光的折射定律 公开课教学设计

第4章光的折射和全反射第1节光的折射定律高二物理陈晶【三维目标】【知识与技能】1.理解光的折射定律，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题。2.知道折射率的含义及其与光速的关系，并能用来进行计算。【过程与方法】1.利用实验采集数据，从而推出折射定律。2.通过对自然界中折射现象的分析，培养学生应用已有物理知识分析实际问题的能力。【情感态度与价值观】1.通过体验折射定律的发现过程培养学生的探索精神。2.渗透物理研究和学习的科学态度。【教学重点】光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。【教学难点】光的折射定律和折射率的应用．通过实际问题的分析解决加深对折射的理解，学会解决问题的科学方法。【教具】光的折射演示器，ppt课件。【主要教学过程】(一)引入新课光从一种介质斜射入另一介质时，传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。在遥远的古代科学家们就开始研究光的折射现象了。公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到：A．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；B．折射光线和入射光线分居在法线的两侧；托勒密关于光的折射的最早的理论我们已经在初中学习过了。（注意强调光路图的规范画法）法线入射角法线入射角空气界面i空气界面i玻璃玻璃r折射角r折射角德国物理学家开普勒在托勒密的基础上继续有关光的折射的研究，可惜没有得到最终的折射定律。最后在经历了1500年的辛苦探索后，在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了光的折射定律，即入射角和折射角之间的关系．今天就让我们回到几百年前，通过实验一起去体会斯涅耳科学家是如何找到折射定律的。(二)教学过程一、折射角与入射角的定量关系试验与探究：探究折射角与入射角的关系要求学生：记录入射光、折射光偏离法线的角度；不断改变入射光的方向，观察折射光的方向如何变化，将相应的角度值填入下表。光线从空气射入玻璃中入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr通过分析表中数据可以得出结论：入射角增大，折射角也在增大，但是折射角个入射角之间的关系不是简单的正比关系。入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n来表示这个比例常数，就有这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律。折射率n．光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的．常数n是与介质有关的物理量,反映了介质的光学性质，与i和r无关，对于确定的介质，n是定值。物理学把光从真空（空气）射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦比值n,叫做这种介质的折射率。折射率无单位。几种常见物质的折射率酒精酒精金刚石玻璃—二硫化碳水晶水乙醚空气折射率的意义不同介质的折射率不同，介质的折射率反映了介质对光的偏折程度。折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。玻璃的折射率较大，入射角一样时，折射角较小，即光偏离原来传播方向的程度较大。二、折射率的意义光在不同介质中的传播速度是不同的。光从真空射入介质中时，由于传播速度减小，传播方向也要发生偏折，光在介质中的传播速度越小，偏折程度越大。介质的折射率与光速的关系理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的