【www.jk251.com - 高中光的折射教案】
在我们的高中教学中都离不开教案的撰写,教案对于我们教师的教学非常重要,一份优质的教学方案往往来自教师长时间的经验累积,写高中教案要注意哪些方面呢?本站收集了《高中教案光的折射 精选版》,供您参考。
教学目标
知识目标
1、理解折射定律的确切含义,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、理解折射率(指绝对折射率)的定义,以及折射率是反映介质光学性质的物理量.
3、知道折射率与光速的关系,并能用来进行计算.
能力目标
1、知道折射光路是可逆的,并能解释光现象和计算有关的问题.
2、能解释自然界中出现的现象,如:海市蜃楼、水中观像等.
情感目标
通过生活中大量的折射现象的分析,激发学生学习物理知识的热情,并正确认识生活中的自然现象.
教学建议
折射定律和折射率的概念是重点内容.其中对折射率的理解是难点.教学中要注意这样几点、
①折射定律在初中是作为实验的结论提出来的,定律的第二条没有讲正弦比,只是通过实验讲了入射角和折射角哪个大、在高中教学中应该介绍折射定律的发现过程,使学生认识到科学上的发现是要经过曲折过程的,培养学生不断树立勇于探索规律的思想、
②折射率是掌握折射定律的关键,要让学生理解中体会这样几个层次;当光由真空射入玻璃时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值之比都是个常数;对于不同介质具有不同的常数;媒质的折射率与入射角、折射角无关,而是跟光在其中的传播速度v有关.
③讲完折射定律应做学生实验,测玻璃的折射率.让学生通过实验理解,是测量式,而折射率反映的是介质的性质、
对于折射定律的应用,要让学生掌握分析方法,教师可以列举一些折射现象,适当引导学生进行分析,逐渐让学生认识到规律对现象的分析方法.
实验建议
1、现象的演示,可用激光光学演示仪,它的优点是可以不在暗室中进行实验.本实验利用半圆形玻璃砖的平面和光盘上“90°”刻度线重合,圆心和光盘圆心重合,使入射光射向圆心让入射光从空气射入玻璃,折射光从柱面射出,因沿半径方向而不再折射.这样改变入射角,可以从光盘读出几组不同的i、r值,计算正弦比值、加深对折射定律的理解.
2、在讲光的全反射现象时,可以增加一个演示实验,以使学生对全反射现象留下深刻的印象.“用一个直径2cm以上的表面粗糙的金属球悬挂起来,表面用蜡烛燃烧冒出烟将其熏黑.使其浸入水中从量林侧面观察是一个亮亮的银球.提出水后是一个黑球.”学生看后很惊奇,然后引导学生用全反射产生的条件分析现象产生的原因,效果较好.
3、测玻璃的折射率的学生实验,作图时要求精确,本实验要让学生知道:
(1)处理数据的方法不仅可以直接测量入射角i和折射角r,还可以通过在入射光线和折射光线上量取等长线段,然后向法线做垂线的方法,如图用刻度尺测量出AD和BP的长度,
这种方法中,AO=PO且注意AO和PO尽量取得长一些,例如要大于10cm,一般可得到三位有效数字,取不同的入射角得到的n值很接近.
(2)本实验也可以不用平行板玻璃砖、实验的关键在于用插针法确定射出玻璃砖的出射光线,然后通过连接入射点和出射点找到折射光线.
教学设计示例
(-)引入新课
当光从一种介质进入另一种介质时,将发生反射和折射现象,现象,我们在初中也已经初步了解,上一节我们学习了光的反射,现在我们讨论.
(二)教学过程
光传播到两种介质交界面时,同时发生反射和折射现象.
1、折射定律:
(1)折射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)折射光线,入射光线在法线两侧.
(3).为折射率它是反映介质的光学性质的物理量.对于同一介质无论、变化,是不变的.对于不同介质的值是不同的.介质的折射率n与光的其中传播速度有关,.由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的.必须指出光线入射的介质为真空;另一种介质可是任意的,如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率.如果光线在任意“两种介质中传播,折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质,反之叫光疏介质.它们是相对的.
