高中光的折射教案
發(fā)表時間:2021-02-18八年級上《光的直線傳播》導(dǎo)學(xué)案。
八年級上《光的直線傳播》導(dǎo)學(xué)案
學(xué)習(xí)目標:
1.能區(qū)分光源和非光源,知道常見的人造光源。
2.通過探究,歸納光沿直線傳播的條件。
3.能用光的直線傳播解釋影子、日月食、小孔成像現(xiàn)象;列舉光沿直線傳播的應(yīng)用實例。
4.記住光在真空中的傳播速度,了解光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。
學(xué)習(xí)重點:
1.光沿直線傳播的條件;2.光沿直線傳播的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)難點:
1.光沿直線傳播的條件;2.光線。
教具學(xué)具:
分組器材:激光筆一支、果凍一個、軟橡皮管一根、帶孔的紙板兩張、大頭針幾枚、平面鏡一面、白屏一張、裝了水的玻璃杯(水中滿了少量墨水)。
教師教具:小孔成像演示器(自制)、氦氖激光器(或激光筆)、水槽兩個、濃度不同的糖水四種、40瓦電燈等。
導(dǎo)學(xué)方法:探究法、實驗法、觀察法.
學(xué)習(xí)過程:
一、快樂自學(xué)、合作探究
(一)思考:2012年6月6日上演“金星凌日”,這是直到2117年以前所能看到的最后一次,凌日時間長達6小時,我國大部分地區(qū)處于最佳觀測地區(qū)。說說你對“金星凌日”形成原因的理解。
(二)認識光源:
閱讀課本,思考什么是光源?。
常見的光源有哪些?;
那些是人造光源?。
(三)探究光沿直線傳播的條件:
1.應(yīng)用桌面上的器材,通過開放性實驗探究:光在空氣、水、以及玻璃這些介質(zhì)中如何傳播?
先開放性分組實驗,然后小組間交流實驗結(jié)果
用激光筆發(fā)出光束分別照射空氣、滴了少量牛奶的水、玻璃觀察光的傳播方向。
我們可歸納出:光能在等介質(zhì)中傳播。
2.探究光在同種介質(zhì)中是否沿直線傳播
觀看教師演示:光在非均勻糖水中傳播的實驗
教師演示:如圖1,在支架上固定一個薄水槽,其中放置一個白屏來顯示光的路徑,事先配有四杯濃度不同的糖水,將它們按濃度從大到小依次倒入水槽(四種糖水的量按一定的比例),由于各層糖水間相互混合,所以水槽內(nèi)形成了從上到下濃度逐漸變大的不均勻糖水。將一束激光從透明水槽側(cè)面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上層溶液斜向下射入非均勻糖水,可見激光路徑在非均勻糖水中。
再觀察對照實驗,用激光光束斜射入同種均勻的蔗糖溶液中,光的路徑是。
由此歸納出光沿直線傳播的條件:光在介質(zhì)中沿直線傳播。
3.認識光線
為了表示光的傳播情況。物理學(xué)中通常用帶的直線來表示光的逕跡和方向,這樣的直線叫做光線。
用光線畫出一束平行光:
4.了解與光沿直線傳播有關(guān)的自然現(xiàn)象及應(yīng)用:
①影子的形成
欣賞手影視頻,影子是怎樣形成的?
②日食、月食
查找關(guān)于日月食資料,簡述一下形成日月食時地球、月亮、太陽三者的位置關(guān)系。
③小孔成像
完成課本“想想做做”。
歸納:你看到的像是倒立的還是正立的?
你看到的像是放大的還是縮小的?
