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1、现代光学制造技术课件现代光学制造技术课件光的折射教学目标一、知识目标1.了解光的折射的现象.2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.了解光在发生折射时，光路的可逆性.二、能力目标1.通过观察，认识折射现象.2.体验由折射引起的错觉.三、德育目标初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感.教学重点知道光的折射规律.教学难点解释简单的折射现象.教学方法实验法、归纳法、讲练法.教学用具演示用：激光光源、光的折射演示装置、水槽.学生用：碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水.课时安排1课时教学过程一、创设问题情境，引入新课让学生做两个学生实验，激发学习兴趣.学生实验1在碗中盛满水，把筷

2、子斜插到碗的底部，从侧面斜视水面，会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了.学生实验2在空的茶杯里放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢地向杯里倒水，随着水下面的升高，观察者看到了硬币，还会发现硬币升高了.上述实验中，学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币，是由于光在水和空气的界面上发生了一种光现象，这就是本节要学习的光的折射，由此引入新课.二、新课教学光的折射师我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象.以及光在反射时所遵循的规律光的反射定律.这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象.那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢教师利用演示实验让学生观

3、察光的折射现象.实验装置如图所示，其中圆形白色屏E边缘标有均匀刻度，中间开有长方形口，恰好将长方形玻璃容器放进去，容器中装适量的水，并在水中插有可转动的白色屏F，白色屏E和F可显示光束传播的路径.圆周上有一可移动的激光光源S.师光从空气斜射入水中，传播方向是否改变呢生甲传播方向不改变，仍沿直线传播.生乙传播方向要发生改变.师光从空气斜射入水中，如果改变方向，是向介面偏折呢还是向法线偏折生甲向介面偏折.生乙向法线偏折.师上面问题的回答谁对谁错呢下面我们用实验来验证一下.演示1使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面.现象光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，同时向

4、法线偏折.师生共同分析得出结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射.有关折射的几个专用名词1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图.2.从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界下面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角.光的折射规律演示2使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次.演示过程要让学生观察两点：1.光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大2.随着入射角的增大折射角将如何改变现象光从空气斜射入水中，折射角小于入射角.折射角随着入射角的增大而增大.演示3把白色屏F分别向前

5、、向后折，让光以某一角度射向水面.师大家能否看到水中的光线.生看不见.师生共同分析得出结论：折射光线、入射光线、法线位于同一平面内.折射光线、入射光线位于法线的两侧.演示4让光垂直射向水面师大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进生光沿直线传播，传播方向不变.师生共同分析得出：当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.师当光线垂直射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度生当光线垂直射向介质表面时，入射角为0,折射角也为0.师利用图提出问题：如果让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中，光线是否沿原入射光线射出呢演示5先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置.再让光线逆

6、着折射光线方向射入，观察光线是否逆着原入射光线方向射出.教师演示，学生观察后师生共同分析得出结论：在折射时光路是可逆的.用光的折射规律解释一些简单的现象1.盛了水的碗，看上去好像变浅了分析如图所示，从碗底S点发出的光线，由水进入空气时，在水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S发出来的.S就是S的虚像，S比S与水下面的距离近.所以，人看上去盛水的碗底好像变浅了.2.放在杯底刚好看不见的小石头，加上水又会看得见.分析在未加水之前的小石头S点，射入人眼的这部分光，被杯的边沿挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射

7、进人的眼睛，所以，人眼看不见小石头.当水加到一定程度时，S点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼.如图乙所示，人可以看见小石头，其实，人看到的只是小石头的虚像.三、知识小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1.光的折射现象.2.光的折射规律.用光的折射解释简单的光现象.四、布置作业1.复习本节课文.2.P48动手动脑学物理.预习第五节“看不见的光”.五、板书设计第四节光的折射1.光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射.2.光的折射规律折射光线与入射光线、法线在同一平面内.折射光线和入射光线分居法线两侧.折射角随着

8、入射角的增大而增大.当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.在折射时光路是可逆的.解释现象池水变浅.硬币升高.看不见的光教学目标一、知识目标1.初步了解太阳光谱和看不见的光.2.初步认识红外线及其作用.初步认识紫外线及其作用.二、能力目标1.通过观察，了解红外线、紫外线的作用.2.通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料，获得处理信息的方法.三、德育目标1.初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响.2.初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识.教学重点1.红外线的作用.2.

