师:同学们好,今天我们一起来学习教科版小学科学五年级上册第一单元第四课——光的传播方向会发生改变吗?这节课的学习目标是:一、知道光从空气斜射进入水中时,它的传播方向会发生改变;二、能用对比的方法探究光从空气射入水中时传播方向的变化;三、能通过实验观察现象,自行分析、归纳规律。请同学们准备好以下学习用品:教科书、活动手册、学习文具、激光笔、透明塑料饭盒、玻璃杯和水、硬币、实验记录单等。大家都准备好了吗?我们开始上课。
同学们,有一位游客在参观动物园时拍摄了一段视频,我们一起来看看。
看完视频,大家是不是觉得很奇怪?水池中的北极熊,它的头部和身体看上去好像分离了一样。其实在生活中,我们还常常能见到类似的现象,比如碗中的筷子、杯中的吸管、鱼缸里的手,看上去都好像折断了一样。此时,大家一定在想,为什么会出现这些奇怪的现象呢?今天这节课,就让我们一起来解开这个科学之谜。
同学们,通过前几节课的学习,我们知道光是沿直线传播的。那么光由空气进入水中时,是否还是按直线传播的呢?传播的方向会发生改变吗?我们用实验来验证。请同学们准备好一支激光笔、一个透明塑料饭盒、一杯水和一份实验记录单。首先,我们在不加水的情况下来做实验。请看实验步骤:一、在塑料饭盒的底部画上一个圆点;二、固定激光笔并打开开关,让光线斜射到圆点上;三、观察现象,并在实验记录单上画出光的传播路线。安全提示:激光不能射向人体,特别是人的眼睛。同学们,让我们开始做实验吧。
师:好啦,同学们都完成了实验。请看这份实验记录单。从这份实验记录单我们可以看到,在没有加水的情况下,光从激光笔射出后,沿直线落在了饭盒底部的圆点上,光斑与圆点重合,这位同学画得非常准确。现在请同学们想一想,如果往饭盒中加入一定量的水,光斑的位置会发生变化吗?如果会,光斑会落在原点的什么位置呢?我们来听听几位同学的猜想。
生1:老师,我认为光斑的位置不会变,因为光是沿直线传播的,所以加水后光斑还是在原点上。
生2:老师,我认为光斑的位置会发生变化,我猜加水后光斑会落在原点的左边位置。
生3:老师,我也认为光斑的位置会发生改变,我猜加水后光斑会落在原点的右边位置。
师:到底哪位同学猜得正确,我们用实验来验证。首先我们来看实验步骤:一、确认激光笔的光斑仍然落在圆点上;二、往塑料饭盒里加入一定量的水;三、观察光斑的位置是否发生变化;四、在实验记录单上画出光的传播路线。同学们,让我们开始做实验吧。
师:同学们都完成了实验,你们看到了什么实验现象?
生:通过观察我们发现光斑偏离了原点,并落在了原点的左侧。
师:现在我们来看看这3份实验记录单,你认为哪一份画得正确呢?为什么?
生:老师,我认为第三份实验记录画得正确。第一张实验记录单用直线把激光笔和光斑连接,这是不对的,因为通过刚才的实验现象,我们知道光斑偏离了原点,所以光线从激光笔到光斑不可能是直线。第二份实验记录单显示光线在水的中央才改变了方向,我认为也不对,因为在一般情况下光在水中也是按直线传播的,而且刚才我也观察到北极熊、筷子等都是在空气和水面的交接处开始变形的。所以我认为光线的方向是在空气和水面的交接处发生了改变。
师:这位同学说得有理有据,非常好。因此通过实验我们可以知道,光从空气斜射进入水中时,它的传播方向会在空气和水面的交接处发生改变。现在请同学们思考一下,在刚才的实验中,所有的光都射入了水中吗?我们来回看一段小视频。
