2024-2025學(xué)年高中物理 第十三章 光 1 光的反射和折射教案1 新人教版選修3-4

2024-2025學(xué)年高中物理第十三章光1光的反射和折射教案1新人教版選修3-4授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自2024-2025學(xué)年高中物理第十三章“光”，具體為1節(jié)“光的反射和折射”。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.光的反射定律：反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角。

2.反射的應(yīng)用：平面鏡成像、凸面鏡和凹面鏡等。

3.光的折射定律：入射光線、折射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，入射角和折射角之間滿足斯涅爾定律。

4.折射的應(yīng)用：透鏡、棱鏡等。

5.光的傳播速度：光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，真空中光速最大，約為3×10^8m/s。

6.全反射現(xiàn)象：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)光的反射和折射定律，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法分析問題和解決問題的能力，使其能夠從實(shí)際現(xiàn)象中抽象出物理規(guī)律。

2.科學(xué)探究：讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察光的反射和折射現(xiàn)象，培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)探究精神，提高學(xué)生對(duì)光的傳播特性本質(zhì)的理解。

3.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理科學(xué)在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性，培養(yǎng)其對(duì)物理學(xué)的熱愛和尊重科學(xué)、追求真理的態(tài)度。

4.科學(xué)交流與合作：在小組討論和實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的溝通交流能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，使其能夠與他人共同探討和解決問題。

5.創(chuàng)新與實(shí)踐：鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出新觀點(diǎn)，嘗試創(chuàng)新性解題方法，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本章之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了光學(xué)基礎(chǔ)、平面幾何等相關(guān)知識(shí)。他們應(yīng)該能夠理解光線、法線、反射角和折射角等基本概念，并能夠運(yùn)用這些概念解釋日常生活中的光學(xué)現(xiàn)象。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對(duì)物理學(xué)科的興趣普遍較高，尤其是那些對(duì)實(shí)驗(yàn)和觀察感興趣的學(xué)生。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的抽象思維能力和邏輯推理能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好視覺學(xué)習(xí)，有的學(xué)生偏好動(dòng)手操作，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行差異化教學(xué)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)光的反射和折射定律時(shí)，可能會(huì)對(duì)反射角和折射角的計(jì)算產(chǎn)生困惑。此外，理解全反射現(xiàn)象和掌握透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的工作原理也是學(xué)生的難點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀存在困難。教師應(yīng)針對(duì)這些難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解和輔導(dǎo)，并通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)例幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年高中物理第十三章光1光的反射和折射》所需的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在教學(xué)過程中進(jìn)行直觀展示和講解。例如，準(zhǔn)備反射和折射現(xiàn)象的示意圖、光路圖、透鏡和棱鏡的圖片等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)備涉及到的實(shí)驗(yàn)器材，如平面鏡、凸面鏡、凹面鏡、透鏡、棱鏡、光源、光屏等。確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，提前檢查設(shè)備是否正常工作，并在實(shí)驗(yàn)過程中給予學(xué)生必要的指導(dǎo)和監(jiān)督。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。將學(xué)生分組，每組配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材和資料，以便進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備黑板、粉筆、多媒體投影儀、音響設(shè)備等教學(xué)工具，以便進(jìn)行課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)演示。

6.教學(xué)課件：制作與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課件，包括課堂講解、例題解析、實(shí)驗(yàn)演示等環(huán)節(jié)。課件應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，便于學(xué)生理解和記憶。

7.教學(xué)計(jì)劃：根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，制定詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃，明確教學(xué)步驟、時(shí)間分配和教學(xué)方法。

8.教學(xué)評(píng)價(jià)：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題和測(cè)試題，用于評(píng)估學(xué)生對(duì)光的反射和折射知識(shí)的理解和掌握程度。

9.教學(xué)輔導(dǎo)：為學(xué)生提供課外輔導(dǎo)資源，如在線解答、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書籍等，以便學(xué)生能夠在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

