规律解释生活中的现象。
我采用的设计方式是以学生为主体,通过实验探究和讨论交流,让学生在实践中学习,提高他们的观察能力、思考能力和动手能力。
本节课的教学目标是让学生知道光的折射现象,理解折射定律,学会运用折射定律解释生活中的现象。
教学难点是光的折射定律的理解和运用,重点是学生通过实验探究,理解光的折射现象。
我会通过一个生活中的现象引入课题:将手机放在一个水杯后面,让学生观察手机屏幕上的图像是否发生了变化。
这样直观的现象会引发学生的兴趣,他们会对光的折射产生好奇。
然后,我会引导学生思考:为什么手机屏幕上的图像会发生这样的变化?这时,我会引导学生回顾之前学过的光的传播知识,为他们理解光的折射打下基础。
在学生观察实验现象的基础上,我会向他们介绍折射定律:入射光线、折射光线和法线都在同一平面内,入射光线和折射光线分居法线两侧,入射角等于折射角。
我会让学生通过实验数据来验证这一定律,并引导他们理解这一定律的意义。
在学生理解了折射定律后,我会让他们运用这一定律来解释刚才的手机现象:光从空气进入水杯时,会发生折射,导致手机屏幕上的图像发生变化。
这样,学生就能将所学知识运用到生活中,提高他们的学习兴趣和动手能力。
在活动的我会让学生谈谈他们的学习体会和感受,以及他们在解决问题过程中遇到的困难和解决方法。
这样,我既能了解学生的学习情况,又能给他们提供反馈和指导。
对于这节课,我设定的活动重难点是光的折射定律的理解和运用。
为了突破这一难点,我会通过实验探究、讨论交流等方式,让学生在实践中学习,提高他们的观察能力、思考能力和动手能力。
在课后,我会进行反思:这节课的设计是否符合学生的认知规律?实验器材的准备是否充分?学生的参与度如何?通过反思,我会找出不足之处,为下一节课做好准备。
沪粤版八年级上册物理教案 3.4《探究光的折射规律》在设计这节《探究光的折射规律》的物理课,我的意图主要是通过一系列的实验和观察,让学生们能够理解并掌握光在不同介质中传播时发生的折射现象,并能够运用这些知识解释日常生活中的相关现象。
为了能够让学生们更好地理解抽象的光学原理,我采用了以实验和观察为主,讲解和讨论为辅的教学方式,通过让学生们亲手做实验,观察现象,分析规律,从而达到对光的折射现象的深入理解。
本节课的教学目标是:1.让学生理解光在不同介质中传播时的折射现象;2.让学生掌握光的折射规律,并能够运用这些规律解决实际问题;3.培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。
在教学过程中,我发现学生们对于光的折射规律的理解存在一定的难点,其中重点是光的折射定律的建立和理解,难点主要是光的折射现象的观察和解释。
因此,在教学过程中,我将会特别注重对这些重点和难点的讲解和辅导。
为了能够使学生们更好地进行实验和观察,我准备了一些简单的实验器材,如玻璃棒、水、塑料尺等,同时也准备了一些辅助的教学工具,如幻灯片、视频等,以帮助学生们更好地理解光的折射现象。
我会通过一个简单的实验来引入本节课的主题,我会让学生们观察光从空气进入水中的时候,光的传播方向会发生怎样的变化,通过这个实验,让学生们初步感受到光的折射现象。
然后,我会对光的折射现象进行详细的讲解,包括光的折射定律的建立和内容,让学生们理解光在折射时遵循的规律。
在活动的重难点上,我会特别关注学生们对光的折射定律的理解和运用,以及对光的折射现象的观察和解释,我会耐心地辅导学生们,帮助他们克服这些难点。
通过这节课的学习,我希望学生们能够掌握光的折射规律,并能够运用这些规律解决实际问题,同时,我也希望学生们能够通过这节课的学习,提高他们的实验操作能力和观察能力,培养他们的科学思维能力。
重点和难点解析:1. 实验的设计和操作:为了让学生们能够直观地观察到光的折射现象,我精心设计了几个简单的实验,如将玻璃棒插入水中,让学生们观察光线的传播方向如何发生变化;通过调整塑料尺的位置,让学生们观察光在不同介质中的传播速度等。
