浙江省杭州市蕭山區(qū)高中物理《光的反射》

1、高二年級(jí)物理學(xué)科光的反射和折射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道反射規(guī)律，并能簡單應(yīng)用2.知道折射規(guī)律，能判斷折射現(xiàn)象3.基本理解折射率（指絕對(duì)折射率）的概念，知道影響介質(zhì)折射率的因素4.知道折射率與光速的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單計(jì)算【先學(xué)任務(wù)】任務(wù)一請(qǐng)?jiān)陂喿x課本之前先完成以下內(nèi)容（你知道嗎）我們?cè)谏钪袝?huì)看到一些有趣的現(xiàn)象，例如：盛滿水的碗看上去好像變淺了；魚缸中游動(dòng)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(cuò)位”了；夜晚仰望星空，會(huì)看到星星“眨眼睛”等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象對(duì)我們來說很神秘，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)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(cè)面斜視水面，會(huì)發(fā)現(xiàn)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(dòng)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(huì)看到硬幣，還會(huì)發(fā)現(xiàn)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(chǔ)光羲的釣魚灣中，有一句詩詞“潭清疑水淺，荷動(dòng)知魚散”。意思是清澈的潭水看起來變_了，荷葉一動(dòng)，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(shí)際的位置都偏_，這是由于光的_現(xiàn)象造成的。預(yù)習(xí)了這一節(jié)的知識(shí)，你一定知道答案了吧。意圖：根據(jù)學(xué)生身邊實(shí)際烘托出一種背景，在學(xué)生進(jìn)行人文品嘗的氛圍中逐步感悟物理知識(shí)，激勵(lì)學(xué)生探討其中的奧秘，同時(shí)利用學(xué)生對(duì)生活的認(rèn)

3、識(shí)和自己原有的認(rèn)知促進(jìn)對(duì)光的折射的認(rèn)知，達(dá)到知識(shí)的遷移，為上好光的折射作好鋪墊預(yù)熱。任務(wù)二 閱讀課本44至45頁內(nèi)容，完成下面填空 如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)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(jìn)入玻璃后折射角的大小是_意圖：讓學(xué)生在閱讀課本后對(duì)光的反射和折射過程中反射角、折射角等的重新認(rèn)識(shí)，加深印象。任務(wù)三預(yù)習(xí)習(xí)題訓(xùn)練問題處理導(dǎo)引： （1）四個(gè)選項(xiàng)中選出正確的選項(xiàng)，打上“”，對(duì)錯(cuò)誤的選項(xiàng)打上“”，對(duì)無法確認(rèn)的選項(xiàng)畫上“”。 （2）分析錯(cuò)誤選項(xiàng)的錯(cuò)誤所在，對(duì)錯(cuò)誤的選項(xiàng)給予改正。 （3）對(duì)與無法確認(rèn)的選項(xiàng)，給出自己的疑慮，并在預(yù)習(xí)反饋中提

4、出1.下面哪個(gè)圖正確地表示了光從空氣射入玻璃中的情況？（ ）導(dǎo)引：光的折射光路的認(rèn)知，注意光線的偏折情況。2.一束光由空氣射向介質(zhì),如果斜射到界面上,則( )A.必定只發(fā)生反射現(xiàn)象B.必定只發(fā)生折射現(xiàn)象C.必定同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象D.可能只發(fā)生反射現(xiàn)象導(dǎo)引：光的反射和折射存在認(rèn)知。3.關(guān)于介質(zhì)折射率，下面的表述正確的有（ ）A. 根據(jù)n可知，當(dāng)增加時(shí)，n也將增加B.若光以同一入射角從真空射入不同的物質(zhì)，折射角越大表明該物質(zhì)對(duì)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(guān)，與介質(zhì)本身有關(guān)D.由于光進(jìn)入的情況不同，所以折射率可能大于1，也可能小于1導(dǎo)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(jìn)行理解。意圖：在預(yù)習(xí)后在對(duì)內(nèi)容理解上對(duì)預(yù)習(xí)效果進(jìn)行基本檢測(cè)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)過程中存在的理解疑難，帶著這些所需要解決的疑難進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)，能更好的學(xué)習(xí)知識(shí)，提高課堂學(xué)習(xí)的效率?！菊n前準(zhǔn)備】1.學(xué)生預(yù)習(xí)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(yīng)用？3. 在n中，是入射角是折射角嗎？2.基于預(yù)習(xí)反饋結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)，生成如下課堂A組學(xué)習(xí)習(xí)題：A組題1（反射定律實(shí)例應(yīng)用）.保持入射光線方向不變,將平面鏡繞著過入射點(diǎn)且垂直于入射光線和法線所決定的平面的軸旋轉(zhuǎn)角,則()A反射光線也轉(zhuǎn)過角 B反射光線轉(zhuǎn)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(jìn)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(diǎn)是半圓形玻璃磚的圓心)（ ）OAOBCODOA組題3（折射率概念）.關(guān)于折射率，下列說法中正確的是()A根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C根據(jù)n可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長成反比60空氣介質(zhì)30A組題4（光的折射定律與折射率應(yīng)用）如圖所示，一條單色光線從某介質(zhì)射入空氣時(shí)，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(zhì)的折射率為 ( )A