小孔成像的原理是因為光沿傳播。
④激光準直:
激光能引導(dǎo)掘進機沿直線前進,是因為激光沿傳播。
5.光速
自讀課本完成以下問題:
①光在真空或空氣中的速度是;
②光在水中的速度約為真空中的;
③光在玻璃中的速度約為真空中的;
④光年是的單位。
二、自我小結(jié):
本節(jié)課我的收獲是:
(1)定義:;
(2)分類:
天然光源:例子:
人造光源:例子:
1.光源
(1)規(guī)律:
(2)光的直線傳播的現(xiàn)象及解釋:小孔成像;
(3)光的直線傳播的應(yīng)用例子:
2.光
的
:
傳
真空或空氣中:C=。
播(4)光線
(5)光速
(6)1光年等于距離。
我還有的疑惑是
三、當(dāng)堂訓(xùn)練:
必做題
1.能自行發(fā)光的物體叫做光源,下列物體屬于光源的是()
A.月亮B.地球C.螢火蟲D.房屋
2.關(guān)于光的傳播,下列說法中正確的是()
A.光在玻璃中不是沿直線傳播的B.光只在空氣中才沿直線傳播
C.光在任何情況下都沿直線傳播D.光在同一種物質(zhì)里沿直線傳播。
3.夏日炎炎,人們總喜歡躲在大樹的陰影下乘涼,樹陰的形成是由于()
A.光的直線傳播B.光的漫反射C.平面鏡成像D.光的折射
4.下列現(xiàn)象中屬于光的直線傳播的是()
A.盛了水的碗,看上去好像變淺了B.人在河邊看見“白云”在水中飄動
C.“海市蜃樓”奇觀D.太陽光穿過茂密的樹葉,在地面上留下光斑
選做題
5.一個人沿馬路行走時,經(jīng)過一盞路燈,人的影子長短會發(fā)生變化,其變化情況應(yīng)該為
()
A.越來越短B.越來越長C.先變短后變長D.先變長后變短
6.關(guān)于小孔成像,下面說法中正確的是()
A.像的形狀決定于小孔的形狀B.屏離小孔越遠,像越大
C.像的亮度和清晰程度與小孔的大小有關(guān)D.以上均正確
7.如下圖所示的四種現(xiàn)象中,由光的直線傳播形成的是()
A.水中塔B.水面“折”枝C.鏡中花D.手影
8.太陽離地球約1.5×1011米,光從太陽經(jīng)過約__秒才射到地球上。
四、課堂作業(yè)
課本P15動手動腦學(xué)物理1--4題
五、我的反思
延伸閱讀
光的直線傳播
第周星期第節(jié)年月日
課題第五章第一節(jié)光的直線傳播執(zhí)教
教學(xué)
目標1.知道什么是光源,能舉出光源的實例。
2.知道光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,并能用來解釋現(xiàn)象。
3.知道光線是表示光的傳播方向的直線。
4.知道光在真空中的傳播速度。
重點光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;知道光在真空中的傳播速度
難點能用光的直線傳播的知識,解釋一些相關(guān)的現(xiàn)象。
教具演示小型激光器、水槽,紙板等
學(xué)生
主要教學(xué)過程學(xué)生活動
一引入新課提問:漆黑的夜晚,我們什么也看不見;站在太陽下,緊閉雙眼,仍什么也看不見。這是什么原因呢?
——人們要看見東西,必須要有光,而且光必須進入人們的眼睛。陽光使得我們的世界絢麗多彩,光使得我們的生活五彩繽紛。本章我們將學(xué)習(xí)光的初步知識。
二教學(xué)過程設(shè)計一.光源
讓學(xué)生閱讀P64部分內(nèi)容。
歸納什么是光源。
——光源:能夠發(fā)光的物體叫光源。它可分自然光源和人造光源。
二.光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播
演示1:用小型激光器沿白紙板照射
演示2:用小型激光器照射到水槽中的水中,
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)果:光傳播路線是直線。
指出:光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播是有條件的,就是介質(zhì)要均勻,才是沿直線傳播的,如果介質(zhì)不均勻光線也會發(fā)生彎曲。
歸納:光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
三.光速
光在真空中的傳播速度是3×108m/s,(空氣中近似認為3×108m/s)
四.光線
由于光是沿直線傳播的,我們就可以沿光的傳播路線畫一條直線,并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。這種表示光的傳播方向的直線叫做光線。用這種方法,就可以把本來看不見的光線及光的傳播路徑用畫圖的方法表示出來,這種圖叫光路圖。
練習(xí):(1)畫點光源的光路
(2)光線AB是同一點光源發(fā)出的光線,請畫出點光源的位置
歸納
舉例自然光源和人造光源
觀察光路
練習(xí)
教學(xué)過程設(shè)計五.用光的直線傳播的知識解釋有關(guān)的現(xiàn)象(光直線傳播例證)
(1)影子:大家想一想,在燈光下、陽光、月光、下為什么會出現(xiàn)影子。
——影子的出現(xiàn)不恰恰證明了光在空氣中是沿直線傳播的嗎?如果光能拐彎,它就能繞過物體跑到物體的背后去,物體背光的一方就會亮起來,那還會有影子嗎?