9、紫外线的作用.教学难点1.红外线的作用及应用.2.紫外线的作用及应用.教学方法阅读法、查找资料法、问答法.教学用具有关红外线、紫外线的挂图、光碟.课时安排0.5课时教学过程一、复习提问，引入新课师白色光是单色光还是复色光生白光是复色光.师白光通过三棱镜后在光屏上形成一条粉带，自上而下分别是什么颜色的光生白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.师棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光.把它们按这个顺序排列起来，就是光谱红外线让学生阅读课文，然后回答以下问题：师红外线有哪些特性生红外线的主要特性是它的热效应，一切物体都在不停地发射红外线

10、.师红外线有哪些应用生甲物体在温度升高时，它辐射的红外线会大大增强.人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片.给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于对疾病做出判断.生乙夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪.生丙红外线还可用来进行遥控.如电视机遥控器的前端有一个发光二极管.按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控.生丁利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热.寻找水源、估计农作物的长势和收成等.生戊利用红外线的热作用，可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等.如市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“

11、远红外烤箱”.教师对同学的回答给予充分的肯定后，为使学生获得真实、充实的学习信息.教师也可以补充以下材料：红外线位于红光外，它的频率范围在1012Hz51014Hz.一切物体都在不停地辐射红外线.物体的温度越高，辐射出的红外线越多.物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线.红外线的主要特性是热作用强，各种物体吸收了红外线后温度升高.因此人们利用红外线来加热物品.工业上用红外线烘干汽车表下面的喷漆，家庭用红外线箱烤食品，浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖.医疗上利用红外线来理疗.由于红外线穿透云雾的能力比较较强，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，再利用电子仪器对吸收的信号进行处理，可以显示出

12、物体的形状和特征，这就是红外遥感.利用红外遥感技术可以对地球勘测，寻找水源，监视森林水灾，估测大面积农作物的长势和收成，预测风暴和寒潮，在军事上也有重要的应用.补充后教师板书一、红外线1.特性红外线的热作用很强.红外线穿透云雾的能力很强.2.应用利用红外线加热物体.红外线遥感.红外线遥控.紫外线让同学阅读课文，然后回答问题：师在光谱的紫端以外，也有一种看不见的光，叫紫外线光的直线传播、光速、颜色师光沿直线传播的条件是什么呢生光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.师哪些现象说明光沿直线传播生小孔成像、影子的形成、日月食的形成、激光准直都说明光是沿直线传播的.师光在真空中的传播速度是多大生光在真空中

13、的传播速度最大,为3108m/s.师色光的三源色和颜料的三原色分别是什么生色光的三原色是红、绿、蓝.颜料的三原色是品红、黄、青.投影片出示例题例1夜晚,当你与一盏路灯的距离由近到远时，你的影子的长度有什么变化请作图说明.解析：由灯到头顶的连线与地的交点到人脚的区域光不能到达而形成人影,如图所示.由于光是沿直线传播的，人站在D点时，如图所示，CD段光不能到达为人影部分；人站在B点时，AB段光不能到达为人影部分；因为CDAB，所以当人与一盏路灯的距离由近到远时，影子的长度由短变长.例2下图是月球的影区分布，当人随地球运动到_区时会看到日全食.运动到_区时会看到日偏食，运动到_区时会看到日环食.解析

14、：由于光的直线传播，月球又是不透明体，当月球运转到太阳和地球之间时，因月球挡住了太阳光，地球上的人就能观察到日食现象.从图中不难看出，地球运动到B区，太阳光全部被月球挡住，看到的是日全食.运动到A区，太阳光部分被挡住，看到的是日偏食.运动到C区，太阳中间被月球挡住，看到的是日环食.例3太阳光穿过茂密树叶间的缝隙在地面上形成的光斑A.是方形的，它是太阳的虚像B.是圆形的，它是太阳的虚像C.是圆形的，它是太阳的实像D.是方形的，它是太阳的实像解析：这是一个小孔成像的问题，由于光斑是实际光线会聚而成的，所以是太阳的实像，是圆的.选C.光的反射、平面镜成像、球面镜师光的反射定律是什么生光的反射定律为：

15、反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角.师能不能说入射角等于反射角为什么生不能说入射角等于反射角，因为先有入射，后有反射.师漫反射遵守光的反射定律吗生漫反射也遵守光的反射定律.师平面镜成像原理是什么生平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，是虚像.师平面镜成像特点是什么生平面镜成像特点可概括为八个字：虚像、等大、等距、垂直.即平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到镜下面的距离相等；像和物体的连线垂直于镜面.师球面镜可分为哪两类生球面镜可分为凹面镜和凸面镜.师凹面镜、凸面镜各有什么光学性质生甲凹面镜能使平行光线会聚在焦点上，如把

