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視頻教學:
知識點總結:
一、光的折射
1、光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折。
2、光在同種介質中傳播,當介質不均勻時,光的傳播方向也會發生變化。
3、折射角:折射光線和法線間的傾角。
二、光的折射定理
1、在光的折射中,三線共面,法線居中。
2、光從空氣斜射入水或其他介質時,折射光線向法線方向偏折;光從水或其它介質斜射入空氣中時,折射光線偏離法線,折射角隨入射角的減小而減小;
3、斜射時,總是空氣中的角大;垂直入射時,折射角、反射角和入射角都等于0°,光的傳播方向不改變
4、當光射到兩介質的分界面時,反射、折射同時發生。
5、光的折射中光路可逆。
三、光的折射現象及其應用
1、生活中與光的折射有關的事例:水底的魚的位置看上去比實際位置淺(高)一些(魚實際在聽到位置的后下方);因為光的折射,池水看上去比實際的淺一些;水底的人看岸上的景物的位置比實際位置高些;夏季看見天上的星斗的位置比星斗實際位置高些;透過厚玻璃看鉛筆,筆頭似乎錯位了;斜置于水底的牙簽似乎向下彎折了;(要求會作光路圖)
2、人們借助光的折射看到水底物體的像是實像(折射光線反向延長線的交點)
四、光的色散
1、太陽光通過三棱鏡后,依次被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色,這些現象叫色散;天邊的彩虹是光的色散現象;
2、色光的三原色是:紅、綠、藍;其它色光可由這三種色光混和而成,白光是紅、綠、藍三種色光混和而成的;世界上沒有黑光;染料的三原色是品紅、青、黃,三原色混和是藍色;
3、透明體的顏色由它透過的色光決定(透過哪些顏色的光物體就成哪些顏色);不透明體的顏色由它反射的色光決定(哪些顏色反射哪些顏色的光,吸收其它顏色的光,黑色物體發射所有顏色的光,白色吸收所有顏色的光)例:一張白紙上畫了一匹白色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭,如今暗室里用紅光看畫,會看到紅色的馬,灰色的石頭,還有白色的花在紅色的紙上,看不見草(草、紙都為紅色)
五、看不見的光
1、太陽波譜:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種色光按次序排列上去就是太陽波譜;
2、紅外線:紅外線坐落綠光之外,人眼看不見;
●一切物體都能發射紅外線光的色散是折射嗎,氣溫越高幅射的紅外線越多;(紅外線夜視儀)
●紅外線穿透云霧的本領強(遙控偵測)
●紅外線的主要性能是熱作用強;(加熱,紅外烤架)
3、紫外線:在波譜上坐落紫光之外,人眼看不見;
●紫外線的主要特點是物理作用強;(消毒、殺菌)
●紫外線的生理作用,促使人體合成維生素D(女兒多曬太陽),但過量的紫外線對人體有害(臭氧可吸收紫外線,我們要保護臭氧層)
●熒光作用;(驗鈔)
●地球上天然的紫外線來自太陽,臭氧層抵擋紫外線步入月球;
知識點2
知識點1光的直線傳播
光在同種、均勻介質中是沿直線傳播的。
霧天可以見到透過草叢的光束是直的。
光的直線傳播有兩個條件:同一種介質;均勻介質。
在盛水的玻璃水槽內滴幾滴蜂蜜,用激光筆將一束光射到水底,可以觀察到光的傳播路徑是直的。說明光在同種、均勻介質中是沿直線傳播。
為了表示光的傳播情況,我們用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向,這樣的直線稱作“光線”。
光線實際上是不存在的,用光線來描述光,這些研究問題的方式稱作“建模法”。
在修筑隧洞時,工人用激光引導采煤機,使采煤機沿直線前進,這是光的直線傳播的重要應用。
