第四章第四节 折射现象【知识点】:光的折射定义、光的折射规律、三棱镜对光线的作用、透镜的奥秘【重点、难点】重点:光折射概念和折射规律和运用规律分析解决生活中问题难点:解释简单的折射现象,从一种介质看另一种介质中的物体所看到的是虚像,折射角的概念【教学流程】1.光的折射活动:①从上方观察斜放在水中的筷子向_____(上或下)弯折②把一只激光笔对准烧杯的左下部(在烧杯底留下一个光斑)然后往烧杯中加水,发现光斑往_____移③让激光笔垂直照向烧杯底部,然后加水,光斑______(会或不会)移动结论:光从一种介质____入另一种介质时,传播方向会发生______活动:探究光的折射规律器材:激光笔、水槽、一个可折叠的光屏和一块玻璃砖过程:让激光笔发出的光沿光屏射入水中①观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系②比较折射角与入射角的大小③改变入射角大小,观察角的变化,然后保持入射光线不动,转动光屏还能在光屏上找到折射光线吗?④让光从水中斜射到空气中,观察入射角和折射角的变化⑤换用玻璃砖,将上面的试验过程重复一次⑥让光垂直射向玻璃砖,观察现象结论:⑴光折射时,入射光线、折射光线、法线______(在或不在)同一平面上;⑵折射光线和入射光线在法线____(一侧或两侧)折射角随______角的变化而变化, ①当光从空气斜射入水或玻璃等_______(透明或不透明)物质中时,折射角_____(大于水入射光线N O N' 入射角 折 射角折射光线 空气 看图回答: 法线:过入射点与界面垂直的直线(虚线) 入射角:______光线与_______的夹角 折射角(γ):______光线与_______的夹角或小于)入射角;②当光从水或玻璃等_______(透明或不透明)物质斜射入空气中时,折射角_____(大于或小于)入射角;③当光垂直射向水或玻璃等_______(透明或不透明)物质时,传播方向_____(变或不变),此时折射角、入射角都为0度想一想:⑴光线在水面处发生折射时,会反射吗,用什么办法来证明?⑵若反射,发射角、折射角、入射角、法线有什么关系呢?⑶光发生折射时,光路可逆吗?2.透镜的奥秘活动:探究透镜的奥秘器材:激光笔、两块三棱镜过程:将激光笔发出的光射向三棱镜的顶部,观察光通过三棱镜时,和离开三棱镜后的光路,并在有边的图中画出光路现象:一束光通过三棱镜后,出射光线偏向三棱镜的__________做一做:把两块三棱镜组合起来,观察并画出平行光经过折射后的出射光线的路径结论:我们可以联想到透镜可看是有许多棱镜组成的,没个棱镜都使光线向地面偏折,所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【典型例题】【例1】如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:是入射光线,玻璃在(选填“AB面的左方”、“AB面的右方”、“CD面的上方”或“CD面的下方”),并标出入射角、反射角、折射角【例2】古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的现象;“池水映明月”说的就是光的现象【例3】下列关于折射现象中,说法正确的有()A、光从空气进入水中时,折射角一定大于入射角B、光从空气进入水中时,折射角一定小于入射角C、光从水进入空气中时,传播方向有可能不变D、光从水进入空气中时,传播方向一定改变。
【例4】完成光路图【课后练习】1.如图所示,光线在玻璃和空气两种物质的分界面上发生折射,此时折射角等于_________,分解面的_______方是玻璃2.当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法正确的是( )A.光线的传播方向一定发生改变B.光线的传播方向有时不发生改变C.当光线从水中斜射入到空气中时,折射角小于入射角D.当光线从玻璃中斜射入到空气中时,折射角小于入射角3.用气枪射击池水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应该瞄准( )A.看到的鱼B.看到鱼的上部C.看到鱼的下部D.看到鱼的右边4.完成光路图第五章第一节 折射现象【知识点】:透镜及其种类、焦点、焦距、光心、透镜对光线的作用、透镜的三条特殊30°°练习1光线【重点、难点】 重点:两种透镜对光的作用,并能区别凸透镜和凹透镜的光学特性难点:同过作图考查透镜对光线的作用【教学流程】1.透镜:生活中常见的眼镜,他的镜片就是透镜,通常分为凸透镜和凹透镜两种 活动:要求同学们分别通过凸透镜和凹透镜观看书上的文字(透镜距书较近)试回答:(a )通过______透镜,所看到的物体的像是放大的;(a )通过______透镜,所看到的物体的像是缩小的;(1)凸透镜:中央厚、边缘薄的透镜,如图:(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如图:活动:探究凸透镜和凹透镜的光学性质器材:凸透镜、凹透镜、平行光源 过程:分别将一束平行光线通过凸透镜和凹透镜上,看到凸透镜能使平行光会聚在一点,凹透镜能使平行光变成发散光线结论:(3)凸透镜对光线有会聚作用, 如图:所以凸透镜又叫会聚透镜;(4)凹透镜对光线有发散作用, 如图:所以凸透镜又叫发散透镜;想一想:①近视眼镜和远视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜?②辨别凸透镜和凹透镜的方法有几种?哪种方法最好?2.光心、主光轴(1)透镜的中心叫光心,如前图中的“O ”点(2)通过透镜光心与透镜垂直的叫主光轴 (3)焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光线经过透镜后会聚在一点,这个点F 叫焦点,如前图中的“F ”点(4)焦距:焦点F 到透镜光心O 的距离f 叫焦距,如前图中的“f ”3.