7、. B. C. D.3.生成說明：根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1生成題A組題1，在A組題1處理中，可以培養(yǎng)學(xué)生利用光路分析和數(shù)學(xué)幾何應(yīng)用結(jié)合處理問題的能力。實(shí)際應(yīng)用中學(xué)生在準(zhǔn)確做出圖示，正確做出分析和判斷時(shí)出現(xiàn)較多的錯(cuò)誤，通過該題學(xué)習(xí)展開，能強(qiáng)化學(xué)生作圖和應(yīng)用能力。根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)反饋1結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)2生成A組題2，讓學(xué)生借助其認(rèn)識(shí)光的折射過程中光路情況。 根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)反饋2、3結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)3生成A組題3，學(xué)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(jìn)一步解決預(yù)習(xí)反饋3的疑問。 A組題4的生成目的是讓學(xué)生借助該題進(jìn)行折射定律的簡單運(yùn)用，體會(huì)運(yùn)用的過程?！窘虒W(xué)過程】環(huán)節(jié)一：基于課堂A組習(xí)題的學(xué)習(xí)

8、（15分鐘左右）【設(shè)計(jì)】1、教學(xué)內(nèi)容：完成課堂A組學(xué)習(xí)習(xí)題，學(xué)習(xí)小組合作討論2、學(xué)法預(yù)設(shè)：自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練，合作學(xué)習(xí)3教法預(yù)設(shè)：（1）組織學(xué)生進(jìn)行小組交流反饋。（2）對(duì)組內(nèi)的個(gè)性問題進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。【現(xiàn)場(chǎng)】1.學(xué)生進(jìn)行課堂A組4個(gè)習(xí)題自主解答，教師全班巡視，7分鐘左右，學(xué)生基本完成自主解答，但題1錯(cuò)誤較多，為給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)討論的環(huán)境，此次習(xí)題我沒有進(jìn)行批改。2.（教師建議小組合作可以進(jìn)行，時(shí)間控制在5分鐘左右），8個(gè)學(xué)習(xí)小組（每個(gè)小組6個(gè)組員）開始互動(dòng)起來，他們首先開始的是核對(duì)相互的答案，對(duì)存在不同的解答進(jìn)行討論，分析，已經(jīng)會(huì)處理的組員積極的幫助有困難的組員解答，實(shí)現(xiàn)共同提高。作為服務(wù)者的我，整個(gè)班

9、級(jí)巡視著，適時(shí)對(duì)某些學(xué)習(xí)小組給予表揚(yáng)和鼓勵(lì)，對(duì)游離與小組之外的學(xué)生及時(shí)予以督促。在巡視中發(fā)現(xiàn)，有3個(gè)組全體組員A組題1都選（A），他們以為結(jié)果統(tǒng)一就是結(jié)果正確，居然繞過該題，直接對(duì)后面的問題進(jìn)行討論?！痉此肌?合作學(xué)習(xí)必須基于自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，首先需要獨(dú)立對(duì)問題進(jìn)行處理，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)少部分學(xué)生，一開始就在尋求幫助，對(duì)提高學(xué)生能力不利。2.有些基礎(chǔ)較差的學(xué)生，常常會(huì)游離到小組學(xué)習(xí)之外，教師要把他們及時(shí)的“牽回來”。環(huán)節(jié)二：交流展示階段（本次交流展示時(shí)間大約進(jìn)行了20分鐘）【設(shè)計(jì)】1、教學(xué)內(nèi)容：各學(xué)習(xí)小組對(duì)完成的A組學(xué)習(xí)習(xí)題進(jìn)行交流展示2、學(xué)法預(yù)設(shè)：合作互動(dòng)，質(zhì)疑和追問3教法預(yù)設(shè)：（1）組織學(xué)生進(jìn)行組間

