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2019-2020年高中物理 4.1 光的折射定律教案 教科版選修3-4.doc

  • 資源ID:2586023       資源大?。?span id="jysuzup" class="font-tahoma">64.50KB        全文頁數(shù):3頁
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2019-2020年高中物理 4.1 光的折射定律教案 教科版選修3-4.doc

2019-2020年高中物理 4.1 光的折射定律教案 教科版選修3-4三維教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能(1)掌握光的反射及反射定律;(2)掌握光的折射及折射定律;(3)掌握介質(zhì)的折射率的概念,了解介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系。2、過程與方法:通過觀察演示實驗,使學(xué)生了解到光在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生的現(xiàn)象(反射和折射),觀察反射光線、折射光線隨入射角的變化而變化,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力,通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理能力。3、情感、態(tài)度與價值觀:滲透物理研究和學(xué)習(xí)的科學(xué)態(tài)度的教育,實驗的客觀性與人的觀察的主觀性的矛盾應(yīng)如何解決,人的直接觀察與用儀器探測是有差別的,我們應(yīng)用科學(xué)的態(tài)度看待用儀器探測的結(jié)果。教學(xué)重點:光的折射定律、折射率。折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量,由介質(zhì)來決定。教學(xué)難點:光的折射定律和折射率的應(yīng)用,通過問題的分析解決加深對折射率概念的理解,學(xué)會解決問題的方法。教學(xué)方法:引導(dǎo)、探究教學(xué)用具:光的折射演示器,附件:接線板、火柴、煙霧發(fā)生器及煙霧源、半圓柱透明玻璃、直尺、計算器。(一)引 入初中已學(xué)過光的折射規(guī)律:折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時,折射角小于入射角;當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時,折射角大于入射角。初中學(xué)的光的折射規(guī)律只是定性地描述了光的折射現(xiàn)象,而我們今天要定量地進行研究:(二)新課教學(xué)演示:將光的激光演示儀接通電源,暫不打開開關(guān),將煙霧發(fā)生器點燃置入光的折射演示器中,將半圓柱透明玻璃放入對應(yīng)的位置,打開開關(guān),將激光管點燃,讓一束激光照在半圓柱透明玻璃的平面上,讓光線垂直于平面過圓心入射(沿法線入射),觀察:折射情況,a角度,b明暗程度與入射光線進行對比。然后改變?nèi)肷浣沁M行記錄,再次觀察能量改變的情況。1、在兩種介質(zhì)的分界面上入射光線、反射光線、折射光線的能量分配隨入射角的增大,反射光線的能量比例逐漸增加,而折射光線的能量比例逐漸減小。2、經(jīng)歷了近1500年才得到完善的定律(1)歷史發(fā)展:公元2世紀古希臘天文學(xué)家托勒密通過實驗得到: A折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi); B折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè); C折射角正比于入射角。德國物理學(xué)家開普勒也做了研究。(2)折射定律:最終在1621年,由荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳找到了入射角和折射角之間的關(guān)系。將一組測量數(shù)據(jù)抄寫在黑板上讓學(xué)生進行計算(用計算器),光線從空氣射入某種玻璃。入射角i()折射角r()i/rsini/sinr106.71.501.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.671.517038.61.811.508040.61.971.51通過分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 ,如果用n來表示這個比例常數(shù),就有這就是光的折射定律,也叫斯涅耳定律。演示:如果使光線逆著原來的折射光線到界面上,折射光線就逆著原來的入射光線射出,這就是說,在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的(在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的)。3、折射率 n光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時,雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n,但是對不同的介質(zhì)來說,這個常數(shù)n是不同的,這個常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系,是一個反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量,我們把它叫做介質(zhì)的折射率。(1)折射率的定義式為量度式:折射率無單位,任何介質(zhì)的折射率不能小于1,記住水的折射率為1.33(4/3),玻璃的折射率為1.50(3/2)說明:i是光線在真空中與法線之間的夾角,r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角。光從真空射入某種介質(zhì)時的折射率,叫做該種介質(zhì)的絕對折射率,也簡稱為某種介質(zhì)的折射率。相對折射率在高中不作要求,又因為空氣的絕對折射率為1.00028,在近似計算中認為空氣和真空相同,故有時光從空氣射入某種介質(zhì)時的折射率當(dāng)作絕對折射率進行計算。4、介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系理論和實驗的研究都證明:某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的速度c跟光在這種介質(zhì)中的速度之比:例1:光在某介質(zhì)中的傳播速度是2.122108m/s,當(dāng)光線以30入射角,由該介質(zhì)射入空氣時,折射角為多少?解:由介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系得: 又根據(jù)介質(zhì)折射率的定義式得: r為在空氣中光線、法線間的夾角即為所求,i為在介質(zhì)中光線與法線間的夾角30。由(1)、(2)兩式解得: 所以r=45

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