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[!--downpath--]光的折射定理實驗報告(共7篇)總堡中學數學分組實驗報告探究光的折射現象實驗指導通過實驗，探究并了解光的折射的規律，而且能把知識運用到生活中去，就能解釋日常生活中光折射所形成的現象。實驗設計一、實驗目的：實驗目的探究平面鏡成像特性二、實驗器材：激光筆、平行光源、水槽和水、鉛筆、玻璃磚三、實驗步驟1、把鋼筆倒入裝有水的水槽中，觀察現象2、用激光筆照射玻璃磚，觀察現象實驗推論1.折射光線與入射光線和法線在同一平面內。2.折射光線與入射光線分居法線兩邊。3.當光從光疏介質斜射入光密介質中時，折射角大于入射角。4.當光從光密介質中斜射入光疏介質時，折射角小于入射角。5.當入射角減小時，折射角也隨著減小。6.當光線垂直射向介質表面時，傳播方向不改變。本文由索羅大學整理實驗：光的折射定理實驗目的：探究光的折射定理試驗器材：平面鏡1個。激光筆1個，帶刻度光碟的光屏1個，實驗步驟：1、按要求組裝器材。2、用激光筆射出一束激光，用筆記下入射光線和折射光線的位置，并在刻度光碟上讀出入射角和折射角的度數，記錄在表格中。3、重復實驗兩次。4、將光屏往前或向后折，觀察折射光線。5、整理器材。實驗記錄：實驗推論：1、在折射現象中，————————————都在同一平面內；2、————————————分居法線左側；3、——————————————。
《光的折射定理》教學設計南京市車橋小學楚國亞一、教材剖析1、教材的地位和作用本課時是中學數學必修3-4光學部份第一節，是構建在中學基礎上的。光的折射是重要的光學現象，同時又是解決日常生活中許多光現象的基礎。光的折射現象中學生比較熟悉，也比較感興趣，通過對現象的剖析，培養中學生密切聯系實際，運用科學知識來解釋一些自然現象的習慣和能力，更重要是借助已有的中學知識的基礎上，探究折射定理的定量關系的方式，更是迸發中學生學習興趣，提升科學素養，讓中學生把握了科學研究的通常性技巧。2、教學目標按照全面提升中學生素養的總體目標與教學大綱的要求和本節教材內容及中學生已有的認識基礎，我確定本節的學習目標如下：知識目標：a、知道光的折射現象及折射光線和折射角；b、探究出光的折射規律中的入射角和折射角的定量關系c、能夠用光的折射解釋生活中的一些簡單現象以及一些定量的估算。能力目標：通過演示實驗，指導中學生觀察現象，引導中學生自己剖析、歸納規律，培養中學生的觀察、分析、歸納能力。引導中學生動手做實驗，培養中學生的動手能力及通過實驗研究問題的習慣。情感目標：培養中學生學習數學的興趣和探究科學問題的通常性的方式。美育目標：通過對日常光現象的剖析，摒棄迷信，熱愛科學，進行唯心主義教育。
3、難點和重點依據新修訂的教學大綱的要求，及教材內容和中學生學習的實際確定：重點：光的折射規律的定量關系探究；光路可逆。難點：光線步入不同介質中，折射角和入射角的的定量關系；用光的折射解釋自然現象。關鍵：對入射角和折射角的確定。二、選用的教具及設備1、選擇教具根據豐富的教學用品及設備，增強了訓練密度及廣度，使教學過程從沉悶到有趣，從具象到形象。進行課堂演示實驗并借助計算機多媒體輔助教學，除了提供了大量的教學信息，使中學生在生動形象的環境中，得以迅速理解和把握數學規律。迸發中學生們的學習興趣，調動她們的主動性、積極性、創造性，進而達到提升課堂教學效率的目地。2、教具：光的折射演示儀；碗；適量的水；牙簽；辦公軟件，多媒體教案；錄象剪輯。三、教材處理對日常光的折射現象中學生有豐富的感性認識，以現象引入新課，中學生學習目標明晰，興趣濃烈。光的折射規律的認識，宜先提出問題及研究方式，通過中學生推測，對照演示實驗的觀察，輔以多媒體模擬演示，中學生思維清晰、準確，有利于規律的總結歸納，并注意理論聯系實際，注重知識的應用，讓中學生遵守認識的規律：從實踐到理論，又從理論到實踐。達到把握知識、提高能力，進而提升課堂效率。