透镜的三种特殊光线“(1)凸透镜:①平行于主光轴的入射光线,折射后经过另一侧的实焦点,如图中“①”②经过焦点的入射光线,折射后平行于主光轴,如图中“②”O ● O ●f③经过光心的入射光线,折射后方向不变,如图中“③”(2)凹透镜①平行于主光轴的入射光线,折射光线的反方向经过同侧的焦点,如图中“①”②指向另一侧焦点的入射光线,折射光线平行于主光轴,如图中“②”③经过光心的入射光线,折射后方向不变,如图中“③”活动:测定远视眼镜(凸透镜)的焦距器材:远视眼镜(或凸透镜)太阳光、刻度尺过程:将太阳光正对远视眼镜,调节镜与地面见的距离,直到地面上出现最小最亮的光斑,用刻度尺测量出光斑到镜子的距离就得到焦距f ,同时可以求得眼镜的度数[D=1/f ×100(f :单位:m )]【典型例题】【例1】完成下列光路图:【例2】一条光线被某种光学元件作用,发生了弯折,如图,请分别填上三中光学元件,并完成光路图【巩固训练】1.如图的光路,请填上适当的透镜:① ② ③ FF o ③ ② ① FF o F F FF1.关于透镜,下列说法中正确的是():A.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点;B.凸透镜对光线有会聚作用,因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上;C.凸透镜只对平行光有会聚作用D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点3.下列是凸透镜对光线的作用的说法,其中正确的是()A.光通过凸透镜会变成平行光B.平行于主光轴的光才有会聚作用C.对任何一束光都有会聚作用D.对通过焦点的光才有会聚作用【课后练习】1.试作出通过凸透镜焦点的折射光线2.通过放大镜看物体时,若适当增加放大镜与物体间的距离,看到的像是增大呢,还是缩小?3.根据光路图,填上适当透镜【教后记】第五章第三节凸透镜成像一、教学目标:1、知识和技能理解凸透镜成像的规律。
2.过程和方法(1)学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。
(2)通过探究活动,体验科学探索的全过程和方法。
(3)学习从物理现象中归纳学习科学规律的方法。
3.情感、态度和价值观(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理,勇于探索日常生活中的物理学原理。
(2)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。
(3)乐于参加观察、试验、制作等科学实践。
二、教学重点:凸透镜成像规律的探究过程。
三、教学难点:引导学生设计实验方案,并从实验中得出凸透镜成像规律。
四、教学方法:实验探究法。
器材准备:蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组。
五、教学过程:(一)导入新课师:照相机、投影仪、放大镜所成的像各有什么特点?生:(学生思考、回答)照相机成倒立的缩小的像,投影仪成倒立放大的像,放大镜成正立放大的像。
师:我们来做一个小实验:用放大镜先看书本上的文字,然后再用放大镜看远处的同学和老师。
你发现了什么吗?请描述一下看到的现象。
生:描述看到的现象。
如:看到远处的物体是倒立的、缩小的,近处的物体是放大的、正立的等。
(二)探究活动1、提出问题师:放大镜本身就是凸透镜,从刚才的观察中我们可以看到同样是凸透镜,但观察到的现象却有很大不同:有时是正立的,有时是倒立的、有时是放大的,有时是缩小的。
下面请同学们根据观察到的现象和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解思考一下,你还想知道哪些问题?以小组为单位讨论。
提炼学生问题中的知识点,确定本课的探究课题:凸透镜在什么条件下成放大的像,在什么条件下成缩小的像,在什么条件下成正立的像,在什么条件下成倒立的像。
2、猜想假设师:通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验,你认为上述问题的答案可能是什么?以小组为单位继续讨论。
(说明:一定要给学生留一定思考时间,引导学生尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想,并且让学生充分讨论。
对学生提出的猜想,是有价值的,合理的,一定要给予肯定,特别是具有创新的猜想和假设。
而对明显不正确的猜想,也不要草率否定,在充分肯定积极性的同时提出正确合理的成分,使他看到自己的成绩,增强学生的勇气。
)猜想:照像时人和景物到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,像是缩小的;使用投影仪时,投影片到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,像是放大的。
看来,像是放大的还是缩小的,可能跟物体凸透镜的距离有关。
窗外的景物到凸透镜的距离比较远,像是倒立的;用凸透镜直接看书上的字时,凸透镜离书面较近,像是正立的。
可能凸透镜成像的正倒与物体到凸透镜前的位置有关。
照相机、投影仪工作时,物和像在凸透镜的两侧;而放大镜中,物体和像在透镜的同侧。
像的正倒可能跟物体和像是否在同侧有关。
3、设计实验师:上面我们已经对所提出的问题作出了初步的猜想和假设,下面我们就要来亲自动手检验一下。
用什么办法去验证猜想是否正确呢?生:用实验的方法可以来验证猜想的正确性。
师:那么在动手实验之前,请各小组先讨论一下,拿出你们的小组的实验设计方案。
(教师指导下进行全班交流,并参照书上给出的实验设计方案,比较各组的方案中的成功之处和考虑不够周到的地方,请学生修正自己组的方案,可以边设计,边实验校正,边修改。
)教师介绍:物距(u)、像距(v)、实验器材。