打靶時的“三心一線”、“影子的產生”,“小孔成像”都說明了光是沿直線傳播的。
把小孔對著燭焰,可以看見燭焰在薄膜上呈現的像。
原理:光的直線傳播;
成像:虛像;但凡能在光屏上呈現的,由實際光線凝聚而成的像是虛像;
大?。盒】啄艹傻沽ⅰ⒖纱罂尚〉奶撓?;成像的大小取決于物體到小孔的距離和光屏到小孔的距離。
精品講義:
學案:
【教學目標】1知識與技能
了解光的折射現象。
了解光從空氣射入水底或其他介質中時的偏折現象。
了解光在發生折射時,光路的可逆性。
2過程與技巧
通過觀察,認識折射現象。
體驗由折射造成的錯覺。
3情感心態與價值觀
初步展現折射現象的美妙,獲得對自然現象的熱愛、親近的情感。
【教學重點】
光的折射規律的構建
光的折射規律的理解
【教學難點】
用光的折射規律解釋生活中的現象
【教材剖析】
光的折射是本章的第四節,前三節是光的反射現象,旁邊是光的色散和透鏡部份,只有深刻的理解了光的折射現象和折射規律能夠為之后的學習打下堅實的基礎。所以本在整個光學知識部份起著承上啟下的作用。光的折射是在第一節《光的直線傳播》學生實驗得出在不均勻介質中光是折射的基礎上學習的。并經過中學生的再度實驗的基礎上得出光的折射規律。
作為新課標下光的折射一節內容,無論從教材的內容知識點數目和難度要求都大大增加了,而更多的將注意力放到中學生的合作探究、討論、觀察和思索能力的培養上。所以讓中學生動上去,除了是自動上去、更重要的是思維動上去,并且是一種主動積極的思索、而不是一種被動的思索。雖然教材的本節內容和要求都增加了,但怎么讓中學生充分借助“倒”出來的這部份空間和時間,讓中學生多發言、多闡述、多動手真正地去借助自己聰明才智把握知識也是這堂課的出發點。
【學情剖析】
中學生對光的折射現象有一定的生活經驗,在高中科學中早已有一定的認識,本節內容的難點是從實驗現象中總結出反射定理,以及應用光的折射規律來解釋、解決一些實際問題,作光路圖的能力要求是比較高的。中學生經過了第一章《聲現象》的學習,有了一定的探究試驗的能力,但是中學生有學習了光的反射現象,有了一定的畫圖能力,所以達到這個目標,是比較容易的。
【教具】
激光筆,玻璃磚,香,火柴,墨水,缸子,鋼筆,杯子,量角器,筆,紙,尺子,毛筆。
【教學過程】
新課引入:你們看這個缸子,我如今用激光筆點亮空缸子下邊的A點,之后我往缸子里倒水,之后回有哪些樣的現象發生呢?
中學生可能回答:光線反射走了,照不到A點。
中學生可能回答:光還是能照耀A點。
中學生可能回答:光折射后,還是照到A點。
讓我們來驗證一下。究竟會出現哪種情況呢?
演示試驗:激光筆先垂直點亮空缸子頂部的A點,之后漸漸往缸子里倒水(早已滴入幾滴墨水的水),激光筆仍能照耀缸子頂部的A點。(且光線沒有發生偏折)
中學生形成疑惑:光在海面應當發生發射,為何光線沒有反射走,而是步入到水底了呢?
中學生討論可能得出的推論:
1、光也發生了反射現象,只是反射光線和入射光線重合了。
2、激光是一束光線,不是一條光線,部份發生了發射現象,部份步入了水底。
班主任啟發:如何樣能夠驗證你們的討論的結果呢,你們設計個試驗
中學生設計試驗:讓光線斜射如水底,讓反射光線不和入射光線重合。
試驗現象:在反射的位置上看到了激光的實像
意外的試驗現象:射入水底的光線的傳播方向發生了偏折。
引出題目:我們就把這些光的傳播方向發生的現象稱作“光的折射”。
一、從猜測中得出推論
演示試驗:玻璃杯中裝滿水。鋼筆裝入水底,看起來像斷了一樣。
中學生解釋現象:光從水底傳入空氣中,也發生了折射現象,順著光傳來的方向看去就看到了鋼筆的實像,如同平面鏡成實像是相同的道理,水下的部份是鋼筆實像,水里面的部份是真實的鋼筆所以看起來鋼筆就斷了。
班主任反詰:你怎樣曉得光從水底射到空氣中也發生偏折啊?