3.4 探究光的折射规律教学目标:1、通过实验了光的折射现象,探究光的折射规律2、能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象3、通过对光的折射现象的设疑和提出问题,培养学生发现问题和提出问题的科学探究能力4、通过实验探究,培养学生实验操作能力和学生学习物理的兴趣教学重难点重点:(1)通过实验了解光的折射现象,探究光的折射规律(2)通过实验探究培养学生的科学探究能力难点:实验探究光的折射规律教学方法科学探究法、实验法、讨论交流法、讲授法教具准备:激光笔,水槽,杯子,硬币,铅笔,果冻。
教学过程复习前面内容,光的直线传播、光的反射定律,指出光的反射中,入射光线和反射光线都在同一物质中,那么光从一种物质中到另一种物质中是现象呢?(创设问题情境,引入新课)让学生参与做二个实验,让学生观察光的折射现象,激发兴趣。
学生实验1:把一支铅笔斜放在盛有水的透明杯子中,你会看到什么现象?生1:从侧面看,铅笔向上偏折了。
师:想一想,这是什么原因?学生实验2:把一枚硬币放在不透明杯子的底部,向后退到恰好看不到它的位置,然后请另一位同学向杯中缓缓加水。
(问:你能看到硬币吗?)生:当水加到一定量里,可以看到硬币。
师:想一想,这是什么原因?师:以上各种现象都是光的折射现象,大家想知道这是什么原因么?通过本节课的学习,以上问题都可以找到答案。
(板书) 光的折射新课教学:光的折射演示实验:用激光笔发出的光斜照入装入水的水槽中的水面,让学生观察现象。
生1:光在空气中沿直线传播。
生2:光从空气斜射到水中时,传播方向发生了变化。
师:光由一种介质进入另一种介质,传播方向发生改变的现象叫做光的折射。
(板书):1、光的折射几个名词:入射光线 OA折射光线 OB法线 ON入射角:α,折射角:γ一、光的折射规律:师:对于光的折射规律,你想提出什么问题?生1:光的折射有什么规律生2:折射角与入射角有什么关系?生3:折射光线与入射光线、法线之间存在什么关系?师:另外,如果入射角增大,折射角是增大还是减小?折射角一定小于入射角吗?师:你们的猜想是什么?生4:折射角小于入射角。
3.4.1 光的折射现象及其规律1.教学目标◆知识与技能⑴知道什么是光的折射现象。
⑵知道光的折射的初步规律,并能用该规律分析说明生活中常见的折射现象。
◆过程与方法⑶经历实验探究光的折射规律的过程,重点培养通过观察和分析,从现象中发现物理规律的能力。
⑷观察生活中因光的折射而发生的现象。
◆情感态度与价值观⑸在探究光的折射规律的过程中,激发学生的好奇心,培养学生的探索精神,让学生体验科学发现的乐趣。
⑹关注周围生活中的折射现象,乐于用学过的知识研究其中的原因。
2.教材说明本节主要内容有:认识光的折射现象,探究光的折射规律,运用光的折射规律分析生活中的折射现象。
光的折射是学生学了光的反射后,接触到的又一重要的光学现象,这种现象在生活中普通存在,学生可能注意过一些由光的折射产生的现象,却不能理解其中的原因,因此学生对研究光的折射怀有较强的求知愿望。
光的折射规律不仅能解释生活中的有关现象,同时又是理解透镜作用的基础。
本节的编写思路是:通过教材图3-37所示的实验,首先让学生认识光的折射现象;然后让学生做“活动1”中的实验,学生在实验中发现一些奇妙(而又不能明确解释)的现象,并急于想知道其中的原因,从而激发学生进一步探究光的折射规律的欲望;“活动2”让学生通过实验,探究光的折射规律;最后运用光的折射规律,解释生活中的折射现象。
本节教材与传统教材的最大区别,就是让学生通过科学探究的方式学习光的折射规律。
传统教材比较重视科学知识,而本教材增设了两个学生活动,“活动1”激发学生产生探究光的折射规律的兴趣,“活动2”让学生经历探究光的折射规律的过程,这些都给学生进行开放性的自主探究学习提供了广阔的空间。
