教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1. 理解折射定理的確切含義,并能用它來解釋光現(xiàn)象和與估計有關(guān)的問題。
2、理解折射率(絕對折射率)的定義,折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的數(shù)學(xué)量。
3.知道折射率和光速的關(guān)系,并用它來估計。
能力目標(biāo)
1.知道折射光路是可逆的,能夠解釋光現(xiàn)象和估計相關(guān)問題。
2、可以解釋自然界中光的折射現(xiàn)象,如:海市蜃樓、水中觀景等。
情感目標(biāo)
通過對生活中大量折射現(xiàn)象的分析,激發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的積極性,正確認(rèn)識生活中的自然現(xiàn)象。
教學(xué)建議
折射定理和折射率的概念是重點(diǎn)內(nèi)容。 折射率的理解是困難的。 在教學(xué)中注意以下幾點(diǎn):
①折射定理是在高中時作為實驗推導(dǎo)提出的。 定理的第二條沒有講余弦比,只是通過實驗講了入射角和折射角。 應(yīng)在小學(xué)教學(xué)中引入折射定理的發(fā)現(xiàn)過程,讓中學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)要經(jīng)歷一個坎坷的過程,培養(yǎng)中學(xué)生不斷樹立敢于探索的思想。法律,
②折射率是掌握折射定理的關(guān)鍵。 中學(xué)生應(yīng)該理解以下幾個層次:光線從真空進(jìn)入玻璃時,入射角、折射角和它們的余弦值是可以改變的,但比值都是常數(shù); 不同的媒體有不同的常數(shù); 介質(zhì)的折射率與入射角和折射角無關(guān),而與光在其中的傳播速度v有關(guān)。
③ 折射定理講完后,中學(xué)生要做一個測量玻璃折射率的實驗。 讓中學(xué)生通過實驗了解它是一個檢測公式光的折射規(guī)律 說方法,折射率反映了介質(zhì)的性質(zhì),
對于折射定理的應(yīng)用,中學(xué)生應(yīng)能掌握分析方法。 班主任可以給出一些折射現(xiàn)象,引導(dǎo)中學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯怪袑W(xué)生逐漸了解光的折射定律對現(xiàn)象的分析技巧。
實驗建議
1、光的折射現(xiàn)象的演示可以用激光光學(xué)演示儀進(jìn)行,其優(yōu)點(diǎn)是實驗無法在暗室進(jìn)行。 本實驗中,半方形玻璃磚平面與光盤上“90°”刻度線重合,圓心與光盤中心重合,使入射光射向圓心,使入射光從空氣中進(jìn)入玻璃,折射光從圓柱面射出。 方向而不是折射。 這樣改變?nèi)肷浣牵梢詮膱A盤上讀出幾組i和r值,估計余弦比,加深對折射定理的理解。
2、在講光的全反射現(xiàn)象時,可以做一個演示實驗,讓中學(xué)生對全反射現(xiàn)象有深刻的印象。 ”懸掛一個表面粗糙,半徑2厘米以上的金屬球,表面被蠟燭燃燒的煙霧熏黑,使其溶入水底,從側(cè)面觀察,是一個亮銀色的球.當(dāng)它被提出水面時,它是一個紅球。 同學(xué)們看到后非常驚訝,隨后引導(dǎo)中學(xué)生利用全反射的條件來分析現(xiàn)象的原因,取得了較好的療效。
3、中學(xué)生測量玻璃折射率的實驗,畫圖時要求精度。 這個實驗應(yīng)該讓中學(xué)生知道:
(1) 除了直接檢測入射角i和折射角r外,處理數(shù)據(jù)的方法還可以通過在入射光和折射光上測量等長線段,然后做垂直線來測量正常的,如圖用刻度尺檢測AD和BP的寬度,
這些方法中,AO=PO,注意AO和PO盡量長,比如小于10cm,通常可以得到三位有效數(shù)字,取不同入射角得到的n值非常接近。
(2) 本實驗也可以在沒有平行板玻璃磚的情況下進(jìn)行。 實驗的關(guān)鍵是用針法確定從玻璃磚中出射的光線,然后通過連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)求出折射光線。
教學(xué)設(shè)計實例
光的折射
(-) 引入一個新類
當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,會發(fā)生反射和折射。 我們在中學(xué)就已經(jīng)了解了光的折射現(xiàn)象。 在上一節(jié)中,我們了解了光的反射。 現(xiàn)在我們討論光的折射。 .
(二)教學(xué)過程()
當(dāng)光傳播到兩種介質(zhì)之間的界面時,會同時發(fā)生反射和折射。
1、折射定理:
(1)折射光線、入射光線、法線在同一平面
(2)折射光線,入射光線在法線兩側(cè)。

(3). 折射率是反映介質(zhì)光學(xué)特性的數(shù)學(xué)量。 對于同一種介質(zhì),無論怎么變化,都是不變的。 不同媒體的價值是不同的。 介質(zhì)的折射率n與光在其中的傳播速度有關(guān)。 由此我們可以看出,光速在不同的介質(zhì)中是不同的。 必須強(qiáng)調(diào)的是,光的入射介質(zhì)是真空; 另一種介質(zhì)是任意的,這樣定義的折射率也稱為絕對折射率。 如果光在任何“雙介質(zhì)”中傳播,折射率大的介質(zhì)對折射率小的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),反之稱為光疏介質(zhì)。 他們是相對的。
理解和掌握折射率的數(shù)學(xué)意義是掌握折射定理的關(guān)鍵。
當(dāng)一束光射到兩種介質(zhì)的界面上時,其能量分為兩部分:反射和折射。 隨著入射角的不同,能量分布的比例也不同。 一般情況下,一束光分兩部分在介質(zhì)界面會同時形成反射和折射,其中反射光服從反射定理,而折射光的定律與折射率有關(guān).
折射率應(yīng)該從以下幾個層次來理解:
A、在光的折射現(xiàn)象中,折射角隨入射角的變化而變化,兩個角度的余弦值之比為常數(shù)。
B. 對于不同的媒體,這個常數(shù)的值是不同的。 如果光從真空射到水底,這個常數(shù)是 4/3,如果光從真空射到玻璃光的折射規(guī)律 說方法,這個常數(shù)是 3/2。 事實上,這個常數(shù)可以反映介質(zhì)的光學(xué)特性,我們把它定義為介質(zhì)的絕對折射率,簡稱折射率,用字母n表示。
C、介質(zhì)的折射率是由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定的。 這取決于光在介質(zhì)中傳播的速度。
D、由于不同頻率的有色光在同一介質(zhì)中的傳播速度不同,綠光的傳播速度最大,折射率最小,紫光的采集速度最小,折射率最大。
只有掌握了折射率的內(nèi)涵,才能理解光的折射現(xiàn)象,此外還要掌握折射定理,為全反射現(xiàn)象的研究打下良好的基礎(chǔ)。
詢價活動
1.各種透光物質(zhì)折射率的測定
2.研究同種物質(zhì)對不同顏色光的折射率
3. 借助光的折射知識,解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
《光的折射》
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