中學生回答:光路是可逆的
班主任反詰:那是在反射現象中光路是可逆的,折射現象中光路也是可逆的么?
中學生肯定回答:也是可逆的,假如不是的話,鋼筆就不會“斷”了。
啟發:這只是你為了解釋這個現象,作出的猜想???你得證明它。用定律定理或則是試驗來證明你的猜想。。誰來設計個試驗。設計試驗:用手里的玻璃磚來取代水,先讓光從空氣中射入玻璃磚中,描出光的傳播路徑,之后讓光順著玻璃磚中原先這射光線的方向的入射。比較光路和剛剛鋼筆描畫的光路是否相同。
班主任適時補充建立。
驗證推測:折射現象中光的色散是折射嗎,光路也是可逆的
二、從歸納中得出條件
你們追憶下,生活都有這些現象也是光的折射現象呢
朋友的可能回答一:牙簽放在碗里,牙簽就變彎了
中學生的可能回答二:吸管放進水杯中,吸管扭斷了
中學生的可能回答三:海市蜃樓
前兩種回答的時侯就可以總結歸納下來:折射現象都是發生在在兩種介質的條件下的。
海市蜃樓的回答的時侯就可以歸納下來:同種不均勻的介質中也能發生折射。并且這些折射現象比較特殊,在同種不均勻的空氣中,發生連續折射。我們先不去考慮。
班主任啟發:在這種現象中,發生這種折射的共同條件是哪些啊?
(可以在補充一個觀察試驗:然中學生從正面觀察玻璃磚前面的鉛筆,沒有發生錯位現象,加強理解斜射入的含意)
歸納出得出條件:
光從一種均勻介質斜射入到另一種介質中。
最后得出完整的光的折射概念:
光從一種均勻介質斜射入到另一種介質中時。傳播方向通常會發生改變的現象稱作光的折射。
班主任介紹定義,入射光線,入射角,法線,折射光線,折射角
三、從探究中得出規律
1、折射規律
提出問題:你們有沒有聯想一下光的反射現象,推測下在光的折射現象中應當會有哪些樣的規律呢?
中學生可能回答1.入射光線,法線,折射光線處于同一平面內。
中學生可能回答2.折射光線和入射光線分居法線兩邊。
中學生可能回答3:入射角與折射角互余。
中學生可能回答4:入射角是折射角的1.5倍。
中學生可能回答5:入射角是折射角的某個倍數,不一定是1.5倍。
班主任引導:你們設計試驗來驗證自己推測。
中學生設計試驗:
實驗1:當向后翻折量角板時,觀察不到折射光線,所以三線共面
實驗2:量角板平置于椅子上,玻璃磚的一條邊和量角器的斜邊重合,讓光線從量角器的頂點入射,之后分別讀出入射角大小和折射角大小。改變入射角,重復操作試驗多次,記錄數據便于總結規律。
班主任適當補充,建立。
入射角
折射角
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
剖析數據:剖析數據得到折射角和入射角并沒有,相等,互余或則倍數之間的關系,并且得到了推論1:折射角隨著入射角的減小而減小的推論
推論2入射角小于折射交的推論。
班主任引導:假如是光從玻璃磚中射入空氣中,推論2就能創立么?
中學生頓悟:自我否定,建立推論2:空氣中的角大。
班主任引導:讓我們用語言來分別描述下光的折射現象.
光從空氣斜射入水底或其他介質中時,折射光線向法線方向偏折。
光從水或其他介質中斜射入空氣中時,折射光線向遠離法線的方向偏折。
四、在應用中鞏固
隋唐演義中羅成看似湖水只有齊腰深,躍入后卻差點被燒死,最后被隋軍亂箭射死的故事過度到折射現象的應用——水池變淺。
同樣的道理,人們觀察到水底的魚的位置是怎樣變化的?
中學生回答,位置變高
班主任提問:這么漁船叉魚的時侯也須要往魚上方叉還是下方叉?
中學生回答:這么漁船叉魚的時侯也須要往魚的下方叉。
做光路圖鞏固練習。
提出問題:你們推測下,假如是水底的潛水員看岸上的物體,物體的位置會發生怎樣樣的變化呢?
