2024-2025学年高中物理第十三章光1光的反射和折射教案2新人教版选修3-4VIP

PAGE1-光的反射和折射教学目标：学问与技能（1）学会用插针法确定光路（2）会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率过程与方法：通过试验探究物理规律，初步建立试验探究的科学方法通过探究性的试验培育学生发觉问题，解决问题的实力，促进学生在相互合作中体验学习的乐趣。学情分析学生之前已经理解折射率的概念，驾驭了光的折射定律，本节内容是中学教材供应的可以让学生亲自动手做试验来体会理论学问的一个应用。重点难点如何确定一条光路图，入射角，折射角。数据处理的可行性试验中可能存在的误差及误差分析。教学过程活动1：引入老师：我们知道不同的材料折射率不同，那么如何测量某一种材料的折射率呢？学生：方案一:光从真空射入某种介质发生折射时，n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).()方案二: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，即n＝eq\f(c,v).老师:供应一块平行玻璃砖,让同学供应设计方案测定玻璃砖的折射率活动2：理论探究分组探讨：方案一和方案二中可行的方案老师：刚才我们通过理论探究，确定了测定玻璃砖折射率的方法，如何确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，找到一组对应的入射角和折射角。老师供应试验可行的器材：玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3～4枚)、量角器、直尺、铅笔．学生活动：分组探讨确定光路的方法，找出相对应的入射角和折射角。活动3：试验探究（一）试验步骤：(1)用图钉把白纸固定在木板上.(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O点的法线NN′.(3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针.(4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′.(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖视察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像拦住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3拦住P1、P2的像，再插上P4，使P4拦住P3和P1、P2的像.(6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′.数据处理学生：探讨结论：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.老师方法总结：(1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值.(2)作sinθ1－sinθ2图象：变更不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2的图象，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知图象应为直线，照试验原理图乙所示，其斜率为折射率.(3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2，计算折射率n.留意事项老师：试验过程中必定会存在误差，但是我们可以通过一些措施来减小误差。入射角大些还是小些玻璃砖同侧大头针间的距离有关系吗？学生：（1）入射角不能太大也不能太小大头针间的距离适当大些活动4：误差分析学生探究：模型1：在用插针法测定玻璃砖的折射率的试验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图4①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图.图4(1)甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).(2)乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).活动5:试验拓展与创新老师:假如是其它形态的玻璃砖,如下图,可以测量其折射率吗?课后练习1．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图1所示.图1(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示).(2)假如有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.2.用三棱镜做测定玻璃折射率的试验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧视察，调整视线使P1的像被P2拦住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3拦住P1、P2的像，使P4拦住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和