理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键.
一束光射到两种介质的界面时,其能量分配成反射和折射两部分,随着入射角的不同,其能量分配的比例也不同、在一般情况下,一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射,其中反射光线遵循反射定律,折射光线遵循的规律与折射率有关.
对于折射率应从下面几个层次来理解:
A、在现象中,折射角随着入射角的变化而变化,而两角的正弦值之比是个常数.
B、对于不同的介质,此常数的值是不同的.如光从真空进入水中,这个常数为4/3,光从真空进入玻璃中,该常数为3/2.显然,这个常数能反映介质的光学性质,我们把它定义为介质的绝对折射率,简称为折射率,用字母n表示.
C、介质的折射率是由介质本身性质决定的.它取决于光在介质中传播的速度.
D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同,红光的传播速度最大,折射率最小,紫光的春播速度最小,折射率最大.
只有掌握了折射率的内涵,才能理解现象,不仅能掌握折射定律,而且为研究全反射现象打下良好的基础.
探究活动
1.测定各种透光物质的折射率
2.研究同种物质对于不同颜色率
3.利用知识解释生活中的有关现象.
Jk251.com相关文章推荐
光的折射教案之二 精选版
(一)教材:物理通报编九年义务教育初中物理试验本第一册
(二)教学目的:
(1)使学生认识折射现象,掌握折射规律.
(2)使学生能作简单的折射光路图.
应达到的目标:①能说明什么是折射现象;②掌握折射时的规律;③能作出简单的折射光路图;④知道光发生折射的条件(斜射入两种媒质的界面上,从一种媒质进入另一种媒质).
(三)课型:规律课.
重点:光的折射规律.
教具:演示仪器:烧杯,水,筷子,方形玻璃水槽,白色刻度盘,光源.
(注意:本课中的实验需要在暗室进行.)
(四)教学过程:
1.复习提问:
(1)光在反射中有什么规律?
(2)什么叫做光路的可逆性?
2.引入新课:
(1)演示:①将一支筷子斜插入烧杯的水中,看到:筷子好像在水面处折了向上弯.
②再透过玻璃砖看一支粉笔时看到什么现象:一部分同学看到粉笔的位置好像错位了,由于位置关系,还有部分同学看到没错位.
③教师:筷子并没折,粉笔也没有错位,为什么会有这样的错觉呢?为了更好的解决这一问题,我们先来研究光的折射情况.引出课题——光的折射规律.
3.授新课:
(1)演示:在玻璃水槽内固定白色刻度盘,使水槽内的水面位于刻度盘的一半处,让一束光线沿着刻度盘面斜射入盘中心O处的水面上.(为清楚看到刻度盘上的刻度及光线,可在水中滴几滴红墨水.)
(2)问:哪位同学来指明哪一束光线是反射光线?其特点是什么?(提示:其特点是在O处又被反射回到空气中).
问:进入水中的那束光线与入射光线是否在同一条直线上?在什么地方开始偏折?
学生回答后引出板书:
1.光的折射:光从一种媒质斜射入另一种媒质时,在两种媒质的界面处发生偏折的现象叫光的折射.
强调定义中“斜”、“入”、“另一种媒质”及“界面”几字的函意.
(3)①让学生画出实验图形,并指定一位同学将图形画在黑板上.
②教师介绍图中各部分名称,其中进入水中的光线叫折射光线,折射光线与法线的夹角叫折射角.由实验可知反射现象和折射现象可同时发生.反射定律中说明了反射现象中的规律,那么折射现象中有什么规律呢?下边我们来做实验,观察发现其中的规律.
(4)演示:
①入射光线斜射入中心O处的水面上但射线不沿盘面进行.观察:折射光线在哪儿.
②再将入射光线沿盘面斜射到盘中心O处的水面上,并改变入射角的大小.观察:折射光线相对于入射光线和法线所在的位置,及折射角的大小变化.
学生讨论,教师总结归纳得出:(板书)
2.①折射光线在入射光线和法线所确定的平面内,折射光线和入射光线分居在法线两侧,折射角小于入射角.
