《跨學(xué)科實(shí)踐》學(xué)歷案

《跨學(xué)科實(shí)踐》學(xué)歷案光的折射與透鏡學(xué)歷案一、學(xué)習(xí)主題光的折射與透鏡二、設(shè)計(jì)者你的名字三、課標(biāo)要求1、認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象，了解光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)的偏折規(guī)律。2、了解透鏡對(duì)光的作用，認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單的方法測(cè)定凸透鏡的焦距。四、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道光的折射現(xiàn)象，能準(zhǔn)確描述光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)的折射光線與入射光線、法線的位置關(guān)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(shí)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(duì)光有會(huì)聚作用、凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，并且可以舉例說(shuō)明它們?cè)谏钪械膽?yīng)用。3、學(xué)會(huì)用平行光聚焦法測(cè)定凸透鏡的焦距，知道焦距是反映透鏡光學(xué)特性的一個(gè)重要參數(shù)。五、自主學(xué)習(xí)（一）光的折射現(xiàn)象1、同學(xué)們，我們先來(lái)看一個(gè)小實(shí)驗(yàn)哦。把一根筷子斜插入盛水的碗中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)筷子好像在水面處“折斷”了。這就是一種光的折射現(xiàn)象。那大家想一想，在生活中你還見(jiàn)過(guò)哪些類似的現(xiàn)象呢？可以寫(xiě)下來(lái)哦。2、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。那我們來(lái)畫(huà)一畫(huà)圖吧。畫(huà)出入射光線、折射光線、法線，并且標(biāo)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(lái)做個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)（可以想象一下哦）。假如有一束光從空氣斜射入水中，我們來(lái)觀察一下入射角和折射角的大小關(guān)系。當(dāng)入射角是30°的時(shí)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(huì)怎么變呢？根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以總結(jié)出光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角，并且入射角增大時(shí)，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(huì)怎樣？大家可以根據(jù)前面的知識(shí)推測(cè)一下，然后再和同學(xué)討論討論。（三）透鏡1、大家看看周圍，有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)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(guān)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(xiě)下來(lái)哦。2、我們來(lái)做個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)（想象實(shí)驗(yàn)哦）。拿一個(gè)凸透鏡對(duì)著太陽(yáng)光，在地上或者紙上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小光斑。這個(gè)光斑是怎么形成的呢？這就體現(xiàn)了凸透鏡對(duì)光的______（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用。那凹透鏡對(duì)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(huì)使光變得更______（填“集中”或“分散”），這就是凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用。（四）測(cè)定凸透鏡的焦距1、現(xiàn)在我們要學(xué)習(xí)一個(gè)很有趣的技能，就是測(cè)定凸透鏡的焦距。我們可以用平行光聚焦法來(lái)測(cè)定哦。找一個(gè)平行光源（比如太陽(yáng)光），讓平行光垂直照射在凸透鏡上，在凸透鏡的另一側(cè)用光屏承接，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑所在的位置就是凸透鏡的焦點(diǎn)，從凸透鏡的光心到焦點(diǎn)的距離就是焦距。那同學(xué)們想一想，如果沒(méi)有平行光源，我們還可以用什么方法來(lái)測(cè)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(shè)光在空氣中的傳播速度比在水中快很多）解：因?yàn)楣鈴目諝庑鄙淙胨袝r(shí)，折射角小于入射角。當(dāng)入射角為60°時(shí)，折射角應(yīng)該小于60°。根據(jù)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(shù)值需要根據(jù)光的折射定律的定量計(jì)算，這里只做定性分析）（二）透鏡作用例題例2、下列關(guān)于透鏡的說(shuō)法正確的是（）A.近視眼鏡的鏡片是凸透鏡，對(duì)光有會(huì)聚作用B.遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片是凹透鏡，對(duì)光有發(fā)散作用C.凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，所以通過(guò)凸透鏡的光線一定會(huì)會(huì)聚在一點(diǎn)D.凹透鏡對(duì)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?yàn)榘纪哥R對(duì)光有發(fā)散作用；遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，對(duì)光有會(huì)聚作用。而且凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，但通過(guò)凸透鏡的光線不一定會(huì)聚在一點(diǎn)，只是比原來(lái)更靠近主光軸。所以這題答案是D。（三）測(cè)定凸透鏡焦距例題例3、小明用一個(gè)凸透鏡做測(cè)定焦距的實(shí)驗(yàn)，他讓太陽(yáng)光垂直照射在凸透鏡上，在另一側(cè)移動(dòng)光屏，當(dāng)光屏距離凸透鏡10cm時(shí)，得到了一個(gè)最小、最亮的光斑。請(qǐng)問(wèn)這個(gè)凸透鏡的焦距是多少？解：根據(jù)平行光聚焦法測(cè)定凸透鏡焦距的原理，從凸透鏡的光心到焦點(diǎn)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(gè)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(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，折射角會(huì)（）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(xué)元件中，對(duì)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(xiàn)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(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí)，光屏上能成清晰的像。則（）（這里應(yīng)該有一個(gè)關(guān)于蠟燭、凸透鏡和光屏位置關(guān)系的圖的描述，由于不能提供圖片，同學(xué)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(shí)像B.所成的像是倒立、縮小的實(shí)像C.把蠟燭向左移動(dòng)少許，光屏應(yīng)向左移動(dòng)才能得到清晰的像D.把蠟燭向右移動(dòng)少許，光屏應(yīng)向右移動(dòng)才能得到清晰的像答案：A、C5、某同學(xué)在做測(cè)定凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑。則該凸透鏡的焦距是______cm。答案：156、請(qǐng)你解釋