中學生依據光路可逆,猜想景物會變矮。
你們作光路圖驗證一下發覺猜想錯誤,景物是變高的
在應用中發展思維;
練習二:鉛筆錯位
剛剛練習的都是一次折射現象,下邊我們就來研究下兩次折射的問題。
提出問題:當我們從側面觀察“玻璃磚旁邊的鉛筆”的時侯會觀察到哪些現象呢?
中學生試驗得出推論:鉛筆錯位了,或則是毛筆斷了。
提出問題:鉛筆一直都是錯位的么?
中學生試驗得出推論:正面觀察的時侯鉛筆不錯位
中學生闡明現象,光斜射入的時侯就會發生折射現象,所以正面垂直觀看的時侯不會發生折射現象。并畫光路圖解釋鉛筆錯位的誘因。
五、小結
1.曉得哪些是折射現象,并能表述折射規律,非常要注意斜射入的條件。
2.曉得折射時,光路可逆。
3.并能按照入射光線畫出折射光線的大致方向。
4.能應用折射規律解釋一些簡單的折射現象。
在練習中發展思維
做課后練習,動手動腦學數學
練習:
一、基礎演習
1.池水看上去比實際的要____,這是因為光從____射入____時發生的____引起的,聽到的是實際池底的____像。2.如圖所示,是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的路線,其中____是入射光線,____是反射光線,是折射光線,反射角為____,折射角為____,光步入玻璃后偏折角度的大小是____。
3.當光從____斜射入____時折射光線將偏離法線,這時折射角____于入射角。4.一束光從空氣中射向某一透明介質時發生反射和折射現象,入射光與分界面的傾角為30°,若折射光線和反射光線垂直,則反射光線與入射光線的傾角為____度,折射角為____度。5.古詩歌中有許多描述光學現象的詞句,如“潭清疑水淺”說的就是光的____現象;“池水映明月”說的就是光的____現象。6.將一根牙簽插入盛水的碗中,從海面上方看上去,牙簽在水底的部份____,這是因為發生____現象形成的,此時____角小于____角。7.圖中a、b、c是從空氣射向水底的三條光線。OA是其中一條的折射光線。則____是OA的入射光線。
8.當光線從空氣斜射向海面時,會發生光的____現象和____現象。當逐步減少入射角時,反射光線和折射光線的傾角將____。9.下述現象屬于光的折射的是()A.通過潛望鏡觀察水面上的駁船B.觀察房子在水底的倒影C.從水底看岸上的物體比實際位置高D.在路燈下出現了人的影子10.在海上或荒漠上,有時會見到高樓大樓,熱鬧市場,實際大海、沙漠上并沒有這種房價,這些現象叫“海市蜃樓”,出現“海市蜃樓”的緣由是()A.光在水面上反射的緣故B.光在云層上反射的緣故C.光沿直線傳播的緣故D.光在不均勻的大氣層中折射的緣故11.下述現象中,屬于光的折射現象的是()A.看見游泳池中水的深度比實際淺B.寢室里的朋友能看見黑板上的字C.水面播出出白云的“倒影”D.從平面鏡中看見自己的像
二、智能應用
1.如圖所示,人眼在A處看到河邊B處有一黑色卵石?,F若使A處激光手探照燈的光束能照射到黑色的卵石上,則激光束應對著____射出。(填“B”點,“B點上方”或“B點下方”)
2.在海邊看平淡河水中的“魚”和“云”,看見的是()A.“魚”是光的反射產生的實像,“云”是光的折射產生的實像B.“魚”是光的折射產生的實像,“云”是光的反射產生的實像C.“魚”和“云”都是光的反射產生的實像D.“魚”和“云”都是光的折射產生的實像3.用汽槍射箭池水中的魚,為提升命中率,在射箭時應瞄準()A.見到的魚B.見到的魚再偏上C.見到的魚再偏下D.見到的魚再偏右4.晚上我們看見的星星(天頂的星星除外)比實際位置要()A.高一些B.低一些C.與實際位置相同D.以上說法都不對5.如圖所示,容器部有一頭燈S,它發出一束光線投射到木板MN上,在B點產生一個光斑,如向容器中注水,光斑B將移向()
A.B的下方B.B的上方
C.B的一側D.B的右側
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