四、教法、學法1、教法按照教學內容的上下承接關系，中學生已有的中學基礎知識，對光的現象已有一些簡單的認識，對光學研究中的一些數學量已有初步的了解，如入射角、法線等。針對素養教育對中學生能力的要求，本節采用觀察剖析、啟發式教學法。彰顯“學生為主體，班主任為主導”的教學思想。通過實驗演示、觀察剖析、啟發對比、總結歸納得出規律。在課堂上通過班主任的引導，讓中學生進行演示實驗和計算機的模擬實驗的觀察，使中學生在腦子中有清晰的假象，以具體生動的感性認識為基礎把握知識，而不是死板地死記硬背，同時在觀察中培養能力，舉辦思維訓練重視知識的應用，理論緊密聯系實際。2、學法學生是教學活動主體，要使中學生從“學會”轉化成“會學”，班主任在教學中要注意中學生學法的指導，依照本節的內容特點，班主任在做好演示實驗時，引導中學生怎樣去觀察實驗？并由她們總結和發覺規律，同時注意中學生的非智力誘因：自信心、毅力、興趣、動機等培養，通過手勢、眼神、表情等形體語言來迸發中學生的積極性。使中學生通過觀察總結規律，聯系實際、運用規律解決問題。本節采用觀察、對比、分析的學習方式，引導中學生獲取知識，通過思索討論，總結歸納出光的折射規律，應用折射規律解釋一些自然現象，培養中學生愛科學、用科學，提升中學生的學習興趣。
五、教學過程【課堂教學】一、復習提問：光在均勻介質中怎樣傳播？哪些是光的反射定理？二、新課引入：【演示一】：在碗中倒入硬幣，置于一定的高度讓中學生正好看不到碗底的硬幣，再放入適量的水，請朋友觀察實驗現象。【演示二】：在碗中放入適量的水，斜插入一根直牙簽，讓中學生側面近視觀察現象。請中學生思索這是為何？三、新課教學：1、光的折射現象【演示三】：光的折射，讓一束光線從空氣中斜射入玻璃中。中學生可觀察到步入玻璃中的光線在界面處改變原先的傳播方向，這些現象叫光的折射。非常指出：折射光線和折射角。2、研究光從空氣步入水中的化學規律〖提出問題〗：①折射光線、入射光線和法線兩者之間有哪些關系？②折射角和入射角的大小關系怎么？③隨著入射角的變化，折射角怎樣變化？④當入射光線垂直于海面入射時，折射光線的方向怎樣？讓中學生帶著問題觀察演示實驗。【演示四】：借助光的折射儀演示：①光線斜射入水底；②讓入射角先發生變化；③光線垂直射水中班主任引導中學生觀察實驗，并思索規律，得出推論。①折射光線、入射光線和法線在同一平面上；②折射光線與入射光線分居法線左側；③折射角大于入射角，折射光線向法線偏折。④光線垂直射入海面時，傳播方向不改變。
