光的折射率

光的折射率 教学 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 课 堂 教 学 设 计 章节、课题 ?19,02 光的折射 教学目标 知识目标 1、理解折射定律的确切含义，并能用来解释光现象和计算有关的问题( 2、理解折射率的定义，以及折射率是反映介质光学性质的物理量( 3、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算( 能力目标 1、知道折射光路是可逆的，并能解释光现象和计算有关的问题( 2、能解释自然界中出现的光的折射现象，如:海市蜃楼、水中观像等( 情感目标 通过生活中大量的折射现象的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，激发学生学习物理知识的热情，并正确认识生 活中的自然现象 美育目标 教学重点 光的折射定律 教学难点 折射率的意义、折射现象的分析 教学疑点 折射现象产生的原因(本质是光在不同介质中的速度不同，后面的章节会讲到光的本质) 教具参考 纸杯(5角的铜币)、玻璃杯、平行光源、半圆形玻璃砖 相关媒体 海市蜃楼的图片 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 提示 用课件重点演示纸杯中铜币由看不见到倒入水后看得见的过程，画出光路图，并做出光的折射 的动态图。作出所看到的铜币的像的光路图，由此得到渔夫叉鱼和激光捕鱼的光路图及海 市蜃楼光路图和水中观景光路图 教材分析 此节教材主要要求学生了解光的折射和折射率，更重的是要求学生理解光的折射的应用。 教法研究 实验、设问 引入新课 做实验，让投影仪的摄像头斜对着纸杯，在纸杯内放入一铜币，移动纸杯，直到看不到铜币为 止，然后在纸杯中加入清水，慢慢的可以看到铜币，由此引入光的折射。 新课讲授 1、做实验研究入射角与折射角间的关系，同时介绍介质、界面、入射点、法线、入射角、折射 角的概念，列表处理得到的角度数据，探究的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 (让学生自己动手)找出它们间的正弦 成正比的关系 2、由不同介质对光的折射不同介绍折射率的定义及表达式，再说明与光速的关系 3、再用刚才所学的折射定律来解释引入新课中所做的实验，重点是把原理讲清楚，注意用动态 的效果来演示光路图和看到的像 4、光的折射的应用:渔民捕鱼、水中观景、海市蜃楼等 课堂小结 1、光由一种介质进入另一种介质中传播时传播方向发生改变的现象，本质原因是光速变化了。 2、光的折射定律及折射率的概念 板书设计 一、光的折射: 1、定义:光从一介质进入另一介质，传播方向改变的现象，叫做光的折射 2、折射定律:?折射光线跟入射光线、法线在同一平面内 ?折射光线和入射光线分居于法线的两侧 ?入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 二、折射率: 1、定义:光从真空射入某种介质，入射角θ的正弦与折射角θ的正弦的比值 12 第1页 共4页 教学设计 ,sinc12、表达式:n,, vsin,2 三、应用 1、例:渔民捕鱼:一般叉鱼、激光捕鱼和水中观景 2、例:海市蜃楼 3、思考:通过玻璃杯看到的物体为什么是折断的 典型例题 例1、光从真空射入玻璃中，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角r也随之增大， 则下列说法中正确的是:[ ] A、比值i,r不变 B、比值sini,sinr不变 00C、入射角i增大10，折射角也增大10 D、入射角的增量与折射角的增量的比值不变 例2、如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中所给的数037053据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。 课堂作业 课后练习 容易题 中档题 思考题 竞赛题 扩展资料 精确折射定律的最早发现者——斯涅耳 威里布里德(斯涅耳(Willebrord Snell Van Roijen 1591-1626)，荷兰莱顿人，数学家和物理学家，曾在莱顿大学担任过数学教授(斯涅尔最早发现了光的折射定律，从而使几何光学的精确计算成为了可能( 一、前人对光折射的研究 古希腊人最早对光现象进行数学处理，欧几里德在他的《光学》里总结了到他那时为止已有的关于光现象的知识和猜测(那时的人们已经知道，在眼睛和被观察物体之间行进的光线是直线;当光线从一个平面反射时，入射角和反射角相等(在这个时期，折射现象虽已为人所知，但还属于 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 上的讨论( 古希腊科学典籍中关于光折射的实验记载寥寥无几，最早的应该是公元二世纪托勒密所做的光的折射实验(他在一个圆盘上装两把能绕盘心旋转的尺子，将圆盘的一半浸入水中(让光线由空气射入水中，就得到它在水中的折射光线，转动两把尺子，使它们分别与入射光线和折射光线重合(然后取出圆盘，按尺子的位置刻下入射角和折射角(他所测出的一系列数据是非常精确的(托勒密大致假定了光的入射角和折射角之间，有一直接的比例关系(托勒密依靠经验发现了折射的规律，但却没有由此得出精确的折射定律( 