(2)影子為什么會隨著人與光源位置的改變?試畫圖說明
(3)日、月食(投影片)
(4)小孔成像
六.小結(jié)(利用板書)
三.思考與作業(yè)P66:1、2;《課課通》
四板書第五章光的反射
第一節(jié)光的直線傳播
1.光源:能發(fā)光的物體叫光源
2.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
3.光速:真空:3×108m/s,
(空氣中近似認為3×108m/s)
4.光線:5.說明光沿直線傳播例子
(1)影子
(2)影子為什么會隨著人與光源位置的改變?
(3)日、月食
(4)小孔成像
五說明
第周星期第節(jié)年月日
課題第二節(jié)光的反射執(zhí)教
教學(xué)
目標1.知道光的反射現(xiàn)象。
2.理解光的反射定律,并用來解決一些簡單問題。
3.了解物理的研究方法:從實驗中分析現(xiàn)象,歸納總結(jié)規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括能力。
重點理解并掌握光的反射定律,知道鏡面反射與漫反射的區(qū)別,理解它們形成的原因
難點應(yīng)用反射定律和鏡面反射、漫反射的知識解釋一些簡單問題和相關(guān)的現(xiàn)象。
教具演示小型激光器,小平面鏡,白紙板
學(xué)生
主要教學(xué)過程學(xué)生活動
一引入新課教師:我們能看見太陽、電燈,是由于它們能發(fā)光,光線進入了我們的眼睛。我們?yōu)槭裁从帜芸匆娙?、教室、書本這些本身不發(fā)光的物體呢?這是因為他(它)們能反射太陽、電燈等光源發(fā)出的光,這些被反射的光進入了我們的眼睛。本節(jié)我們就研究光的反射及其規(guī)律。
二教學(xué)過程設(shè)計1.光的反射
教師:光傳播到兩種不同物質(zhì)的分界面時,有一部分會被反射,仍在原來的物質(zhì)中傳播。這種現(xiàn)象就是光的反射現(xiàn)象。
演示一:用平面鏡反射太陽光。
觀察:墻上光斑及其變化。
演示二:用激光器演示光的反射。讓學(xué)生觀察入射光、反射光、入射點。并在黑板上畫出圖:
教師向?qū)W生介紹以下名詞:
入射點(O):光線射到鏡面上的點。
法線(ON):通過入射點,垂直于鏡面的直線。
入射角(i):入射光線與法線的夾角。
反射角(r):反射光線與法線的夾角。
教師:通過演示觀察到光的反射現(xiàn)象。那么光反射時遵從什么規(guī)律呢?
學(xué)生實驗一:
(1).按照課本圖5-8甲,讓微型激光器射出的光沿紙板入射到鏡面上的O點,觀察反射光的位置。在白紙上畫出法線、入射光線和反射光線的位置。用量角器量出入射角、反射角大小,并記錄下來。
(2).不改變?nèi)肷潼c的位置,改變?nèi)肷涔饩€的位置,重復(fù)上面實驗兩次。
(3).按照課本圖5-8乙,把紙板的半面向前折或向后折,還能看見反射光線嗎?
教學(xué)過程設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出:
①反射光線與入射光線、法線在同一平面上。
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)。
③反射角等于入射角。
學(xué)生實驗二:
把入射光線沿學(xué)生實驗一畫出的反射光線的位置射到鏡面。觀察反射光的位置。
討論得出:光在反射現(xiàn)象中,光路可逆。
講述反射光路圖的畫法:
例:右圖中已知入射光線,請畫出反射光線。
畫法:①過入射點畫法線;②畫反射光線(根據(jù)反射角等于入射角)。
學(xué)生練習(xí):(寫在小黑板或投影儀的膠片上)。
2.鏡面反射和漫反射
演示三:用鏡子和白紙反射太陽光或燈光。
問:為什么鏡子反射的光很強,白紙反射的光很弱呢?