本节教学重点:光的折射规律是几何光学的基本规律,是解释生活中折射现象的主要依据,另外光的折射规律的探究过程,能够很好地培养学生科学探究的能力,所以光的折射规律及其探究过程是本节教学的重点。
本节教学难点:分析解释生活中的一些折射现象,既涉及到光的折射规律,又与人的视觉习惯有关,学生不容易理解,是本节教学的难点。
3.教学建议本节可按照学生的认识规律,由浅入深进行教学,首先让学生认识光的折射现象,然后探究光的折射规律,最后解释生活中的折射现象。
其中探究光的折射规律是本节教学的重点,组织学生做好实验,为学生自主探究提供充足的时间和实验条件,是本节教学的关键。
光的折射可以开门见山,直接演示教材图3-37所示的实验,让学生通过观察,发现光的折射现象,总结出光的折射的定义。
也可以设置一些情境,引起学生的兴趣。
例如:让激光笔发出的光照在大屏幕上(或远处的墙壁上),大家看到一个光点,教师问学生:激光笔发出的光是沿怎样的路线到达银幕(或墙壁)的?——光沿直线传播。
把盛水的玻璃杯或玻璃砖在光路上挡一下,光点发出了位移,让学生猜想“为什么?”然后用教材图3-37所示的实验检验学生的猜想。
对于教材图3-37所示的实验,可以用玻璃水槽、激光笔、光屏来做,将光屏竖直插入水槽中,一半浸入水中,一半在空气中,使激光笔发出的光掠射在光屏上。
为使掠射效果明显,可用改制的激光笔作光源,改制方法参见本章“课程资源”之“1.激光笔的改制”。
还可以改用大烧瓶做此实验,如图3.4-1所示,为了显示光路,可以在水中滴入少许牛奶,在上部(空气中)放一支点燃的香,形成一些烟雾。
图3.4-1 活动1 观察光的折射现象“活动1”的主要目的是设疑激趣,通过两个实验让学生意识到,由于光的折射,在实际中会看到一些奇妙的现象,而这些现象仅凭现有的知识不能完全解释,必须进一步研究光的折射规律。
这两个实验,做起来并不复杂,可完全放给学生,让他们尽情地观察、体验。
实验后让学生说说“可能的原因”,主要是引起学生思考,让他们提出自己的猜想。
其实要准确解释他们观察到的现象,既要用到光的折射规律,又涉及到人的视觉习惯,此时学生给出圆满的解释几乎是不可能的。
在学生的猜想中,可能会出现一些错误的说法,教师(或其他学生)要及时给予纠正,如:生:铅笔发生了折射。
师:“铅笔”能折射吗?生:人的“光眼(或视线)”发生折射。
师:人眼会发光吗?对于学生提出的正确猜想,教师也要步步追问,引起他们深思,如:生:来自物体的光在水面处折射,然后进入眼中。
师:那么光向哪个方向偏折?这样、还是这样(可以用两根木棍帮助说明)?为什么水中的物体看起来似乎变浅了、而不是变深?面对学生的种种推测和疑惑,教师最后用一句话总结和过渡:看来要正确解释大家看到的这些奇妙的现象,必须弄清光折射的规律。
探究光的折射规律“活动2”的目的是让学生通过实验,探究光的折射规律,即探究“三线”、“两角”的关系,重点研究折射角与入射角的关系及条件。
除教材图3-39(a)所示的器材外,教师和学生可因地制宜创造性地自制器材,如上文图3.4-1所示的器材和下面的器材,实验效果也比较好,可供参考。
如图3.4-2(a)所示,取一块直径约20cm的胶木板圆盘做面板,面板上沿圆周标上角度,再用透明有机玻璃与面板粘合成半圆形水槽。
光源固定在连杆的一端,连杆的另一端用螺栓固定在面板背面的中心位置,要求连杆可以绕螺栓转动。
整个装置安装在铁架台上。
将玻璃水槽换成半圆玻璃砖粘在面板上,还可用来探究光在“空气—玻璃”界面上发生折射的规律,如图 3.4-2 (b)所示。
(a) (b)图3.4-2实验前,要让学生明确实验观察的目的:探究光从一种介质进入另一种介质时如何偏折,具体来说要注意以下4点:⑴是否也像光的反射那样,折射光线跟入射光线、法线在同一平面内?⑵当光从空气斜射到水或玻璃表面时,是像图 3.4-3所示OB那样偏折?还是像OC那样偏折?(为便于描述,引入“入射角”和“折射角”)⑶当入射角增大或减小时,折射角如何变化?⑷折射光路可逆吗?可将上述实验目的归纳成简图3.4-3要的文字,用多媒体投出,并让学生观看1分钟。
