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《光的折射定律》、《测定介质的折射率》教学设计 云浮市云安区云安中学 蒋贤才 教学目标: 1. 通过观察实验,了解光的折射现象;能规范做光路图; 2. 通过对实验数据得分析,探究折射角和入射角的关系并归纳折射定律; 3. 知道折射率与光速的关系,并能用其进行计算; 4. 通过实验,让学生理解光通过平行玻璃砖的光路规律,掌握在实验中和处理数据时减小 误差的方法; 5. 领略折射现象的美妙,学会用物理知识解释自然现象,热爱、亲近大自然。 教学重点: 1. 折射定律的得出和理解; 2. 理解折射率的概念。 教学难点: 理解折射率的概念 教学方法: 演示实验,指导学生进行实验探究活动。 课时安排:1 课时 情境引入: 光在均匀介质中沿直线传播,当它遇到不同介质的分界面时,往往不再按照原来的方 向前进,一部分被反射回原来的介质中,发生光的反射;另一部分进入不同介质后偏向另 一个个方向传播,发生光的折射。 新课教学: 一、光的折射定律 阅读教材:简要概括人类对光的折射的研究历程。 情境:如图所示,让一束光由一种介质斜着射向另一种介质,例如,从空气射向水中, 入射光线与法线的夹角 i 称为入射角,折射光线与法线的夹角 称为折射角。 1、折射定律:当光线从空气射入介质时,发生折射光线与入射光线、法线处在同一平面 内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角 i 的正弦与折射角 的正弦成正比。 sin i n 2、表达式: sin 【讨论与交流】若让光从玻璃片入射,进入到玻璃片与空气的界面,折射光线将如何?光 线向什么方向偏折? 3、光路的可逆性:如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆着原来入射 光线发生折射。也就是说,在光的折射现象中,光路是可逆的。 二、折射率 情境:光从真空射入水中时, n 1.33 ;光从真空射入某种玻璃时, n 1.50 。对于 不同的介质来说,常数 n 是不同的。 【思考问题】常数 n 越大,光线从真空斜以相同入射角射入这种介质,光线的偏折情况 是怎样的? 1、定义:把光从真空射入某种介质发生折射时, 入射角 i 的正弦与折射角 的正弦之 比 n ,叫作这种介质的折射率。 2、物理意义:折射率是反映介质光学性质的一个物理量,它反映了光从真空斜射入介质 (或从介质斜射入真空)时偏折的程度。折射率越大,介质使光线偏折的程度就越大。 3、折射率与光速的关系:某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度 c 与光在这种介质 中的传播速度 v 之比。 表达式: n c v 4、任何介质的折射率都大于 1. 【讨论与交流】有人说,当光从水射入空气发生折射时,入射角的正弦值与折射角的正弦 值之比即为水的折射率。这种说法正确吗? 三、测定介质的折射率 【实验与探究】测定长方形玻璃砖的折射率。 【思考问题】(1)怎样确定与入射光线 AO 相对应的折射光线 OO′? (2)用什么方法处理数据,得到长方形玻璃砖的折射率? (3)应该采取哪些措施以减小误差? 例题:如图所示,一个储油桶的底面直径与高均为 d 。当桶内没有油时,从某点 A 恰能看 到桶底边缘的某点 B。当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿 AB 方向看去,恰好看到 d 桶底上的点 C,C、B 两点相距 4 。求油的折射率和光在油中传播的速度。 课堂小结: 1、理解光的折射定律; 2、理解折射率的含义,会计算介质的折射率; 3、知道折射率与光速的关系。 课后作业: 第 3 题、第 5 题
4.1光的折射定律4.2测定介质的折射率 教学设计-2021-2022学年【新教材】粤教版(2019)高二物理选择性必修第一册
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