我們來研究這兩種情況。
教師:平行光入射到光滑的物體表面上時的情況如圖:
演示四:把幾根大頭針垂直插入硬紙條中表示“法線”,把硬紙條任意彎折后“法線”不再平行。
強調(diào):漫反射向各個方向反射光,所以能使我們從各個方向看到物體。
3.小結(jié)
4.練習(xí)作圖
三.思考與作業(yè)
四板書第二節(jié)光的反射
一.什么是光的反射
1.光射到物體表面時,被反射回來的現(xiàn)象。
2.名詞解釋(畫圖)
(1)入射角:入射光線
與法線我夾角。
(2)反射角:反射光線
與法線的夾角。二.光的反射定律
1.內(nèi)容:反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。
2.光路是可逆的
三.鏡面反射和漫反射
五說明
第周星期第節(jié)年月日
課題第三節(jié)平面鏡執(zhí)教
教學(xué)
目標1.知道平面鏡成像特點,并用來解釋簡單現(xiàn)象。
2.知道平面鏡成像原理和虛像的概念。
3.知道平面鏡的應(yīng)用。
4.介紹我國古代的平面鏡,對學(xué)生進行愛國主義教育。
重點平面鏡成像特點,
難點平面鏡成像原理和虛像的概念
教具演示平面鏡、潛望鏡。
學(xué)生平板玻璃,黑白各半的紙、蠟燭2支
主要教學(xué)過程學(xué)生活動
一引入新課日常生活所用鏡子的反射面是平的,叫做平面鏡,從平面鏡中可以看到鏡前物體的像,你知道平面鏡成像有什么特點嗎?那我們就用實驗來找出平面鏡成像的特點。
二教學(xué)過程設(shè)計1.平面鏡
學(xué)生實驗:
教師先介紹實驗器材,做課本圖5-14實驗。在黑白各半的紙上白的一邊作交界線垂直的線段,并在線段上畫出刻度(以1厘米為最小刻度,以交界線為起點),把平板玻璃豎立在交界線上。
實驗步驟:
①在垂直線段的任意刻度處放上蠟燭,點燃蠟燭看玻璃后的像。
②用手在玻璃后摸一摸是否有蠟燭存在。
③拿另一支與點燃的蠟燭完全相同的蠟燭放在玻璃后移動,直到看上去跟像完全重合。量出它們到玻璃板的距離。兩支蠟燭到玻璃板的距離相等嗎?
④改變點燃蠟燭的位置,重復(fù)上面的實驗??磧芍灎T到玻璃板的距離是否總相等。
提問:蠟燭和它在鏡中的像到平面鏡的距離有什么關(guān)系?
板書:“1.像和物到鏡面的距離相等?!?br>
提問:由玻璃前后的蠟燭完全重合,可以得出怎樣的結(jié)論?
板書:“2.像和物大小相等?!?br>
以上兩點結(jié)論均在學(xué)生思考回答后,教師講述得出。
教師:把像和物體的位置用直線連接起來,它們的連線與玻璃垂直。
2.平面鏡成像原理
板書:“二、平面鏡成像原理”
教學(xué)過程設(shè)計問:我們怎樣才能看到物體?