16、光源放在凹镜的焦点上，光源发出的光经凹镜将成为平行光.生乙凸面镜能使平行光线变得发散.投影片出示例题例4一条光线投射到和它垂直的平面镜上，如图所示，要想使反射光线跟入射光线成直角，镜面应旋转多少度角解析：此题中镜面可向任意方向旋转，所得结果都一样，因此可选取任意一种转动方式来解此题.由题意作出反射光线OB，使OBOA.由反射定律知，AOB的角平分线ON即为法线.因为法线垂直于镜面，所以可作出平面镜位置，如图所示.平面镜转动的角度：BOM=MON-BON=90-45=45可见，当入射光线不变，镜面绕入射点旋转一个角度时，反射光线偏转的角度等于两部的镜面旋转的角度.例5一平面镜竖直地挂在墙上，A、

17、B、C三物体放在镜子前面，人眼的位置如图所示固定不动，则人通过平面镜可以看到A.A和B的像B.B和C的像C.只看见B的像D.A、B、C的像都能看到解析：人眼能看到物体的像的条件是：从物体发出的光线经镜面反射后能到达人眼中.当镜子和人眼的相对位置确定后，人眼所能看到的反射光线就被限制在入射到镜子边缘后，反射光线能到达人眼的范围之内，如图所示的光线和所夹部分的范围内人眼只能观察到物体A和B的像，不能观察到C的像.答案A正确.例6如图甲所示，从发光点S发出的一条光线经镜面MN反射后恰好过A点，画出这条光线.解析：根据平面镜成像的规律.首先根据对称法作出S点关于镜面MN的对称点S，通过A点的反射光线反

18、向延长必过S，连接A、S交镜于镜面于O点，OA即为反射光线，SO即为入射光线，如图乙所示.例7如右图所示，在平面镜前有一物体AB，画出物体在平面镜中所成的像.平面镜成像的光路图作法方法1：用光的反射定律完成.方法2：用平面镜成像规律，直接利用物像对于镜面对称的特点完成.解法1：如图甲所示，根据平面镜成像特点从A、B两点各画一条与平面镜垂直的线AO1、BO2，然后延长AO1交A,使O1A=AO1，A就是A点的虚像.同法找出B点的虚像B，连接AB即为AB的像.解法2：如图乙所示，根据反射定律，由A点发出两条光线AC、AD射到平面镜上，画法线，进而画出反射光线CE、OF，反向延长CE、DF在镜后有一

19、个交点A，A即为A在平面中所成的像.同法可找出B在平面镜中所成的像B.连接AB即为AB在镜子所成的像.光的折射、看不见的光师光的折射遵循什么规律生光的折射遵循光的折射定律.师光的折射定律的内容是什么生光的折射定律的内容是：折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线、入射光线分居在法线的两侧；折射角随着入射角的增大而增大；当光从空气斜射入水等其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从水等其他透明介质中斜射到空气中时，入射角小于折射角；当光线垂直入射时，传播方向不改变.师在反射、折射时光路是否可逆生在反射、折射时光路都是可逆的.投影片出示例题例8如图所示，AO是由空气向水面斜射的一条光线，光线与

20、水下面的夹角为30，画出反射光线和折射光线的大致方向，并标出入射角和反射角的大小.解析：由题意知，本题是已知入射光线和水面位置，作反射光线和折射光线.这类作图题，关键在于通过入射点作垂直界面的法线，然后根据光的反射定律作反射角等于入射角，从而得到反射光线，再根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角作出折射光线.解答：过入射点O作法线NN,则入射角为AON=90-30=60.在法线另一侧空气中，作NOB=60，NOB为反射角，OB为反射光线，再在法线另一侧的水中，作NOC.NOC为折射角，使折射角小于入射角，OC为折射光线的大致方向.如图所示.例9如图所示，图中画出了四个穿过平行玻璃板的光路示意图，其中正确的是解析：光从空气斜射入玻璃，或从玻璃斜射入空气，光的传播方向都要改变，即发生折射现象.A图中光的方向始终没有改变，因此是错误的，B图光从空气进入玻璃的折射是对的，但从玻璃进入空气的折射是不对的，因此B图错，D图中光从空气进入玻璃时，折射角大于入射角，而从玻璃进入空气时，折射角小于入射角，这恰恰与光的折射规律相反，所以D图错，只有C图符合光的折射定律.三、知识小结通过本节课的学习，主要复习了以下几个问题：1.光的直线传播、光速、颜色.2.光的反射、平面镜成像、球面镜.光的折射.4.看不见的光.四、布置作业1.复习本节讲的内容.2.复习本章知识准备考试.预习第三章.