(5)教师:在实验中可以看到:当入射角改变时,折射角也随之改变,但总是小于入射角,那么,能否得出结论:折射角总是小于入射角呢?
问:(对照板图)若改CO为入射光线时,它在空气中的折射光线会在哪儿呢?(根据光路的可逆性可知:其折射光线会沿着原来入射光线的路径射出,即:OA.
问:此时,折射角还小于入射角吗?(否)(如有条件在此可演示光从水斜射入空气时的实验,以证实:折射角不是总小于入射角.)
问:在什么情况下折射角才小于入射角呢?(只有在空气斜射入水或其它媒质中时,折射角才小于入射角).(完善板书)
②光从真空(或空气)斜射入水或其它媒质时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角.
教师:综合以上两条即为折射规律.
(6)问:为什么要斜射入水或其它媒质中呢?(强调“斜”字)看以下实验.
演示;让入射光线垂直(沿法线)射入水中.
问:入射角等于多少?(0°),反射角等于多少?(0°),折射角等于多少?(0°).反射光线在哪?(按原路返回),折射光线在哪?(传播方向不变)说明这是反射和折射中的一种特殊情况.(板书)
注意:当入射光线垂直射入另一种媒质中时,其传播方向不改变.
教师:到现在,我们就不难理解在看玻璃砖后面的粉笔时,为什么会有两种不同的结论了,而这两种结论都是正确的,只是观察这一现象时所在的位置不同.当粉笔把反射出的光垂直射入玻璃砖里时,在玻璃砖内仍按原来的传播方向射至玻璃与空气的界面上,因还是垂直入射的,所以其传播方向仍不改变,如图.若观察者恰在这一光束的路径上,逆着其传播方向看去,则不会感觉到粉笔错位了.那么如何解释“错位”的感觉呢?请同学们课下讨论研究.
4.课堂学习:(1)p19练习一,1、2题并订正答案
(2)就书中的“想一想”,让全班学生画出光路图,并令一学生画在黑板上.全班订正.
5.总结新课:
学生自己总结,教师订正,同时强调:折射现象与反射现象中的区别;可以把折射规律中的第二条内容缩写成“光疏密,折近法”说明其函意.
6.布置作业;
(1)阅读课文.
(2)总结反射现象与折射现象中的相同点和不同点.
(3)p20的第3题做实验,并回答问题,写在作业本上.
光的折射【推荐】
教学目标
知识目标
1、理解折射定律的确切含义,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、理解折射率(指绝对折射率)的定义,以及折射率是反映介质光学性质的物理量.
3、知道折射率与光速的关系,并能用来进行计算.
能力目标
1、知道折射光路是可逆的,并能解释光现象和计算有关的问题.
2、能解释自然界中出现的现象,如:海市蜃楼、水中观像等.
情感目标
通过生活中大量的折射现象的分析,激发学生学习物理知识的热情,并正确认识生活中的自然现象.
教学建议
折射定律和折射率的概念是重点内容.其中对折射率的理解是难点.教学中要注意这样几点、
①折射定律在初中是作为实验的结论提出来的,定律的第二条没有讲正弦比,只是通过实验讲了入射角和折射角哪个大、在高中教学中应该介绍折射定律的发现过程,使学生认识到科学上的发现是要经过曲折过程的,培养学生不断树立勇于探索规律的思想、
②折射率是掌握折射定律的关键,要让学生理解中体会这样几个层次;当光由真空射入玻璃时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值之比都是个常数;对于不同介质具有不同的常数;媒质的折射率与入射角、折射角无关,而是跟光在其中的传播速度v有关.
③讲完折射定律应做学生实验,测玻璃的折射率.让学生通过实验理解,是测量式,而折射率反映的是介质的性质、
对于折射定律的应用,要让学生掌握分析方法,教师可以列举一些折射现象,适当引导学生进行分析,逐渐让学生认识到规律对现象的分析方法.
实验建议
1、现象的演示,可用激光光学演示仪,它的优点是可以不在暗室中进行实验.本实验利用半圆形玻璃砖的平面和光盘上“90°”刻度线重合,圆心和光盘圆心重合,使入射光射向圆心让入射光从空气射入玻璃,折射光从柱面射出,因沿半径方向而不再折射.这样改变入射角,可以从光盘读出几组不同的i、r值,计算正弦比值、加深对折射定律的理解.