学生明确了实验目的,则把“主动权”完全放给学生,一定要给学生留有足够的活动时间,让他们在实验中观察、发现、交流,进行开放式地探索。
活动后,全班集中交流,学生汇报自己的发现,教师适时点评、引导。
学生亲身经历了实验探究的过程,大都能发现光折射的初步规律;个别学生有一些不准确甚至错误的结论,可引导学生讨论,最终对光的折射规律获得正确的认识;有的学生的发现可能超出了初中物理范畴,如发现了全反射现象,教师应给予表扬和鼓励。
最后总结,得到光折射的规律:光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
当入射角增大时,折射角也增大。
光垂直射到水或玻璃的表面时,光的传播方向不改变。
在光的折射现象中,光路也是可逆的。
为帮助学生理解和巩固光的折射规律,可让学生作一些光路图。
如图 3.4-4所示,作出折射光线的大致位置。
图3.4-4生活中的折射现象运用光的折射规律解释生活中的折射现象,对于初中学生来说比较困难,教师要引起注意。
由于学生没有学习平面镜成像的原理,对人的视觉习惯并不清楚;加之探究光的折射规律时占用了较多的课堂教学时间,所以对于“铅笔为什么向上弯折”,建议采用教师边画图边点拔、师生双边讨论的方式,让学生把其中的道理弄清楚,学生在理解的基础上举一反三,独立分析其他类似的现象。
如在解释“铅笔为什么向上弯折”时,首先明确:人看到铅笔,是从铅笔射出的光进到了眼睛。
再根据光的折射规律,在黑板上画出从笔端P点射出的两条光线,在水面处发生折射后,进入人的眼睛。
眼睛逆着折射光线看去,觉得折射光线好像是从它们的反向延长线的交点P?射来的,即铅笔的P点眼睛看起来好像在P?点(此处要放慢,略作停顿,给学生留有思考理解的时间),并且P?点比P点浅。
铅笔在水中的其他各点都是如此,所以我们看起来铅笔在水中的部分好像向上折起了。
关于光在不均匀的空气中发生折射的现象,只作为常识性了解,让学生知道这也叫折射即可,对于具体的折射情况、光路图等,均不作要求。
4.教学评价●课堂测评1.在探究光的折射规律的实验中,你发现了哪些规律?当时的心情如何?2.学了光的折射后,请以“光的传播”为题,对前几节学习的有关知识做一个简要的总结。
3.如图 3.4-5所示,一束光沿AO方向由空气射向水面,经折射后可能照亮水中的点。
(选填图中的字母)4.关于光的折射,下列说法错误..的是()A.光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变图3.4-5B.光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角玻璃C.光从空气中斜射入水中,当入射角增大时,折射角也随着增大,但总小于入射角D.和光的反射现象一样,折射光路也是可逆的5.在图3.4-6中,请大致画出入射光线经水面或三棱镜折射后,进入空气的光路图。
图3.4-66.如图3.4-7所示,是我们看到的筷子斜插入水中的情况,其中正确的是()图3.4-77.自选器材设计实验,探究:光从水中斜射入玻璃中时的折射规律。
【参考答案】1.略。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播;光在同一种不均匀的介质中传播时,会发生折射;光照在两种介质的分界面上,一般会发生反射和折射,反射光线遵循光的反射定律,折射光线遵循光的折射规律。
3.H4.A 5.如图 3.4-8所示。
6.D7.以下实验方案可供参考:将玻璃砖浸没在水中,用激光笔作光源,用光屏来显示光路。
●“自我评价与作业”指导1.实验时最好用激光笔作光源,小商品市场的玩具店一般有售。
2.如斜插在水中的筷子,看起来好像弯折了等。
3.C4.D 图3.4-8。