内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
初中科学
年级
八年级
学期
秋季
光的反射和折射(第三课时)
教学目标
1.科学观念:掌握折射的定义,能够区分入射角和折射角,理解光线在不同介质间传播时角度的变化规律;理解光从空气斜射入水或其他透明介质时传播方向发生改变的规律,掌握光线折射的基本原理。
2.科学思维:能够使用数学关系描述入射角与折射角之间的大小关系;建立光从空气射向水以及从水射向空气的传播模型,归纳折射方向的变化规律。
3.探究实践:通过实验观察光的折射现象,记录入射角与折射角之间的关系,以探究光的折射规律;学习使用量角器测量角度,绘制光路图,并分析实验数据,从而得出初步结论。
4.态度责任:通过关注生活中的光折射现象,激发人们的好奇心,深化对科学与自然生活紧密联系的理解;在探究过程中培养严谨、求实的科学态度;通过学习活动,培养学生团结协作的精神;在实验操作中,应强化安全意识,正确使用激光笔等工具。
教学重难点
教学重点:
1. 理解光线在不同介质间传播时角度的变化规律。
2. 掌握光线折射的基本原理。
教学难点:
1. 能够使用数学关系描述入射角与折射角之间的大小关系。
2. 理解光从空气斜射入水或其他透明介质时传播方向发生改变的规律。
教学过程
将一根筷子斜放在装有水的杯子里,从上面往下看,筷子发生了什么变化?这是为什么?
筷子在水面处看起来变弯折了。这是光的折射。
光在同种均匀介质中沿直线传播。如果光从空气斜射入水中,情况又会怎样呢?其传播方向会发生变化吗?
1.一部分光返回空气中,这是光的反射现象。
2.另一部分光射入水中,传播方向发生了改变,发生了光的偏折现象。
一、光的折射现象
光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫作光的折射。
提出问题:如何用光路图来表示光的折射?
思考讨论:
归纳提升:
复习光的反射规律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分居在法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
在光的反射现象中,光路是可逆的。
光的折射有没有规律呢?
二、探究光的折射规律
提出问题:发生光的折射现象时遵循哪些规律?
建立假设:
1.折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内?
2.折射光线和入射光线是否分居在法线两侧?
3.折射角是否等于入射角?
设计实验
1.实验器材:①玻璃砖②激光笔③带量角器的可折叠光屏
2.实验表格
进行探究实验:
1.折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
2.折射光线和入射光线是否分居在法线两侧?
3.折射角是否等于入射角?
思考与讨论
如果让一束光从水或玻璃斜射到空气中,观察这束光的传播路径。光进入空气中后,其传播方向会发生怎样的变化?
参考:光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。光的折射时,光路是可逆的。
提出问题:根据实验,归纳光的折射有哪些规律?
a.光从空气斜射入玻璃等介质中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
b.光从玻璃等介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
c.入射角增大时,折射角会随着增大。
d.光从空气垂直射入玻璃等介质中时,传播方向不变。
三、光纤原理
疑惑:为什么光从玻璃斜射入空气中,一开始没有折射光线?
全反射:当光从水或玻璃进入空气中时,如果入射角大于某一临界角时,折射光线将会消失,所有的入射光被反射而进入空气。
利用水流模拟演示光纤原理
1.实验目标
会利用水流模拟演示光在光纤中的传播
2.实验器材
矿泉水瓶,吸管,激光笔等
3.实验过程
(1)在矿泉水瓶侧壁打一小孔,插入一小段吸管,接口处用热熔胶或橡皮泥密封;然后,在瓶内装满水,盖上瓶盖,放置于浅水槽内。
(2)在较暗的环境中,让激光笔照射到吸管对侧位置,使光恰能穿过吸管,在吸管一侧的光屏处形成光斑。
(3)在较暗的环境中,打开矿泉水瓶的瓶盖,让水从吸管流出,水弯曲地流到地面,观察激光笔发出光的传播路径,以及红色光斑的位置变化。
问题讨论
1.哪些方法可以使实验现象更明显?
参考:在较暗环境中实验,水中加牛奶。
2.当光通过弯曲的水流时,光为什么也会随之弯曲?
光在水流中发生了全反射。
光由光密介质射向光疏介质时,当折射角达到 90°时,折射光全部消失,入射光全部被反射回原介质中;当入射角再增大时,入射光仍全部被反射回原介质中,这种现象叫做全反射。
课堂小结
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