2、在讲光的全反射现象时,可以增加一个演示实验,以使学生对全反射现象留下深刻的印象.“用一个直径2cm以上的表面粗糙的金属球悬挂起来,表面用蜡烛燃烧冒出烟将其熏黑.使其浸入水中从量林侧面观察是一个亮亮的银球.提出水后是一个黑球.”学生看后很惊奇,然后引导学生用全反射产生的条件分析现象产生的原因,效果较好.
3、测玻璃的折射率的学生实验,作图时要求精确,本实验要让学生知道:
(1)处理数据的方法不仅可以直接测量入射角i和折射角r,还可以通过在入射光线和折射光线上量取等长线段,然后向法线做垂线的方法,如图用刻度尺测量出AD和BP的长度,
这种方法中,AO=PO且注意AO和PO尽量取得长一些,例如要大于10cm,一般可得到三位有效数字,取不同的入射角得到的n值很接近.
(2)本实验也可以不用平行板玻璃砖、实验的关键在于用插针法确定射出玻璃砖的出射光线,然后通过连接入射点和出射点找到折射光线.
教学设计示例
(-)引入新课
当光从一种介质进入另一种介质时,将发生反射和折射现象,现象,我们在初中也已经初步了解,上一节我们学习了光的反射,现在我们讨论.
(二)教学过程
光传播到两种介质交界面时,同时发生反射和折射现象.
1、折射定律:
(1)折射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)折射光线,入射光线在法线两侧.
(3).为折射率它是反映介质的光学性质的物理量.对于同一介质无论、变化,是不变的.对于不同介质的值是不同的.介质的折射率n与光的其中传播速度有关,.由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的.必须指出光线入射的介质为真空;另一种介质可是任意的,如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率.如果光线在任意“两种介质中传播,折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质,反之叫光疏介质.它们是相对的.
理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键.
一束光射到两种介质的界面时,其能量分配成反射和折射两部分,随着入射角的不同,其能量分配的比例也不同、在一般情况下,一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射,其中反射光线遵循反射定律,折射光线遵循的规律与折射率有关.
对于折射率应从下面几个层次来理解:
A、在现象中,折射角随着入射角的变化而变化,而两角的正弦值之比是个常数.
B、对于不同的介质,此常数的值是不同的.如光从真空进入水中,这个常数为4/3,光从真空进入玻璃中,该常数为3/2.显然,这个常数能反映介质的光学性质,我们把它定义为介质的绝对折射率,简称为折射率,用字母n表示.
C、介质的折射率是由介质本身性质决定的.它取决于光在介质中传播的速度.
D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同,红光的传播速度最大,折射率最小,紫光的春播速度最小,折射率最大.
只有掌握了折射率的内涵,才能理解现象,不仅能掌握折射定律,而且为研究全反射现象打下良好的基础.
探究活动
1.测定各种透光物质的折射率
2.研究同种物质对于不同颜色率
3.利用知识解释生活中的有关现象.