[班主任補充]：假如光從空氣步入玻璃、水晶等透明物質時，折射情況與上述相同。提出問題：折射現象中，折射角和入射角有哪些定量關系？【學生探究】讓中學生做出推測：中學生一：入射角和折射角成反比中學生二：入射角和折射角的平方成反比提示中學生，角度之間都會有哪些關系呢？中學生三：入射角的余弦和折射角的正劈成反比中學生四：入射角的余弦和折射角的余弦成反比引導中學生設計實驗方案A、引導三個中學生實驗做演示實驗：一個中學生借助借助光的折射儀演示入射角，另一個中學生讀出折射角，第三個中學生在設計好的電子表格中輸入相應的數據。B、引導中學生剖析出幾個猜測的正誤。借助電子表格中和公式估算出i/r、sini/siC、通過剖析表中數據可以得出推論：入射角的余弦跟折射角的余弦成反比．假若用n來表示這個比列常數，就有這就是光的折射定理，也叫斯涅耳定理．【演示五】如果使光線逆著原先的折射光線到界面上，折射光線就逆著原先的入射光線射出，這就是說，在折射現象中光路也是可逆的．(在反射現象中，光路是可逆的)【學生自學】引導中學生自學折射率，帶著以下問題：折射定理中的比值n和哪些有關系？哪些是相對折射率，是由哪些決定的？哪些是絕對折射率，是由哪些決定的？絕對折射率和光速等有哪些關系？引導中學生回答并總結：光從一種介質射入另一種介質時，盡管入射角的余弦跟折射角的正弦之比為一常數n，并且對不同的介質來說，這個常數n是不同的．這個常數n跟兩種介質有關系，是一個反映介質的光學性質的數學量，我們把它稱作介質的相對折射率．相對折射率在小學不作要求．光從真空射入某種介質時的折射率，稱作該種介質的絕對折射率，也簡稱為某種介質的折射率。
又由于空氣的絕對折射率為，在近似估算中覺得空氣和真空相同，故有歲月從空氣射入某種介質時的折射率當成絕對折射率進行估算．折射率的定義式為量度式．折射率無單位，任何介質的折射率不能大于1。介質的折射率與光速的關系．理論和實驗的研究都證明：某種介質的折射率，等于光在真空中的速率c跟光在這些介質中的速率之比n=c/v．【解決問題】問題1：演示中學，原先碗底的硬幣看不見，放入水后卻能看見硬幣？［中學生分小組討論，代表回答］問題2：能夠借助這個現象檢測水的折射率？[中學生分小組討論，代表回答］問題3：假如可以檢測，須要測什么量，怎么獲取這種量？[中學生分小組討論，代表回答］【小組大賽】根據中學生的討論，老師借助多媒體展示出如下習題要求中學生確切快速估算，小組進行賽事：某校舉辦研究性學習，某研究小組依據光學知識，設計了一個測液體折射率的儀器。如圖，在一個圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的半徑BC、EF。在半徑OA上，垂直大盤插上兩枚大頭針P1、P2并保持位置不變。每次檢測時讓圓盤的下半部份豎直步入液體中，并且總促使液面與半徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區域觀察P1、P2。朋友們通過估算，預先在圓周EC部份刻好了折射率的值，這樣只要按照P3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值。
若∠AOF=30°，OP3與OC之間的傾角為30°，則P3處刻的折射率的值。圖中P3、P4那一處對應的折射率大？做AO的延長線交圓周于K，K處對應的折射率為。答案：(2)P4(3)1【課堂小結】提問：明天這節課，我們一些學習了哪些？[小組代表發言，老師作補充：從知識方面和技巧方面總結，詳盡見板書設計]【板書設計】下圖是研究光的折射規律的實驗原理圖圖是研究光的折射規律的實驗原理圖；下表中記錄了不同的入射角和對應的折射角的實驗檢測數據．(1)請你結合圖，以光從空氣步入到玻璃中的情況為例，剖析實驗數據(光從空氣步入其他透明介質中也可得到具有相同規律的實驗數據)，對光從空氣步入其他透明介質中的折射規律加以總結(補充完整)a．