浙江省杭州市蕭山區(qū)高中物理《光的反射》

1、高二年級物理學科光的反射和折射【學習目標】1.知道反射規(guī)律，并能簡單應用2.知道折射規(guī)律，能判斷折射現象3.基本理解折射率（指絕對折射率）的概念，知道影響介質折射率的因素4.知道折射率與光速的關系，并能進行簡單計算【先學任務】任務一請在閱讀課本之前先完成以下內容（你知道嗎）我們在生活中會看到一些有趣的現象，例如：盛滿水的碗看上去好像變淺了；魚缸中游動的小金魚看起來好像變大了；放在厚玻璃前的鋼筆，筆桿看起來好像“錯位”了；夜晚仰望星空，會看到星星“眨眼睛”等現象。這些現象對我們來說很神秘，為什么會出現這樣的現象呢？（做一做）1在杯子中裝滿水，把筷子斜插到杯的底部，從側面斜視水面，會發(fā)現水中的筷子

2、好像向上彎折了。2.在空的杯子中放一枚硬幣，移動杯子，使眼睛剛剛看不到硬幣，保持眼睛和杯子的位置不變，慢慢地向杯里倒水，隨著水面的升高，會看到硬幣，還會發(fā)現硬幣位置升高了。（想一想）水為什么變“淺”了？（練一練）唐朝著名詩人儲光羲的釣魚灣中，有一句詩詞“潭清疑水淺，荷動知魚散”。意思是清澈的潭水看起來變_了，荷葉一動，魚盡散去。在這里，詩人看到的潭底荷水中的魚，都是_像，且看到的位置比實際的位置都偏_，這是由于光的_現象造成的。預習了這一節(jié)的知識，你一定知道答案了吧。意圖：根據學生身邊實際烘托出一種背景，在學生進行人文品嘗的氛圍中逐步感悟物理知識，激勵學生探討其中的奧秘，同時利用學生對生活的認

3、識和自己原有的認知促進對光的折射的認知，達到知識的遷移，為上好光的折射作好鋪墊預熱。任務二 閱讀課本44至45頁內容，完成下面填空 如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質中傳播的路線，其中_是入射光線，_是反射光線，_是折射光線，反射角為_，折射角為_，光進入玻璃后折射角的大小是_意圖：讓學生在閱讀課本后對光的反射和折射過程中反射角、折射角等的重新認識，加深印象。任務三預習習題訓練問題處理導引： （1）四個選項中選出正確的選項，打上“”，對錯誤的選項打上“”，對無法確認的選項畫上“”。 （2）分析錯誤選項的錯誤所在，對錯誤的選項給予改正。 （3）對與無法確認的選項，給出自己的疑慮，并在預習反饋中提

4、出1.下面哪個圖正確地表示了光從空氣射入玻璃中的情況？（ ）導引：光的折射光路的認知，注意光線的偏折情況。2.一束光由空氣射向介質,如果斜射到界面上,則( )A.必定只發(fā)生反射現象B.必定只發(fā)生折射現象C.必定同時發(fā)生反射和折射現象D.可能只發(fā)生反射現象導引：光的反射和折射存在認知。3.關于介質折射率，下面的表述正確的有（ ）A. 根據n可知，當增加時，n也將增加B.若光以同一入射角從真空射入不同的物質，折射角越大表明該物質對光線的偏折程度越大C.折射率與光的入射角和折射角的大小無關，與介質本身有關D.由于光進入的情況不同，所以折射率可能大于1，也可能小于1導引：折射率是比較重要的概念，本題主

5、要從折射率的決定因素入手進行理解。意圖：在預習后在對內容理解上對預習效果進行基本檢測，讓學生發(fā)現預習過程中存在的理解疑難，帶著這些所需要解決的疑難進入課堂學習，能更好的學習知識，提高課堂學習的效率?！菊n前準備】1.學生預習反饋：1.光路的偏折如何去把握？2折射率到底是什么，如何應用？3. 在n中，是入射角是折射角嗎？2.基于預習反饋結合學習目標，生成如下課堂A組學習習題：A組題1（反射定律實例應用）.保持入射光線方向不變,將平面鏡繞著過入射點且垂直于入射光線和法線所決定的平面的軸旋轉角,則()A反射光線也轉過角 B反射光線轉過2角C入射角增大2角 D反射光線與入射光線的夾角增大角A組題2（光的

6、折射、光路可逆）圖中畫的是光線由空氣進入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣中的光路圖。指出哪種情況是可能發(fā)生的?(圖中O點是半圓形玻璃磚的圓心)（ ）OAOBCODOA組題3（折射率概念）.關于折射率，下列說法中正確的是()A根據n可知，介質的折射率與入射角的正弦成正比B根據n可知，介質的折射率與折射角的正弦成反比C根據n可知，介質的折射率與介質中的光速成反比D同一頻率的光由第一種介質進入第二種介質時，折射率與波長成反比60空氣介質30A組題4（光的折射定律與折射率應用）如圖所示，一條單色光線從某介質射入空氣時，若入射光線與界面的夾角為60，折射光線與界面的夾角30，則該介質的折射率為 ( )A