光的折射(小编推荐)
(南京四十六中学周永昌)
(一)教材:人教社九年义务教育初中物理第一册
(二)教学目的
1.知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角。
2.知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况。
3.知道折射现象中光路是可逆的。
4.能用光的折射解释生活中的一些简单现象。
(三)教具
碗、适量的水、筷子一根、全反射演示器(或光的折射演示器)。
(四)教学过程
一、观察本节课文“?”中的现象,引出课题请同学们观察几个现象。
1.教师出示一只碗,让学生观察确定的深浅。给碗加入适量的水,再让学生观察碗的深浅,有什么变化。
2.取一根筷子,让学生看是直的。将筷子斜放入水中,再让学生观察筷子有什么变化。
教师问:看到了什么现象?(学生回答:碗加水后好像变浅了。筷子放入水中好像在水面处折断了。)教师再问:这是什么原因呢?今天我们来研究光的另一种现象。学习后,同学们就能解释这些现象了。引出课题并板书。
二、讲授新课
1.通过演示,讲解什么是光的折射现象及折射光线、折射角。
教师用“全反射演示器”演示光从空气斜射入水中的折射现象。演示时,在入射点处垂直水面插入一细木棒作法线。学生看到光在水面处改变方向继续在水中传播。教师讲述什么是光的折射现象。在黑板上画出折射光路图。接着讲述什么是折射光线、折射角。同时强调指出:折射角是折射光线与法线的夹角,而不是与界面的夹角。
2.通过演示,研究光的折射情况
①教师用“全反射演示器”演示课本上图6-2的实验,光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。让学生观察折射角与入射角的大小关系。改变入射角再做一次。
演示完在黑板上画出光路图。教师先画出入射光线,然后让学生画出不同入射角的折射光线(如图1)。
教师引导学生小结:光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。光线垂直水面入射时,折射角等于入射角都等于零,即方向不改变。(在黑板上板书)
教师补充讲述,如果光从空气射入玻璃、水晶等一些透明介质中时,情况和上述相同。
②再演示光从水斜射入空气和垂直射入空气时的折射情况。先让学生小结,然后教师再给出结论,并板书。
比较①、②的情况。教师指出折射现象中,光路也是可逆的。在图6-1中用反向箭头标出光路。
师生共同小结光的折射规律。让学生阅读教材上本节课文方框中“光的折射”一段。
3.举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象。
分析课本图6-4所示的现象。画出光路图,教师解释池底变浅的原因。强调:人看到池底是因为池底射出的光经过折射后进入人眼。人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。所以池底好像抬高了,也就是变浅了。需要指出:人们看到池底的A′点是A点的虚像。
回顾本课开始同学们观察到的第一个现象:碗底加水后变浅。其道理和上述一样。
三、小结本课内容。讨论实例。完成课文中的练习
1.本课主要内容是光的折射现象、光在发生折射时折射角与入射角的关系及应用它来解释一些简单现象。
2.让学生课内完成课文后的练习。请学生自己回答、订正。
3.回顾本课开始学生观察的第二个现象。组织学生讨论“想想议议”中的问题。最后教师在黑板上画图,小结筷子向上弯折的道理。
四、作业
1.阅读课本中的阅读材料“海市蜃楼”。
2.节后练习第1、2、3题。第3题要先做实验后回答。
五、说明
1.本节教师演示较多,要注意让学生能观察到明显的现象,以加深对折射现象的印象和激发学生学习兴趣。开始引入课题的实验器材,要用碗不宜用杯子,避免解释的麻烦。筷子要斜插入水中,学生从侧面观察效果好。
2.本节演示器材较多,重点是观察折射时的光路。为保证观察效果,最好在实验室上课,并且要遮光。
3.为提高学生学习兴趣和培养观察、分析、归纳能力,做每个演示实验前要提醒学生观察什么。实验完,教师不急于讲解,先引导学生自己分析、归纳,然后教师再补充、小结。当然应注意控制好时间,不要影响教学内容的完成。
4.运用折射规律解释现象,学生会有一定困难。教师应注意示范引导,边画光路图边分析解释。应强调:人眼看到物体是该物体射出的光进入人眼,而且人眼的生理功能只能感觉光是沿直线进入人眼的。
光的衍射 精选版
教学目标
(一)知识目标
1、知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似.
2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.
3、知道观察到明显衍射的条件
(二)能力目标
了解单缝衍射、小孔衍射,并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.
(三)情感目标
1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;
2、必须有自信心和踏实勤奋的态度;
3、在学习中也要有好品质、好作风.
教学建议
有关的教学建议
应该让学生了解,光的直进,是几何光学的基础,现象并没有完全否定光的直进,而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性.
课本只要求学生初步了解现象,不做理论讨论,因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的.首先,要结合机械波的衍射,使学生明确光产生衍射的条件.
讲要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别.单色光干涉图样条纹等间距,衍射图样中间宽两边窄.
除了演示实验外,要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察.包括节后的小实验2,以及观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔,以小电珠作光源,距光源1~2米,眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环).还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)等等,以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解.
