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光學(xué)是研究光的行為和性質(zhì)的物理學(xué)科。光是一種電磁波，在物理學(xué)中，電磁波由電動力學(xué)中的麥克斯韋方程組來描述；同時，光具有波粒二象性，光的粒子性則需要用量子力學(xué)來描述。
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光的折射
●教學(xué)目標
一、知識目標
1.了解光的折射的現(xiàn)象.
2.了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時的偏折規(guī)律.
3.了解光在發(fā)生折射時，光路的可逆性.
二、能力目標
1.通過觀察，認識折射現(xiàn)象.
2.體驗由折射引起的錯覺.
三、德育目標
初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近的情感.
●教學(xué)重點
知道光的折射規(guī)律.
●教學(xué)難點
解釋簡單的折射現(xiàn)象.
●教學(xué)方法
實驗法、歸納法、講練法.
●教學(xué)用具
演示用：激光光源、光的折射演示裝置、水槽.
學(xué)生用：碗、筷子、茶杯、硬幣、適量的水.
●課時安排
1 課時
●教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課
讓學(xué)生做兩個學(xué)生實驗，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.
〔學(xué)生實驗1〕在碗中盛滿水，把筷子斜插到碗的底部，從側(cè)面斜視水面，會發(fā)現(xiàn)水中的筷子看上去好像向上彎折了.
〔學(xué)生實驗2〕在空的茶杯里放一枚硬幣，移動杯子，使眼睛剛剛看不到硬幣，保持眼睛和杯子的位置不變，慢慢地向杯里倒水，隨著水面的升高，觀察者看到了硬幣，還會發(fā)現(xiàn)硬幣升高了.
上述實驗中，學(xué)生能看見水中“彎折”的筷子和“升高”的硬幣，是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現(xiàn)象，這就是本節(jié)要學(xué)習(xí)的光的折射，由此引入新課.
二、新課教學(xué)
�。ㄒ唬�光的折射
〔師〕我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象、反射現(xiàn)象.以及光在反射時所遵循的.規(guī)律——光的反射定律.這些現(xiàn)象都是光在同種均勻介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象.那么光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時又將如何傳播呢？
教師利用演示實驗讓學(xué)生觀察光的折射現(xiàn)象.實驗裝置如圖所示，其中圓形白色屏E（可用2 cm厚木板刷上白油漆）邊緣標有均勻刻度，中間開有長方形口，恰好將長方形玻璃容器放進去，容器中裝適量的水，并在水中插有可轉(zhuǎn)動的白色屏F（樹脂板或塑料板），白色屏E和F可顯示光束傳播的路徑.圓周上有一可移動的激光光源S（可用激光棒）.
〔師〕光從空氣斜射入水中，傳播方向是否改變呢？
〔生甲〕傳播方向不改變，仍沿直線傳播.
〔生乙〕傳播方向要發(fā)生改變.
〔師〕光從空氣斜射入水中，如果改變方向，是向介面偏折呢？還是向法線偏折？
〔生甲〕向介面偏折.
〔生乙〕向法線偏折.
〔師〕上面問題的回答誰對誰錯呢？下面我們用實驗來驗證一下.
〔演示1〕
使E、F在同一平面上，讓光從空氣斜射向水面.
〔現(xiàn)象〕光從空氣斜射入水中，在空氣中發(fā)生反射，同時在水面處改變方向進入水中，同時向法線偏折.
師生共同分析得出結(jié)論：
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射.（refraction)
�。ǘ�有關(guān)折射的幾個專用名詞
1.教師把剛才光的折射現(xiàn)象在黑板上畫出光的折射光路圖.
2.從圖中介紹，什么是折射光線和折射角.為了防止學(xué)生把折射光線與界面的夾角誤認為折射角，所以，要特別指出，折射角是折射光線與法線的夾角.
�。ㄈ�光的折射規(guī)律
〔演示2〕使E、F在同一平面上，讓光從空氣斜射向水面，改變?nèi)肷浣�，再做兩�?
演示過程要讓學(xué)生觀察兩點：
1.光從空氣射入水中，入折角和折射角哪個大？
2.隨著入射角的增大（減�。┱凵浣菍⑷绾胃淖�？
〔現(xiàn)象〕①光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角.
�、谡凵浣请S著入射角的增大 （減小）而增大（減�。�.
〔演示3〕把白色屏F分別向前、向后折，讓光以某一角度射向水面.
〔師〕大家能否看到水中的光線.
〔生〕看不見.
師生共同分析得出結(jié)論：
�、僬凵涔饩�、入射光線、法線位于同一平面內(nèi).
�、谡凵涔饩�、入射光線位于法線的兩側(cè).
〔演示4〕讓光垂直射向水面
〔師〕大家觀察一下進入水中的光線沿什么方向前進？
〔生〕光沿直線傳播，傳播方向不變.
師生共同分析得出：
當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.
〔師〕當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，入射角和折射角各是多少度？
〔生〕當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，入射角為0°,折射角也為0°.
〔師〕利用圖提出問題：如果讓光線逆著折射光線的方向從水或其他介質(zhì)射入空氣中，光線是否沿原入射光線射出呢？
〔演示5〕
�、傧茸尮庥煽諝馍淙胨�，記下入射光線、入射點、折射光線的位置.
�、谠僮尮饩�逆著折射光線方向射入，觀察光線是否逆著原入射光線方向射出.
教師演示，學(xué)生觀察后師生共同分析得出結(jié)論：
在折射時光路是可逆的.
�。ㄋ模�用光的折射規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象
1.盛了水的碗，看上去好像變淺了
〔分析〕如圖所示，從碗底S點發(fā)出的光線，由水進入空氣時，在水面上會發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，覺得這些光線好像是從它們反向延長線交點S′發(fā)出來的.S′就是S的虛像，S′比S與水面的距離近.所以，人看上去盛水的碗底好像變淺了.
2.放在杯底剛好看不見的小石頭，加上水又會看得見.
〔分析〕在未加水之前的小石頭S點，射入人眼的這部分光，被杯的邊沿擋住如圖甲所示，射向其他方向的光線，也沒有射進人的眼睛，所以，人眼看不見小石頭.當(dāng)水加到一定程度時，S點從水射入空氣時，在水面發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼.如圖乙所示，人可以看見小石頭，其實，人看到的只是小石頭的虛像.
三、知識小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：
1.光的折射現(xiàn)象.
2.光的折射規(guī)律.
3.用光的折射解釋簡單的光現(xiàn)象.
四、布置作業(yè)
1.復(fù)習(xí)本節(jié)課文.
2.P48動手動腦學(xué)物理①②③④.
3.預(yù)習(xí)第五節(jié)“看不見的光”.
五、板書設(shè)計
第四節(jié)光的折射
1.光的折射
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射.
2.光的折射規(guī)律
①折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
�、谡凵涔饩�和入射光線分居法線兩側(cè).
�、壅凵浣请S著入射角的增大（減�。┒龃螅p�。�.
�、墚�(dāng)光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)時，入射角大于折射角；當(dāng)光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣時，入射角小于折射角.
�、莓�(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變.
�、拊谡凵鋾r光路是可逆的.
3.解釋現(xiàn)象
�、俪厮儨\.
②硬幣升高.
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