教師:只有物體上某點S射出的光線進入人眼內(nèi),這點才能被看見。物體上各點射出的光都進入眼內(nèi),整個物體就都被看見了。
現(xiàn)在我們就運用光的反射來分析平面鏡成像的原理。邊畫圖邊講解:
①在蠟燭上任選一點S。
②眼睛看著平面鏡,進入人眼的光只可能
是S入射到鏡面上的反射光。
③從S發(fā)出的光中任選其中兩條入射光線,
畫出反射光線。
④如果人眼正處在這兩條反射光線的傳播路徑上,眼睛會覺得這兩條光線好像是從這兩條反射光線的反向延長線在鏡后的交點S′發(fā)出的。我們把S′叫做S的虛像。
⑤物體上的每個點在鏡子里都有一個虛像點,所有的像點就組成整個物體的虛像。
強調(diào)指出:虛像不是實際光線的會聚點。
怎樣畫物體在平面鏡中的像呢?(兩種方法:據(jù)平面鏡成
像特點作圖,和用光的反射定律作光路圖)
教師舉例:作AB在平面鏡中的像。(利用平面鏡成像特點作圖,如上圖)
三、平面鏡的應(yīng)用
1.用平面鏡成像”如照鏡子,商店里墻上的平面鏡。
2.用平面鏡改變光路”如香港匯豐銀行大樓上的平面鏡陣列等。
3.用平面鏡既改變光路,又要看它成的像?!比鐫撏R,并介紹它的構(gòu)造。
四.小結(jié)
三.思考與作業(yè)P79:2;3;利用平面鏡成像特點畫出放在平面鏡前的三角形在鏡中的像。
四板書第三節(jié)平面鏡
一.平面鏡成像特點
(1)平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離都相等,
(2)像與物體大小相同,
(3)平面鏡成的像是虛像
(4)像和物體的連線與鏡面垂直。二.平面鏡成像作圖
法一:利用平面鏡成像特點作
法二:根據(jù)光的反射定律作光路圖
三.平面鏡的應(yīng)用
1.用來成像
2.改變光路
3.先改變光路,再成像。
五說明
八年級物理上冊知識點:光的直線傳播
八年級物理上冊知識點:光的直線傳播
知識目標:
(1)知道光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,并能用來解釋影的形成、日食、月食等現(xiàn)象.
(2)知道光在真空中的傳播速度,知道光在其他介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度小.
光的直線傳播
1.光源
發(fā)光的物體叫光源,光源在發(fā)光時進行著其他形式的能與光能之間的轉(zhuǎn)化。
2.介質(zhì)
光能夠在其中傳播的物質(zhì)稱為介質(zhì)。
3.光的直線傳播
光在同一種均勻介質(zhì)中總是沿直線傳播的。小孔成像是光的直線傳播形成的。
4.光線、光束
在研究光的行為時用來表示光傳播方向的有向直線,稱為光線。有一定關(guān)系的一些光線的集合稱為光束,如平行光束、發(fā)散光束等。
5.影
光源發(fā)出的光照在不透明的物體上時,物體向光的表面被照明,在背光面的后方形成了一個光線照不到的黑暗區(qū)域,這就是物體的影。影可分為本影和半影。
(1)本影,光線完全照不到的區(qū)域。
(2)半影,只有部分光線照射到的區(qū)域。
如果是點光源,只形成本影。如果不是點光源,一般會形成本影和半影。
6.日食和月食
(1)日食,發(fā)生日食時,太陽、月球、地球在同一條直線上,月球在中間。
當(dāng)?shù)厍蛏显谠虑虮居袄锏娜丝床坏教柕恼麄€發(fā)光表面時,這個地區(qū)的人就可看到日全食。
在月球半影區(qū)里的人,只能看見太陽某一側(cè)的發(fā)光表面,這就是日偏食。
在月球本影延長的空間里的人看不到太陽發(fā)光表面的中部,只能看到周圍的環(huán)形表面,這就是日環(huán)食。
日食原理.png
(2)月食,發(fā)生月食時,太陽、地球、月球在同一條直線上,地球在中間。
當(dāng)月球全部進入地球本影區(qū)域時形成月全食。當(dāng)月球有一部分進入地球的本影區(qū)域時,形成月偏食。
月食過程.png
需要注意的是當(dāng)月球進入地球的半影區(qū)時,并不發(fā)生月偏食,只是月亮的亮度有些減弱。
(3)日食和月食的觀察無論日食還是月食,都是在地球上觀察到的。但是,發(fā)生日全食時地球上只有一小區(qū)域內(nèi)的人可以看到,而發(fā)生月全食時,面向月球的半個地球上各處可以同時看到。這是因為月球本影的長度約等于月球半徑的57~59倍,而地球和月球的距離約等于地球半徑的55~67倍,月球的本影只落在地球上極小的一個區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)月球運行到地球的本影里發(fā)生月食時,地球本影的長度約等于月球半徑的216倍,遠遠超過地球和月球間的距離,所以,月食時凡面向月球的半個地球上的人均可同時看到。
7.光速
光傳播得很快,但光速是有限的,光在真空中的傳播速度C=3.00×108m/s。由于光速很大,要測定光速,就必須利用很大的距離,或者準確地測出很短的時間間隔。天文學(xué)中的長度單位是光年,1光年就是光在一年中傳播的距離,如果一年按365天計算,則1光年等于9.46×1012km/s。
人教版八年級物理上冊《光的直線傳播》教學(xué)設(shè)計