10、交流展示；（2）引導(dǎo)學(xué)生交流展示的方向；（3）幫助解決交流展示中的難點(diǎn)?！粳F(xiàn)場(chǎng)】教師：本次交流展示開始。第學(xué)習(xí)小組（本小組題全部都選了錯(cuò)誤答案）組員學(xué)生甲，拿著習(xí)題卷跑到實(shí)物展臺(tái)，把題的分析圖通過展臺(tái)投影到屏幕。（見圖）生：本題涉及的知識(shí)是光的反射定律，應(yīng)用的關(guān)鍵是反射的對(duì)稱性，從圖中可以得出，平面鏡轉(zhuǎn)過角度，則反射光線也轉(zhuǎn)過角度，所以本組的結(jié)論是，題選。（此時(shí)下面明顯出現(xiàn)了不同的聲音）生：其他組同學(xué)有什么疑問？生：我們組認(rèn)為正確選項(xiàng)為。接著學(xué)生甲跑上展臺(tái)，展示自己的分析。（見圖）生：見圖示，假設(shè)開始光線垂直平面鏡，此時(shí)反射光原路返回，當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過角度后，法線也轉(zhuǎn)過角度，入射角為，反射角也為，

11、反射光線與原來比轉(zhuǎn)過了。所以正確的結(jié)果是。生補(bǔ)充：生展示的是一種入射角為零的特殊情況，其實(shí)只要圖示畫準(zhǔn)確，把握平面鏡轉(zhuǎn)時(shí)法線也是一起轉(zhuǎn)這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，不管入射角如何，都不會(huì)出錯(cuò)的。教師質(zhì)疑：那么對(duì)于該題的和選項(xiàng)，錯(cuò)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(shí)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(shí)際情況而定。教師：現(xiàn)在我們分析組題。生5展示圖后講述：如圖所示，正確選項(xiàng)為，沒有偏折，從空氣進(jìn)入玻璃，折射角要變小，不會(huì)偏折，光線垂直界面。其他學(xué)生基本認(rèn)可生5的講解。教師：那么讓我們來小結(jié)下，折射角與入射角存在的大小關(guān)系和光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)光線如

12、何才能不發(fā)生偏折。生6歸納：當(dāng)光線從空氣到介質(zhì)時(shí)，折射角比入射角小，當(dāng)光線從介質(zhì)到空氣時(shí)，折射角比入射角大，當(dāng)光線與界面垂直時(shí)，折射角和入射角都是，光線不發(fā)生偏折。下面有同學(xué)拍手，表明認(rèn)可生6的歸納。教師：很好，我用實(shí)驗(yàn)給同學(xué)們演示下吧。教師利用圖實(shí)驗(yàn)裝置演示光路實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更直觀的觀察光路偏折情況。教師：現(xiàn)在讓我們進(jìn)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(guān)，只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，所以我們認(rèn)為A、B選項(xiàng)錯(cuò)；C選項(xiàng)正確，由n可知，光速恒定，速度越小，介質(zhì)的折射率就越；折射率跟介質(zhì)有關(guān)，與波長無關(guān)，所以D選項(xiàng)錯(cuò)。生8：認(rèn)可生7對(duì)A、B、C選項(xiàng)的表述，我們組認(rèn)為D選項(xiàng)也是正確的

13、，請(qǐng)看我的解答。生8到實(shí)物展臺(tái)展示自己的解答過程。（見圖5）下面學(xué)生認(rèn)真看著，學(xué)生丙2看我，要我確認(rèn)下。教師：整個(gè)推導(dǎo)比較合理，D選項(xiàng)正確。生9發(fā)問：我有個(gè)疑問，既然折射率只與介質(zhì)有關(guān)，怎么又會(huì)與光在介質(zhì)中的速度有關(guān)呢。生10解疑：我認(rèn)為光在介質(zhì)中的速度大小本身就與介質(zhì)有關(guān)，光在不同的介質(zhì)中速度不同，速度不同也反過來表明不同的介質(zhì)，當(dāng)然折射率也就不同。從生8同學(xué)的解答中，我們可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)光的頻率不一樣，也會(huì)影響折射率。教師：回答的非常好，具體關(guān)于折射率與頻率的關(guān)系我們后面的學(xué)習(xí)中會(huì)涉及，這里可暫時(shí)緩一下。現(xiàn)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(shù)據(jù)可得