7、. B. C. D.3.生成說明：根據學習目標1生成題A組題1，在A組題1處理中，可以培養(yǎng)學生利用光路分析和數學幾何應用結合處理問題的能力。實際應用中學生在準確做出圖示，正確做出分析和判斷時出現較多的錯誤，通過該題學習展開，能強化學生作圖和應用能力。根據學生預習反饋1結合學習目標2生成A組題2，讓學生借助其認識光的折射過程中光路情況。 根據學生預習反饋2、3結合學習目標3生成A組題3，學生借助A組題3逐步分析理解折射率的概念，知道折射率的決定因素，并進一步解決預習反饋3的疑問。 A組題4的生成目的是讓學生借助該題進行折射定律的簡單運用，體會運用的過程?！窘虒W過程】環(huán)節(jié)一：基于課堂A組習題的學習

8、（15分鐘左右）【設計】1、教學內容：完成課堂A組學習習題，學習小組合作討論2、學法預設：自主學習訓練，合作學習3教法預設：（1）組織學生進行小組交流反饋。（2）對組內的個性問題進行個別指導?！粳F場】1.學生進行課堂A組4個習題自主解答，教師全班巡視，7分鐘左右，學生基本完成自主解答，但題1錯誤較多，為給學生創(chuàng)設一個討論的環(huán)境，此次習題我沒有進行批改。2.（教師建議小組合作可以進行，時間控制在5分鐘左右），8個學習小組（每個小組6個組員）開始互動起來，他們首先開始的是核對相互的答案，對存在不同的解答進行討論，分析，已經會處理的組員積極的幫助有困難的組員解答，實現共同提高。作為服務者的我，整個班

9、級巡視著，適時對某些學習小組給予表揚和鼓勵，對游離與小組之外的學生及時予以督促。在巡視中發(fā)現，有3個組全體組員A組題1都選（A），他們以為結果統(tǒng)一就是結果正確，居然繞過該題，直接對后面的問題進行討論。【反思】1合作學習必須基于自主學習基礎上，首先需要獨立對問題進行處理，現場出現少部分學生，一開始就在尋求幫助，對提高學生能力不利。2.有些基礎較差的學生，常常會游離到小組學習之外，教師要把他們及時的“牽回來”。環(huán)節(jié)二：交流展示階段（本次交流展示時間大約進行了20分鐘）【設計】1、教學內容：各學習小組對完成的A組學習習題進行交流展示2、學法預設：合作互動，質疑和追問3教法預設：（1）組織學生進行組間

10、交流展示；（2）引導學生交流展示的方向；（3）幫助解決交流展示中的難點?！粳F場】教師：本次交流展示開始。第學習小組（本小組題全部都選了錯誤答案）組員學生甲，拿著習題卷跑到實物展臺，把題的分析圖通過展臺投影到屏幕。（見圖）生：本題涉及的知識是光的反射定律，應用的關鍵是反射的對稱性，從圖中可以得出，平面鏡轉過角度，則反射光線也轉過角度，所以本組的結論是，題選。（此時下面明顯出現了不同的聲音）生：其他組同學有什么疑問？生：我們組認為正確選項為。接著學生甲跑上展臺，展示自己的分析。（見圖）生：見圖示，假設開始光線垂直平面鏡，此時反射光原路返回，當平面鏡轉過角度后，法線也轉過角度，入射角為，反射角也為，

11、反射光線與原來比轉過了。所以正確的結果是。生補充：生展示的是一種入射角為零的特殊情況，其實只要圖示畫準確，把握平面鏡轉時法線也是一起轉這個關鍵點，不管入射角如何，都不會出錯的。教師質疑：那么對于該題的和選項，錯在哪里，如何改正？生：可以改為：入射角改變，但是增大還是減小要視實際情況而定；改為：反射角與入射光線的夾角改變，增加還是減小也要視實際情況而定。教師：現在我們分析組題。生5展示圖后講述：如圖所示，正確選項為，沒有偏折，從空氣進入玻璃，折射角要變小，不會偏折，光線垂直界面。其他學生基本認可生5的講解。教師：那么讓我們來小結下，折射角與入射角存在的大小關系和光從一種介質進入另一種介質時光線如

12、何才能不發(fā)生偏折。生6歸納：當光線從空氣到介質時，折射角比入射角小，當光線從介質到空氣時，折射角比入射角大，當光線與界面垂直時，折射角和入射角都是，光線不發(fā)生偏折。下面有同學拍手，表明認可生6的歸納。教師：很好，我用實驗給同學們演示下吧。教師利用圖實驗裝置演示光路實驗，讓學生更直觀的觀察光路偏折情況。教師：現在讓我們進行組題。生7：課本頁有描述，折射率與入射角、折射角的大小無關，只與兩種介質的性質有關，所以我們認為A、B選項錯；C選項正確，由n可知，光速恒定，速度越小，介質的折射率就越；折射率跟介質有關，與波長無關，所以D選項錯。生8：認可生7對A、B、C選項的表述，我們組認為D選項也是正確的