在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了,事与愿违,菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战,用实验验证了这个理论结论,实验却成了波动理论极其精彩的实证,菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年).这个科学小故事告诉我们,在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用;作为科研工作者,必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度.今天的学习,在掌握知识的同时,也应培养自己这方面的好品质、好作风.
关于演示实验的教学建议
实验,可以将演示和学生实验同时在一节课内完成
单缝衍射仍用激光演示仪.演示时可以再将双缝干涉演示一下,让学生从中对比干涉条纹等间距,衍射条纹中间宽、两边窄,然后让学生用游标下尺观察日光灯通过卡尺两测脚形成的窄缝产生的衍涉条纹.实验中要让学生仔细观察两侧脚间距从大到小逐渐变化.本实验也可用线状白炽灯使缝与灯丝平行,眼睛靠近狭缝可以观察到狭缝两侧的彩色条纹.
教学设计示例
(-)引入新课
一、现象
上节研究了光的干涉现象,说明光具有波动性.衍射现象也是波的主要特征之一,如果我们能通过实验观察到光的明显的衍射现象,那么也就能更充分地说明光具有波动性.
(二)教学过程
所谓现象,是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔(其大小可以与光的波长相比或比光的波长小)时,光绕到障碍物阴影里去的现象.
演示:
下面我们用实验进行观察.
取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放一个像屏(如图).
我们看到,当缝比较宽时,在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线,除了这一条光线外,像屏上出现了阴影.这时光可视为是沿直线传播的.接着逐渐缩小缝的宽度,当缝调到很窄(缝宽与光波的波长相当时)在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹.
这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时,偏离了直线传播方向,即光产生了衍射现象.上述衍射现象是通过单缝形成的,我们称之为光的单缝衍射.
单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹,但图案不同.干涉条纹是等间隔的,衍射条纹间隔不等.白光照射单缝时,可以在像屏上得到彩色条纹,它与双缝干涉的彩色条纹也不同,中央一级是又亮又宽的白色条纹,两边是较窄较暗的彩色条纹.
用点光源来照射有较大圆孔AB的屏,在像屏MN上出现一个光亮的圆,
这说明光是沿直线传播的.逐渐缩小孔的直径,可以看到屏上的亮圆也逐渐减小.但是,圆孔缩到很小时,在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围,这就是光通过小孔产生的衍射现象.
现象进一步证明了光具有波动性,对确定光的波动说的正确性起了重要作用.
关于这个问题,历史上曾有过一段趣事.1818年,当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时,著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出:把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中,在距这个圆盘一定距离的像屏上,圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑.人们从未看过和听说过这种现象,因而认为这是荒谬的,所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论,菲涅耳接受了这一挑战,精心研究,“奇迹”终于出现了,实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.
光沿直线传播只是一个近似的规律:当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时,可认为光是沿直线传播的,当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象
提问:当光通过小孔或者狭缝时,在后面的光屏上会得到什么样的图案?
学生回答的基础上老师总结.
当缝很大时——直线传播(得到影)
当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象
继续减小缝的大小——会出现现象.
探究活动
1、用游标卡尺观察现象.
2、考察现象在人们的日常生活中的体现.
光的折射 万能通用篇
教学目标
知识目标
1、理解折射定律的确切含义,并能用来解释光现象和计算有关的问题.
2、理解折射率(指绝对折射率)的定义,以及折射率是反映介质光学性质的物理量.
3、知道折射率与光速的关系,并能用来进行计算.
能力目标
1、知道折射光路是可逆的,并能解释光现象和计算有关的问题.
2、能解释自然界中出现的现象,如:海市蜃楼、水中观像等.
情感目标
通过生活中大量的折射现象的分析,激发学生学习物理知识的热情,并正确认识生活中的自然现象.