10.安全須知：在實(shí)驗(yàn)過程中，向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)操作的安全性。例如，操作鏡子和透鏡時(shí)要小心，避免光線直射眼睛等。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解“光的反射和折射”的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)“光的反射和折射”內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確“光的反射和折射”教學(xué)目標(biāo)和“光的反射和折射”重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確?！肮獾姆瓷浜驼凵洹苯虒W(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)“光的反射和折射”的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“光的反射和折射”學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的“光的傳播”內(nèi)容，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為“光的反射和折射”新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解“光的反射和折射”知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出“光的反射和折射”重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)“光的反射和折射”難點(diǎn)，通過對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞“光的反射和折射”問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)“光的反射和折射”知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在“光的反射和折射”新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)“光的反射和折射”知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)“光的反射和折射”的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)“光的反射和折射”知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決“光的反射和折射”問題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的“光的反射和折射”錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與“光的反射和折射”內(nèi)容相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合“光的反射和折射”內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)“光的反射和折射”的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的“光的反射和折射”內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)“光的反射和折射”重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的“光的反射和折射”內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。教學(xué)資源拓展（一）拓展資源

1.科普文章：為學(xué)生提供關(guān)于光的傳播、反射和折射的科普文章，幫助學(xué)生深入理解光學(xué)原理。

2.實(shí)驗(yàn)視頻：推薦一些關(guān)于光的反射和折射實(shí)驗(yàn)的視頻，讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

3.光學(xué)儀器介紹：為學(xué)生提供一些關(guān)于透鏡、棱鏡等光學(xué)儀器的介紹，讓學(xué)生了解這些儀器在實(shí)際應(yīng)用中的作用。

4.光學(xué)應(yīng)用案例：介紹一些光學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用案例，如光纖通信、眼鏡等，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣。

（二）拓展建議

1.學(xué)生可以利用課后時(shí)間閱讀科普文章，加深對(duì)光學(xué)知識(shí)的理解。

2.觀看實(shí)驗(yàn)視頻，了解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，提高實(shí)驗(yàn)操作能力。

3.研究光學(xué)儀器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，了解其在實(shí)際生活中的重要作用。

4.思考光學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，嘗試解釋一些日常現(xiàn)象，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

5.學(xué)生可以參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座和實(shí)踐活動(dòng)，拓寬視野，提高實(shí)踐能力。

6.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行光學(xué)小制作或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

7.學(xué)生可以閱讀一些光學(xué)領(lǐng)域的科研論文，了解光學(xué)研究的前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)科研意識(shí)。板書設(shè)計(jì)①光的傳播：光在真空和介質(zhì)中的傳播速度，光的反射和折射現(xiàn)象。

②光的反射定律：反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角。

③光的折射定律：入射光線、折射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，入射角和折射角之間滿足斯涅爾定律。

④全反射現(xiàn)象：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)。

⑤透鏡和棱鏡的應(yīng)用：透鏡成像原理，棱鏡色散現(xiàn)象。

⑥光學(xué)實(shí)驗(yàn)：平面鏡成像實(shí)驗(yàn)，透鏡成像實(shí)驗(yàn)，棱鏡色散實(shí)驗(yàn)。

板書設(shè)計(jì)應(yīng)條理清楚、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)潔明了，以便于學(xué)生理解和記憶。同時(shí)，板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。例如，可以采用不同顏色標(biāo)注重點(diǎn)內(nèi)容，或使用圖案和圖表來(lái)輔助說明光學(xué)原理。通過這樣的設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠更加直觀地理解光學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。典型例題講解1.例題1：