13、，請看我的解答。生8到實物展臺展示自己的解答過程。（見圖5）下面學生認真看著，學生丙2看我，要我確認下。教師：整個推導比較合理，D選項正確。生9發(fā)問：我有個疑問，既然折射率只與介質有關，怎么又會與光在介質中的速度有關呢。生10解疑：我認為光在介質中的速度大小本身就與介質有關，光在不同的介質中速度不同，速度不同也反過來表明不同的介質，當然折射率也就不同。從生8同學的解答中，我們可以發(fā)現，其實光的頻率不一樣，也會影響折射率。教師：回答的非常好，具體關于折射率與頻率的關系我們后面的學習中會涉及，這里可暫時緩一下。現在我們來處理A組題4吧。生11：如圖6，入射角為30，折射角為60，由公式帶入數據可得

14、n=，選A。教師質疑：若根據公式的話，為入射角，為折射角，帶入數據結果應該是才對啊，剛才在自主訓練時，我看到很多同學就是這樣處理而選擇了C選項。生11補充：課本45頁描述，光從真空射入某種介質發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質的絕對折射率，簡稱折射率，該描述中強調是真空到介質，而題4中根據光線偏折可知是從介質到空氣，利用光路可逆，若從空氣到介質的話，入射角就是入射角為60，折射角為30。生12補充：根據課本45頁最后一段描述：由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質中的傳播速度v，所以任何介質的折射率n都大于1。小于1，肯定不對。教師：我收集了剛才你們出現錯誤的2種

15、形式，一起來分析下。（展示圖7、圖8）生13：圖7同學的解答中連入射角和折射角都弄錯了，入射和折射角度應該是光線與法線的夾角，而不是與界面的夾角。圖8同學直接用公式，而沒有考慮公式中入射角是指真空到介質時的。生14：圖7同學開始算出了一個，雖然方法是錯誤的，后面的完全不對頭。生15：好像在相對折射率中有啊，但不知怎么回事。教師：既然有同學提到相對折射率，可能在有些參考書上看到過，我的意見是暫時不要去涉及相對折射率這個概念。教師：那么我們來歸納下在應用時該注意什么問題呢？生16：我認為不用管那個是入射角，直接認為為大角度，為小角度代入就可以算出結果了。生17：我認為課本定義式中為真空中光線與法線

16、的夾角，不一定是入射角；為介質中光線與法線的夾角，也不一定是折射角，只要認清這個就可以了。教師：我認為兩個說法都行，大家認為如何。同學們發(fā)出認可的聲音。教師：我們的交流展示先暫時到這里，同學們可以利用2分鐘左右的時間回首一下自己的預習反饋和A組習題，還存在疑問可以舉手向我解惑?！痉此肌空麄€課堂展示的過程非常的理想，在A組題的設置中，較好的把握了學生的知識“增長點”，學生積極參與的熱情很高，也較好的激發(fā)了學生的思考，雖然課堂完成的任務比傳統(tǒng)課堂教學要少，但是在學生能力提升和知識掌握上來衡量，是更加有效的。不足之處，在學生自主訓練結束后若設置一個互相批改的環(huán)節(jié)，當然要求學生在處理選擇題時要有較為詳

17、細的作圖和解答，這樣才能清晰的展示解答時思維的呈現，對于學生自我發(fā)現問題和考慮如何去解決問題會有更大的幫助，在后期的設置中可以關注這個環(huán)節(jié)的實施和改進。環(huán)節(jié)三：利用課堂B組導學習題鞏固課堂學習、檢測學習效果【設計】1、教學內容：學生自主完成課堂B組導學習題2、學法預設：自主學習，學習反思3教法預設：（1）“光的反射和折射”課堂B組導學習題B組題1光線以30的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 夾角，計算玻璃的折射率nB組題2已知介質1的折射率為1.3，光在介質2中的傳播速度為2.0108 m/s。這兩種介質的折射率大小關系是：n1_n2，兩種介質中的光速大小關系是v1_v2(填“大于”“等于”或“小于”)。（2）預設說明：題1用以檢測學生的作圖習慣、幾何知識運用、折射定律關系式的應用。題2用以檢測學生對公式n的實例運用能力，利用兩種介質對比增強學生的分析和判斷能力?！粳F場】1.學生自主限時鞏固訓練，在學生的限時訓練時，由于時間緊迫，題1確實出現部分學生解答出錯，圖示沒有畫準確是出錯的主要原因。題2解答中學生基本都采用計算法，算出結果直接比較，只有個別學生利用比率法解答。2.板書展現，正誤對照生1到黑板展示題1的正確解答，生2到黑板展示題1錯誤的一種解答；生3到黑板展