折射光線跟入射光線和法線在同一平面內，而且分別坐落法線一側；b．.(2)請定量比較實驗數據．把你新的發覺寫在下邊：____.答案【解析】考查剖析、解決問題的能力，解這種題關鍵是透徹理解基礎知識．【答案】(1)入射角減小，折射角也減小，但折射角總是大于入射角(2)入射角較小時，入射角i與折射角γ近似成反比關系，當入射角較大時，反比關系不再創立《光的折射定理》教案教學目標一、知識目標1.曉得反射定理的準確含意，并能拿來解釋有關現象.2.曉得反射現象中光路是可逆的，并能拿來處理有關問題.3.曉得平面鏡成像特性及畫圖方式.4.理解折射定理的準確含意，并能拿來解釋有關的光現象和估算有關的問題.5.曉得折射光路是可逆的，并能拿來處理有關的問題.6.曉得折射率的定義及其與光速的關系，并能拿來進行有關的估算.二、能力目標1.會用反射定理解釋有關現象和處理有關問題.2.會用折射定理估算有關的問題光的反射定律實驗視頻，能理解折射率與光速的關系，并能拿來進行有關的估算.三、德育目標1.通過觀察演示實驗，培養中學生的觀察、概括能力，通過相關化學量變化規律的教學，培養中學生剖析、推理能力.2.滲透化學研究和學習的科學心態教育.教學重點光的折射定理.折射率概念.教學難點光的折射定理和折射率的應用.教學方式本節課成功的關鍵在于做好實驗.通過實驗先定性觀察再定量檢測，引導中學生對檢測數據進行剖析、歸納.再來展現前人所做的思索因而領會數據剖析的幾種常用方式——比值法、乘積法、加加法、圖象法等，為中學生今后對實驗數據的處理打開思路.最后通過例題練習鞏固所學內容.教學過程一、引入新課我們早已曉得了，光在同一均勻介質中是順著直線傳播的，這么，當介質不均勻或當光從一種介質步入另一種介質中時，會發生哪些現象呢？［中學生］反射，折射［班主任］對，這一節課，我們先簡略地備考光的反射，再深入地研究光的折射現象.二、新課教學光的反射現象反射定理1.介紹光學演示儀，指明觀察對象——光在從一種介質步入另一種介質時發生的現象2.演示：光在抵達空氣和玻璃的交界面處時，一部份光被反射回空氣中，另一部份光步入玻璃繼續傳播，但傳播方向發生了改變.3.中學生邊觀察邊追憶反射定理：轉動光具盤以改變入射角，讓后排中學生讀出幾組入射角和反射角數據.二者相等.同時提醒中學生注意.光具大盤是豎直的，在這個面上同時能看見反射光線和入射光線.說明兩線共面，又由于法線也在這個面內.故三線共面.4.歸納反射定理：三線共面兩角相等.5.反射光路可逆平面鏡成像及畫圖1.讓中學生追憶平面鏡成像的特征：正立、等大、異側、虛像、對稱.2.班主任闡述平面鏡成像原理、作圖方式并給以示范.a.平面鏡成像原理：如圖，光點S入射到平面鏡的光線，其反射光線的反向延長線的交點即為S的像，人眼依據光沿直線傳播的經驗，覺得反射光都是從S′發出的.b.平面鏡成像畫圖.講：兩條光線即可確定像點的位置.所以無需多畫.步驟是：由對稱性確定(來自:寫論文網:)像點的位置；任意畫兩條入射光線；過像點做出對應的兩條反射光線；若是作物體AB的成像光路圖，則只需做出A、B點的成像光路圖.聯接A、B點即可.光的折射折射定理1.實驗觀察變為看折射光和入射光的相對位置及折射角和入射角關系的觀察：a.讓中學生觀察折射光.入射光及界面的法線也是共面的.b.光從空氣步入玻璃時，入射角減小.折射角也減小，但入射角仍然小于折射角.2.定量檢測5組數據，仿造課本列舉原始數據表3.