教学建议
折射定律和折射率的概念是重点内容.其中对折射率的理解是难点.教学中要注意这样几点、
①折射定律在初中是作为实验的结论提出来的,定律的第二条没有讲正弦比,只是通过实验讲了入射角和折射角哪个大、在高中教学中应该介绍折射定律的发现过程,使学生认识到科学上的发现是要经过曲折过程的,培养学生不断树立勇于探索规律的思想、
②折射率是掌握折射定律的关键,要让学生理解中体会这样几个层次;当光由真空射入玻璃时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值之比都是个常数;对于不同介质具有不同的常数;媒质的折射率与入射角、折射角无关,而是跟光在其中的传播速度v有关.
③讲完折射定律应做学生实验,测玻璃的折射率.让学生通过实验理解,是测量式,而折射率反映的是介质的性质、
对于折射定律的应用,要让学生掌握分析方法,教师可以列举一些折射现象,适当引导学生进行分析,逐渐让学生认识到规律对现象的分析方法.
实验建议
1、现象的演示,可用激光光学演示仪,它的优点是可以不在暗室中进行实验.本实验利用半圆形玻璃砖的平面和光盘上“90°”刻度线重合,圆心和光盘圆心重合,使入射光射向圆心让入射光从空气射入玻璃,折射光从柱面射出,因沿半径方向而不再折射.这样改变入射角,可以从光盘读出几组不同的i、r值,计算正弦比值、加深对折射定律的理解.
2、在讲光的全反射现象时,可以增加一个演示实验,以使学生对全反射现象留下深刻的印象.“用一个直径2cm以上的表面粗糙的金属球悬挂起来,表面用蜡烛燃烧冒出烟将其熏黑.使其浸入水中从量林侧面观察是一个亮亮的银球.提出水后是一个黑球.”学生看后很惊奇,然后引导学生用全反射产生的条件分析现象产生的原因,效果较好.
3、测玻璃的折射率的学生实验,作图时要求精确,本实验要让学生知道:
(1)处理数据的方法不仅可以直接测量入射角i和折射角r,还可以通过在入射光线和折射光线上量取等长线段,然后向法线做垂线的方法,如图用刻度尺测量出AD和BP的长度,
这种方法中,AO=PO且注意AO和PO尽量取得长一些,例如要大于10cm,一般可得到三位有效数字,取不同的入射角得到的n值很接近.
(2)本实验也可以不用平行板玻璃砖、实验的关键在于用插针法确定射出玻璃砖的出射光线,然后通过连接入射点和出射点找到折射光线.
教学设计示例
(-)引入新课
当光从一种介质进入另一种介质时,将发生反射和折射现象,现象,我们在初中也已经初步了解,上一节我们学习了光的反射,现在我们讨论.
(二)教学过程
光传播到两种介质交界面时,同时发生反射和折射现象.
1、折射定律:
(1)折射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)折射光线,入射光线在法线两侧.
(3).为折射率它是反映介质的光学性质的物理量.对于同一介质无论、变化,是不变的.对于不同介质的值是不同的.介质的折射率n与光的其中传播速度有关,.由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的.必须指出光线入射的介质为真空;另一种介质可是任意的,如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率.如果光线在任意“两种介质中传播,折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质,反之叫光疏介质.它们是相对的.
理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键.
一束光射到两种介质的界面时,其能量分配成反射和折射两部分,随着入射角的不同,其能量分配的比例也不同、在一般情况下,一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射,其中反射光线遵循反射定律,折射光线遵循的规律与折射率有关.
对于折射率应从下面几个层次来理解:
A、在现象中,折射角随着入射角的变化而变化,而两角的正弦值之比是个常数.
B、对于不同的介质,此常数的值是不同的.如光从真空进入水中,这个常数为4/3,光从真空进入玻璃中,该常数为3/2.显然,这个常数能反映介质的光学性质,我们把它定义为介质的绝对折射率,简称为折射率,用字母n表示.
C、介质的折射率是由介质本身性质决定的.它取决于光在介质中传播的速度.
D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同,红光的传播速度最大,折射率最小,紫光的春播速度最小,折射率最大.
只有掌握了折射率的内涵,才能理解现象,不仅能掌握折射定律,而且为研究全反射现象打下良好的基础.
探究活动
1.测定各种透光物质的折射率
2.研究同种物质对于不同颜色率
3.利用知识解释生活中的有关现象.