《跨學科實踐》學歷案

《跨學科實踐》學歷案光的折射與透鏡學歷案一、學習主題光的折射與透鏡二、設計者你的名字三、課標要求1、認識光的折射現象，了解光從空氣斜射入水中或其他介質中時的偏折規(guī)律。2、了解透鏡對光的作用，認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。3、通過實驗探究，學會用簡單的方法測定凸透鏡的焦距。四、學習目標1、知道光的折射現象，能準確描述光從空氣斜射入水或其他介質中時的折射光線與入射光線、法線的位置關系，理解折射角隨入射角的變化規(guī)律（折射角小于入射角，且入射角增大時折射角也增大）。2、能夠區(qū)分凸透鏡和凹透鏡，明白凸透鏡對光有會聚作用、凹透鏡對光有發(fā)散作用，并且可以舉例說明它們在生活中的應用。3、學會用平行光聚焦法測定凸透鏡的焦距，知道焦距是反映透鏡光學特性的一個重要參數。五、自主學習（一）光的折射現象1、同學們，我們先來看一個小實驗哦。把一根筷子斜插入盛水的碗中，你會發(fā)現筷子好像在水面處“折斷”了。這就是一種光的折射現象。那大家想一想，在生活中你還見過哪些類似的現象呢？可以寫下來哦。2、光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折的現象叫做光的折射。那我們來畫一畫圖吧。畫出入射光線、折射光線、法線，并且標注出入射角和折射角。（記得入射角是入射光線與法線的夾角，折射角是折射光線與法線的夾角哦）（二）光的折射規(guī)律1、讓我們來做個模擬實驗（可以想象一下哦）。假如有一束光從空氣斜射入水中，我們來觀察一下入射角和折射角的大小關系。當入射角是30°的時候，猜猜折射角大概是多少度呢？然后再把入射角增大到45°，折射角又會怎么變呢？根據這個實驗，我們可以總結出光從空氣斜射入水中時，折射角______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，并且入射角增大時，折射角也______（填“增大”“減小”或“不變”）。2、如果光從水中斜射入空氣呢？情況又會怎樣？大家可以根據前面的知識推測一下，然后再和同學討論討論。（三）透鏡1、大家看看周圍，有沒有發(fā)現一些像眼鏡片、放大鏡之類的東西呀？這些東西都和透鏡有關呢。透鏡有兩種，一種中間厚、邊緣薄的叫做凸透鏡，另一種中間薄、邊緣厚的叫做凹透鏡。那你能在家里找一找，哪些東西是凸透鏡，哪些東西是凹透鏡嗎？把找到的東西寫下來哦。2、我們來做個簡單的小實驗（想象實驗哦）。拿一個凸透鏡對著太陽光，在地上或者紙上會出現一個小光斑。這個光斑是怎么形成的呢？這就體現了凸透鏡對光的______（填“會聚”或“發(fā)散”）作用。那凹透鏡對光又有什么作用呢？我們可以用類似的方法想象一下，凹透鏡會使光變得更______（填“集中”或“分散”），這就是凹透鏡對光的發(fā)散作用。（四）測定凸透鏡的焦距1、現在我們要學習一個很有趣的技能，就是測定凸透鏡的焦距。我們可以用平行光聚焦法來測定哦。找一個平行光源（比如太陽光），讓平行光垂直照射在凸透鏡上，在凸透鏡的另一側用光屏承接，移動光屏，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑，這個光斑所在的位置就是凸透鏡的焦點，從凸透鏡的光心到焦點的距離就是焦距。那同學們想一想，如果沒有平行光源，我們還可以用什么方法來測定凸透鏡的焦距呢？可以和小伙伴們討論一下哦。六、典型例題（一）光的折射規(guī)律例題例1、光從空氣斜射入水中，入射角為60°，那么折射角大概是多少度呢？（假設光在空氣中的傳播速度比在水中快很多）解：因為光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角。當入射角為60°時，折射角應該小于60°。根據光的折射規(guī)律，我們可以大致估算出折射角的范圍。（答案：折射角小于60°，具體數值需要根據光的折射定律的定量計算，這里只做定性分析）（二）透鏡作用例題例2、下列關于透鏡的說法正確的是（）A.近視眼鏡的鏡片是凸透鏡，對光有會聚作用B.遠視眼鏡的鏡片是凹透鏡，對光有發(fā)散作用C.凸透鏡對光有會聚作用，所以通過凸透鏡的光線一定會會聚在一點D.凹透鏡對光有發(fā)散作用，可用于矯正近視眼解：首先我們知道近視眼鏡是凹透鏡，用于矯正近視眼，因為凹透鏡對光有發(fā)散作用；遠視眼鏡是凸透鏡，對光有會聚作用。而且凸透鏡對光有會聚作用，但通過凸透鏡的光線不一定會聚在一點，只是比原來更靠近主光軸。所以這題答案是D。（三）測定凸透鏡焦距例題例3、小明用一個凸透鏡做測定焦距的實驗，他讓太陽光垂直照射在凸透鏡上，在另一側移動光屏，當光屏距離凸透鏡10cm時，得到了一個最小、最亮的光斑。請問這個凸透鏡的焦距是多少？解：根據平行光聚焦法測定凸透鏡焦距的原理，從凸透鏡的光心到焦點的距離就是焦距，這里光屏到凸透鏡的距離就是焦距，所以這個凸透鏡的焦距是10cm。七、課后作業(yè)1、光從空氣斜射入玻璃磚（玻璃的折射率比空氣大），當入射角逐漸增大時，折射角會（）A.一直增大，且總大于入射角B.一直增大，且總小于入射角C.先增大后減小，且總小于入射角D.先減小后增大，且總大于入射角答案：B2、以下光學元件中，對光起發(fā)散作用的是（）A.凸透鏡B.凹透鏡C.平面鏡D.潛望鏡答案：B3、一束光從空氣斜射入水中，在水面處發(fā)生反射和折射現象。若使入射角增大，則（）A.反射角增大，折射角減小B.反射角增大，折射角增大C.反射角減小，折射角增大D.反射角減小，折射角減小答案：B4、在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上能成清晰的像。則（）（這里應該有一個關于蠟燭、凸透鏡和光屏位置關系的圖的描述，由于不能提供圖片，同學們可以想象一下三者在一條直線上，并且滿足成像規(guī)律的情景）A.所成的像是倒立、放大的實像B.所成的像是倒立、縮小的實像C.把蠟燭向左移動少許，光屏應向左移動才能得到清晰的像D.把蠟燭向右移動少許，光屏應向右移動才能得到清晰的像答案：A、C5、某同學在做測定凸透鏡焦距的實驗時，將凸透鏡正對著太陽光，在距凸透鏡15cm處得到一個最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距是______cm。答案：156、請你解釋