剖析檢測數據：［班主任］［故意自言自語地］入射角減小，折射角也減小，二者的差是不是定值呢？［中學生甲］不是，差值是越來越大的.［師］是不是有規律地減小，例如入射角減小10°，折射角一定減小某一個數值？［生］不是，前兩組差不多，后兩組又不同了.［師］這么，會不會兩角的比值不變呢，你們算算看.［師］能不能從兩組數據下推論？［生］不能.［師］對，那樣太倉促了點.把5組數據都算下來瞧瞧.［中學生繼續估算.發覺比值也是不相等的］［師］看來我們遇到麻煩了，若果讓你來猜的話，你能夠猜測它們之間可能是哪些關系？［生沉默］［師］或許不是大家不夠聰明，實在是由于入射角和折射角之間的關系太超乎人預料了.人類從積累入射角與折射角的數據到找出二者之間的定量關系，經歷了近1500年的時間［有中學生贊嘆］.［班主任捉住機會教育］科學研究是一件很堅苦的工作，須要有持之以恒的毅力和必勝的信念.有時須要幾代人的努力.我們要學好化學也須要這樣一種恒心和解決困難的勇氣.希望你們不畏難，不怕苦，敢于探求，在科學學習之路上能走得很遠很遠.［班主任繼續］實際上在公元1400年，托勒密也以前覺得，入射角與折射角存在著簡單的反比關系，但只有對比較小的入射角才大致相符，如同我們剛才在估算中發覺的那樣.直至1621年，才由斯涅耳找到了這個關系.這個謎總算被解開了，謎底是——入射角的余弦和折射角的余弦成反比.即課本的實驗數據及剖析.［中學生看書30秒］4.師生一起歸納總結折射定理的內容.5.折射現象中光路可逆——直接給出即可，中學生能領會.折射率n1.折射率的定義［班主任］剛剛我們早已曉得了.光從空氣步入玻璃時，入射角的余弦與折射角的余弦成反比.比值約為進一步的實驗發覺.若光從空氣步入另一種介質.例如步入水底時，雖然入射角的余弦與折射角的余弦之比仍為常數.但這個常數卻不是而是約,可見這個常數跟介質有關系.它反映了介質的光學性質.我們構想光從空氣步入玻璃和光從空氣步入水底的入射角都是30°，則有：sin?=常數.請你們看sin??空氣→玻璃：=sin??空氣→水：=sin?2似乎θ2′＞θ2，我們畫出光路圖如圖甲、乙.可以看見，光從空氣步入玻璃時.折射光偏離原先的傳播方向更厲害.也就是說，這個比值的大小能反映介質對光的偏折程度，比值越大.表明介質對光的偏折作用越大.我們把這個比值稱作折射率，用n表示.定義折射率n=sin?1.sin?22.對折射率的幾點說明a.引導中學生看課本加點字對折射率定義的表述，指出：光從真空步入介質，若光從介質步入真空.則入射角余弦與折射角余弦之比b.光從空氣步入介質近似于光從真空步入介質c.介質對真空的折射率也叫絕對折射率，簡稱折射率.若光從水底步入玻璃中，則入射角余弦與折射角余弦之比叫玻璃對水的折射率.也叫相對折射率.若水為介質I光的反射定律實驗視頻，玻璃為介質II，則寫作n21=3.折射率的決定誘因a.光折射的緣由是：光在不同介質中的速率不同.［做課本后的“做一做”小實驗，幫助學生理解這一點］cb.折射率n的決定式：n=vsin?11=sin?2nsin?1sin?2＞.仿造n=可寫出相對折射率n21=1=1=課堂鞏固訓練三、小結1.光的反射定理和折射定理是幾何光學的兩大基本規律.是研究幾何光學的重要法寶.在應用時一定要注意畫圖，突出幾何的特性.2.反射成像和折射成像的原理分別是：平面鏡成像是反射光線反向延長線的龍文教育一對一課件班主任：中學生：日期：XX/12/13禮拜：二時段：13：30—15：30