1609年，伽利略制成了望远镜，并利用他进行了很多科学观测(这些新的发现激励开普勒对光折射现象进 第2页 共4页 教学设计 行了深入的研究，并于1611年出版了《折射光学》一书(开普勒的研究表明，对于两种给定的媒质，小于30度的入射角同相应的折射角成近似固定的比，对于玻璃或水晶，这个比约为3:2(他还表明，这个比对于大的入射角不成立(开普勒试图通过实验发现精确的折射定律，他的方法虽然是正确的，却没有得到其中有规律性的联系(但是，开普勒的研究为后来斯涅耳得出折射定律起到了一定的启示作用( 二、折射定律的得出 大约是在1621年，斯涅耳通过实验确立了开普勒想发现而没有能够发现的折射定律(当时斯涅耳注意到了水中的物体看起来象漂浮的现象，并试图揭开其中的奥秘(由此便引出了他对折射现象的研究( 在总结托勒密、开普勒等前人的研究成果后，斯涅耳做了进一步的实验(在实验中，斯涅耳应用开普勒的方法发现:从空气到水里并落在容器垂直面上的一条光线在水中所走的长度，同该光线如按未偏离其原始方向而本来会通过的路程成一定的比(他指出:折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦和折射角的正弦的比值对于一定的两种媒质来说是一个常数(这个常数是第二种媒质对第一媒质的相对折射率，即: ， (其中 和 分别为入射角和折射角; 为折射光所在媒质对入射光所在媒质的相对折射率; 和 为两种媒质的绝对折射率(斯涅耳的这一折射定律(也称斯涅耳定律)是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过(只是后来惠更斯和伊萨克?沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载( 首次把折射定律表述为今天的这种形式的是笛卡儿，他没做任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律的(笛卡儿在他的《屈光学》(1637)一书中论述了这个问题( 折射定律是几何光学的最重要基本定律之一(斯涅耳的发现为几何光学的发展奠定了理论基础，把光学发展往大大的推进了一步( 三、斯涅耳的数学成就 斯涅耳在数学上也颇有成就(他善于实验和测量(1617年，他运用三角方法，精确地测量了地球的大小，且测出了纬度一度为66.66英国法定里(他得出的这一数据比前人的数据精确的多，所以后来被引用在《函数尺和直角仪的说明》以及《地理学》等书中( (2)光的折射实验( 现象的观察和分析为我们建立了“光的折射”的概念，但是如果深入研究现象往往需要进行科学实验，有控制的实验观察、精确有效的计量是研究的必要手段(在这里教师需组织学生进行折射实验(而不是在课后)，同时可以引入物理学史中对光折射实验的情况帮助学生构建具有“逻辑数学结构”的折射定律(例如，光折射实验最早可以追溯到古希腊(据考证，约公元140年，天文学家托勒密专门做了“光从空气到水中发生‘偏折’” S处装了两把可以旋转的尺子，将圆盘的一半竖直插入水的实验(托勒密的实验装置如图2所示(在圆盘中心 中，旋转两把尺子以确定入射光线和折射光线的方位，从而测出入射角和折射角(将角度列成表(表1)(从这里我们可以看到没有深入的思考、分析，只有描述是无法形成物理定律的( 表1:光线对应角度 0 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 入射角 0 8? 12.5? 22.5? 29? 35? 40.5? 45.5? 50? 折射角 2、从实验数据中归纳、概括、抽象，是发现物理规律的重要途径 通过实验，人们可以深入观察一个现象，进行测量使我们得到了足够的实验数据;但是通过把有关的测量 第3页 共4页 教学设计 的数据列表进行分析，试图找出事物内在的、相联系的规律性，这是物理定律发展过程中的重要的步骤(从以上实验数据一般无法找出我们所需的规律(事实上，物理学家在1000多年后才有现在表述的“光的折射定律”( 托勒密得出实验结果后，只是从数据的表面简单寻找比例关系，因此只能得出:折射角与入射角成正比(事实上，只在小角度情况下成立)(1611年开普勒对折射现象和透镜的原理作了广泛的研究，写成了《折光学》，正确地指出:只在小角度情况下，入射角与折射角成正比(同时通过光的可逆性，从反面倒推得出结论，并通过实验发现了全反射现象(但是他未能得出更一般的、内在的规律( 折射定律的正确表述是1621年荷兰数学家斯涅耳从实验中得到的(斯涅耳采用了与开普勒基本相同的实验方法(他在分析实验数据中发现(但没有正式发表)，图3中比值有如下关系: 可以通过实验数据拟合得出n，对于水，。通过斯涅耳折射定律，我们可以预言光从空气进入 水中如何“偏折”(应该说，这是物理规律的最基本的应用，这也是物理规律的价值所在( 物理规律的产生需要运用多种数学方法:列表、图像、数学公式等等，而用一个简单的数学式(数学模型)，准确地表达相关物理量的关系，是最简明的，最为理想的，因此，它成为人们追求的目标( 由此我们可以看到:?一个物理定律的得出往往经历一个漫长、曲折的过程需要坚韧的创新精神，做前人没有做过的事(因此，培养百折不挠的求真精神是教学的前提(?建立物理定律必须掌握丰富的数学知识，还需要必要的物理知识作为基础(如果没有广博的知识，根本谈不上能力(科学家之所以能在新的复杂的情况下抓住问题本质去处理问题，关键在于广博知识的迁移。 教学后记 第4页 共4页