題目：已知光線從空氣射入水中，求該光線在水中的折射角。

解答：

光線從空氣射入水中時(shí)，根據(jù)折射定律，我們有：

n1*sinθ1=n2*sinθ2

其中，n1是空氣的折射率，n2是水的折射率，θ1是光線在空氣中的入射角，θ2是光線在水中的折射角。

由于空氣的折射率接近于1，我們可以近似地認(rèn)為n1=1。水的折射率約為1.33。

代入公式，我們得到：

sinθ1=sinθ2/n2

由于sinθ1是已知的，我們可以通過計(jì)算得到sinθ2，進(jìn)而求得θ2。

最終答案：θ2=arcsin(sinθ1/n2)

2.例題2：

題目：一束光線從空氣中射向平面鏡，求該光線的反射角。

解答：

根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角。因此，該光線的反射角等于入射角。

最終答案：反射角=入射角

3.例題3：

題目：一束光線從空氣中射入水中，求該光線的入射角。

解答：

光線從空氣射入水中時(shí)，根據(jù)折射定律，我們有：

n1*sinθ1=n2*sinθ2

其中，n1是空氣的折射率，n2是水的折射率，θ1是光線在空氣中的入射角，θ2是光線在水中的折射角。

由于空氣的折射率接近于1，我們可以近似地認(rèn)為n1=1。水的折射率約為1.33。

代入公式，我們得到：

sinθ1=sinθ2/n2

由于sinθ2是已知的，我們可以通過計(jì)算得到sinθ1，進(jìn)而求得θ1。

最終答案：θ1=arcsin(sinθ2*n2)

4.例題4：

題目：已知一束光線從空氣中射入水中，求該光線的折射角。

解答：

光線從空氣射入水中時(shí)，根據(jù)折射定律，我們有：

n1*sinθ1=n2*sinθ2

其中，n1是空氣的折射率，n2是水的折射率，θ1是光線在空氣中的入射角，θ2是光線在水中的折射角。

由于空氣的折射率接近于1，我們可以近似地認(rèn)為n1=1。水的折射率約為1.33。

代入公式，我們得到：

sinθ1=sinθ2/n2

由于sinθ2是已知的，我們可以通過計(jì)算得到sinθ1，進(jìn)而求得θ1。

最終答案：θ1=arcsin(sinθ2*n2)

5.例題5：

題目：已知一束光線從空氣中射入水中，求該光線的入射角和折射角。

解答：

光線從空氣射入水中時(shí)，根據(jù)折射定律，我們有：

n1*sinθ1=n2*sinθ2

其中，n1是空氣的折射率，n2是水的折射率，θ1是光線在空氣中的入射角，θ2是光線在水中的折射角。

由于空氣的折射率接近于1，我們可以近似地認(rèn)為n1=1。水的折射率約為1.33。

代入公式，我們得到：

sinθ1=sinθ2/n2

由于sinθ2是已知的，我們可以通過計(jì)算得到sinθ1，進(jìn)而求得θ1。

最終答案：θ1=arcsin(sinθ2*n2)課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.光的傳播：回顧光的傳播速度在真空和介質(zhì)中的不同，以及光的反射和折射現(xiàn)象。

2.光的反射定律：強(qiáng)調(diào)反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角。

3.光的折射定律：強(qiáng)調(diào)入射光線、折射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，入射角和折射角之間滿足斯涅爾定律。

4.全反射現(xiàn)象：解釋全反射現(xiàn)象，即光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)。

5.透鏡和棱鏡的應(yīng)用：總結(jié)透鏡成像原理和棱鏡色散現(xiàn)象。

6.光學(xué)實(shí)驗(yàn)：回顧平面鏡成像實(shí)驗(yàn)，透鏡成像實(shí)驗(yàn)，棱鏡色散實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.一束光線從空氣中射入水中，求該光線的折射角。

2.一束光線從空氣中射向平面鏡，求該光線的反射角。

3.一束光線從空氣中射入水中，求該光線的入射角。

4.一束光線從空氣中射入水中，求該光線的折射角。

5.一束光線從空氣中射入水中，求該光線的入射角和折射角。

答案：

1.折射角=arcsin(sinθ1*n2)

2.反射角=入射角

3.入射角=