《跨学科实践》学历案

《跨学科实践》学历案光的折射与透镜学历案一、学习主题光的折射与透镜二、设计者你的名字三、课标要求1、认识光的折射现象，了解光从空气斜射入水中或其他介质中时的偏折规律。2、了解透镜对光的作用，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。3、通过实验探究，学会用简单的方法测定凸透镜的焦距。四、学习目标1、知道光的折射现象，能准确描述光从空气斜射入水或其他介质中时的折射光线与入射光线、法线的位置关系，理解折射角随入射角的变化规律（折射角小于入射角，且入射角增大时折射角也增大）。2、能够区分凸透镜和凹透镜，明白凸透镜对光有会聚作用、凹透镜对光有发散作用，并且可以举例说明它们在生活中的应用。3、学会用平行光聚焦法测定凸透镜的焦距，知道焦距是反映透镜光学特性的一个重要参数。五、自主学习（一）光的折射现象1、同学们，我们先来看一个小实验哦。把一根筷子斜插入盛水的碗中，你会发现筷子好像在水面处“折断”了。这就是一种光的折射现象。那大家想一想，在生活中你还见过哪些类似的现象呢？可以写下来哦。2、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。那我们来画一画图吧。画出入射光线、折射光线、法线，并且标注出入射角和折射角。（记得入射角是入射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角哦）（二）光的折射规律1、让我们来做个模拟实验（可以想象一下哦）。假如有一束光从空气斜射入水中，我们来观察一下入射角和折射角的大小关系。当入射角是30°的时候，猜猜折射角大概是多少度呢？然后再把入射角增大到45°，折射角又会怎么变呢？根据这个实验，我们可以总结出光从空气斜射入水中时，折射角______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，并且入射角增大时，折射角也______（填“增大”“减小”或“不变”）。2、如果光从水中斜射入空气呢？情况又会怎样？大家可以根据前面的知识推测一下，然后再和同学讨论讨论。（三）透镜1、大家看看周围，有没有发现一些像眼镜片、放大镜之类的东西呀？这些东西都和透镜有关呢。透镜有两种，一种中间厚、边缘薄的叫做凸透镜，另一种中间薄、边缘厚的叫做凹透镜。那你能在家里找一找，哪些东西是凸透镜，哪些东西是凹透镜吗？把找到的东西写下来哦。2、我们来做个简单的小实验（想象实验哦）。拿一个凸透镜对着太阳光，在地上或者纸上会出现一个小光斑。这个光斑是怎么形成的呢？这就体现了凸透镜对光的______（填“会聚”或“发散”）作用。那凹透镜对光又有什么作用呢？我们可以用类似的方法想象一下，凹透镜会使光变得更______（填“集中”或“分散”），这就是凹透镜对光的发散作用。（四）测定凸透镜的焦距1、现在我们要学习一个很有趣的技能，就是测定凸透镜的焦距。我们可以用平行光聚焦法来测定哦。找一个平行光源（比如太阳光），让平行光垂直照射在凸透镜上，在凸透镜的另一侧用光屏承接，移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑所在的位置就是凸透镜的焦点，从凸透镜的光心到焦点的距离就是焦距。那同学们想一想，如果没有平行光源，我们还可以用什么方法来测定凸透镜的焦距呢？可以和小伙伴们讨论一下哦。六、典型例题（一）光的折射规律例题例1、光从空气斜射入水中，入射角为60°，那么折射角大概是多少度呢？（假设光在空气中的传播速度比在水中快很多）解：因为光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。当入射角为60°时，折射角应该小于60°。根据光的折射规律，我们可以大致估算出折射角的范围。（答案：折射角小于60°，具体数值需要根据光的折射定律的定量计算，这里只做定性分析）（二）透镜作用例题例2、下列关于透镜的说法正确的是（）A.近视眼镜的镜片是凸透镜，对光有会聚作用B.远视眼镜的镜片是凹透镜，对光有发散作用C.凸透镜对光有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定会会聚在一点D.凹透镜对光有发散作用，可用于矫正近视眼解：首先我们知道近视眼镜是凹透镜，用于矫正近视眼，因为凹透镜对光有发散作用；远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用。而且凸透镜对光有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚在一点，只是比原来更靠近主光轴。所以这题答案是D。（三）测定凸透镜焦距例题例3、小明用一个凸透镜做测定焦距的实验，他让太阳光垂直照射在凸透镜上，在另一侧移动光屏，当光屏距离凸透镜10cm时，得到了一个最小、最亮的光斑。请问这个凸透镜的焦距是多少？解：根据平行光聚焦法测定凸透镜焦距的原理，从凸透镜的光心到焦点的距离就是焦距，这里光屏到凸透镜的距离就是焦距，所以这个凸透镜的焦距是10cm。七、课后作业1、光从空气斜射入玻璃砖（玻璃的折射率比空气大），当入射角逐渐增大时，折射角会（）A.一直增大，且总大于入射角B.一直增大，且总小于入射角C.先增大后减小，且总小于入射角D.先减小后增大，且总大于入射角答案：B2、以下光学元件中，对光起发散作用的是（）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.潜望镜答案：B3、一束光从空气斜射入水中，在水面处发生反射和折射现象。若使入射角增大，则（）A.反射角增大，折射角减小B.反射角增大，折射角增大C.反射角减小，折射角增大D.反射角减小，折射角减小答案：B4、在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上能成清晰的像。则（）（这里应该有一个关于蜡烛、凸透镜和光屏位置关系的图的描述，由于不能提供图片，同学们可以想象一下三者在一条直线上，并且满足成像规律的情景）A.所成的像是倒立、放大的实像B.所成的像是倒立、缩小的实像C.把蜡烛向左移动少许，光屏应向左移动才能得到清晰的像D.把蜡烛向右移动少许，光屏应向右移动才能得到清晰的像答案：A、C5、某同学在做测定凸透镜焦距的实验时，将凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距是______cm。答案：156、请你解释