14、n=，選A。教師質(zhì)疑：若根據(jù)公式的話，為入射角，為折射角，帶入數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)該是才對(duì)啊，剛才在自主訓(xùn)練時(shí)，我看到很多同學(xué)就是這樣處理而選擇了C選項(xiàng)。生11補(bǔ)充：課本45頁描述，光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡稱折射率，該描述中強(qiáng)調(diào)是真空到介質(zhì)，而題4中根據(jù)光線偏折可知是從介質(zhì)到空氣，利用光路可逆，若從空氣到介質(zhì)的話，入射角就是入射角為60，折射角為30。生12補(bǔ)充：根據(jù)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(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1。小于1，肯定不對(duì)。教師：我收集了剛才你們出現(xiàn)錯(cuò)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(xué)的解答中連入射角和折射角都弄錯(cuò)了，入射和折射角度應(yīng)該是光線與法線的夾角，而不是與界面的夾角。圖8同學(xué)直接用公式，而沒有考慮公式中入射角是指真空到介質(zhì)時(shí)的。生14：圖7同學(xué)開始算出了一個(gè)，雖然方法是錯(cuò)誤的，后面的完全不對(duì)頭。生15：好像在相對(duì)折射率中有啊，但不知怎么回事。教師：既然有同學(xué)提到相對(duì)折射率，可能在有些參考書上看到過，我的意見是暫時(shí)不要去涉及相對(duì)折射率這個(gè)概念。教師：那么我們來歸納下在應(yīng)用時(shí)該注意什么問題呢？生16：我認(rèn)為不用管那個(gè)是入射角，直接認(rèn)為為大角度，為小角度代入就可以算出結(jié)果了。生17：我認(rèn)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(zhì)中光線與法線的夾角，也不一定是折射角，只要認(rèn)清這個(gè)就可以了。教師：我認(rèn)為兩個(gè)說法都行，大家認(rèn)為如何。同學(xué)們發(fā)出認(rèn)可的聲音。教師：我們的交流展示先暫時(shí)到這里，同學(xué)們可以利用2分鐘左右的時(shí)間回首一下自己的預(yù)習(xí)反饋和A組習(xí)題，還存在疑問可以舉手向我解惑?！痉此肌空麄€(gè)課堂展示的過程非常的理想，在A組題的設(shè)置中，較好的把握了學(xué)生的知識(shí)“增長點(diǎn)”，學(xué)生積極參與的熱情很高，也較好的激發(fā)了學(xué)生的思考，雖然課堂完成的任務(wù)比傳統(tǒng)課堂教學(xué)要少，但是在學(xué)生能力提升和知識(shí)掌握上來衡量，是更加有效的。不足之處，在學(xué)生自主訓(xùn)練結(jié)束后若設(shè)置一個(gè)互相批改的環(huán)節(jié)，當(dāng)然要求學(xué)生在處理選擇題時(shí)要有較為詳

17、細(xì)的作圖和解答，這樣才能清晰的展示解答時(shí)思維的呈現(xiàn)，對(duì)于學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題和考慮如何去解決問題會(huì)有更大的幫助，在后期的設(shè)置中可以關(guān)注這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施和改進(jìn)。環(huán)節(jié)三：利用課堂B組導(dǎo)學(xué)習(xí)題鞏固課堂學(xué)習(xí)、檢測(cè)學(xué)習(xí)效果【設(shè)計(jì)】1、教學(xué)內(nèi)容：學(xué)生自主完成課堂B組導(dǎo)學(xué)習(xí)題2、學(xué)法預(yù)設(shè)：自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)反思3教法預(yù)設(shè)：（1）“光的反射和折射”課堂B組導(dǎo)學(xué)習(xí)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(jì)算玻璃的折射率nB組題2已知介質(zhì)1的折射率為1.3，光在介質(zhì)2中的傳播速度為2.0108 m/s。這兩種介質(zhì)的折射率大小關(guān)系是：n1_n2，兩種介質(zhì)中的光速大小關(guān)系是v1_v2(填“大于”“等于”或“小于”)。（2）預(yù)設(shè)說明：題1用以檢測(cè)學(xué)生的作圖習(xí)慣、幾何知識(shí)運(yùn)用、折射定律關(guān)系式的應(yīng)用。題2用以檢測(cè)學(xué)生對(duì)公式n的實(shí)例運(yùn)用能力，利用兩種介質(zhì)對(duì)比增強(qiáng)學(xué)生的分析和判斷能力?！粳F(xiàn)場(chǎng)】1.學(xué)生自主限時(shí)鞏固訓(xùn)練，在學(xué)生的限時(shí)訓(xùn)練時(shí)，由于時(shí)間緊迫，題1確實(shí)出現(xiàn)部分學(xué)生解答出錯(cuò)，圖示沒有畫準(zhǔn)確是出錯(cuò)的主要原因。題2解答中學(xué)生基本都采用計(jì)算法，算出結(jié)果直接比較，只有個(gè)別學(xué)生利用比率法解答。2.板書展現(xiàn)，正誤對(duì)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(cuò)誤的一種解答；生3到黑板展