每個老師上課需要準備的東西是教案課件,大家在認真寫教案課件了。只有寫好教案課件計劃,未來工作才會更有干勁!你們會寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?小編特地為大家精心收集和整理了“人教版八年級物理上冊《光的直線傳播》教學(xué)設(shè)計”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
一、教學(xué)目標
(一)知識與技能
1.了解光源,知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。
2.理解光沿直線傳播及其應(yīng)用。
3.了解光在真空和空氣中的傳播速度c=3×108m/s。
(二)過程與方法
1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象,了解實驗是研究物理問題的重要方法。
2.閱讀“科學(xué)世界──我們看到了古老的光”的內(nèi)容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。
(三)情感態(tài)度和價值觀
1.通過觀察、實驗以及探究的學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
2.通過探究性物理學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂于參與物理學(xué)習(xí)活動。
二、教學(xué)重難點
本節(jié)的主要科學(xué)內(nèi)容有三個,一個是光源,一個是光的直線傳播,一個是光速。這是學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)知識的第一課。光的直線傳播是幾何光學(xué)的基礎(chǔ),又是研究光的反射、折射現(xiàn)象的必備知識。同時,利用光的直線傳播能解釋影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界中的重要現(xiàn)象。因此,本節(jié)內(nèi)容以光的直線傳播為重點,主要的探究活動也圍繞光的直線傳播展開。教學(xué)中應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究活動,仔細觀察實驗現(xiàn)象,或直接概括結(jié)論,或結(jié)合討論、閱讀,接受并認同有關(guān)結(jié)論。同時,在活動中也應(yīng)讓學(xué)生了解運用實驗研究自然現(xiàn)象的基本方法。使學(xué)生對光的直線傳播規(guī)律有更全面、更深刻的認識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)知識的興趣。初步培養(yǎng)他們觀察物理現(xiàn)象、應(yīng)用物理知識解釋現(xiàn)象的能力,為后續(xù)的科學(xué)探究活動打下基礎(chǔ)。
教學(xué)重點:光的直線傳播。
教學(xué)難點:用光的直線傳播來解釋簡單的光現(xiàn)象。
三、教學(xué)策略
光現(xiàn)象和前面學(xué)習(xí)過的聲現(xiàn)象聯(lián)系十分緊密,研究對象都是生活中常見的一些現(xiàn)象。本小節(jié)主要解決三個問題:什么叫做光源?光是如何傳播的?光的傳播速度是多少?這三個問題和聲現(xiàn)象中研究的三個問題很接近。什么叫做聲源?聲音是如何傳播的?聲音的傳播速度是多少?所以在教學(xué)過程中可以把光和聲音作一個類比,使學(xué)生對光有更深刻的理解。本節(jié)的主要物理知識蘊含于探究活動之中,學(xué)生探究能力的提高、研究方法的習(xí)得也與探究過程密不可分。因此,本節(jié)取得良好教學(xué)效果的關(guān)鍵是指導(dǎo)、幫助學(xué)生觀察到清晰的實驗現(xiàn)象,高質(zhì)量地完成有關(guān)探究活動。教學(xué)中注重讓學(xué)生經(jīng)歷從自然到物理,從生活到物理的認知過程,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望,發(fā)掘?qū)W生分析問題解決問題的靈感,培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題方法的多樣性,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。
四、教學(xué)資源準備
多媒體課件、激光演示器、酒精燈、盛有水的水槽、不同濃度的糖水、蠟燭、帶有小孔的硬紙板等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課(5分鐘)
思考:我們的國旗是什么顏色?如果在漆黑的夜晚,沒有光照,看到的國旗會是什么顏色?
漆黑的夜晚,我們什么也看不見;站在太陽下,緊閉雙眼,還是什么也看不見。這是什么原因呢?
總結(jié):人們要看見東西,必須要有光,而且光必須進入人們的眼睛。假設(shè)這個世界沒有光,我們看什么東西都是黑色的,或者說我們什么都看不見。陽光使得我們的世界絢麗多彩,光使得我們的生活五彩繽紛。本章我們將學(xué)習(xí)光的初步知識。
思考并回答。
從學(xué)生熟悉的實例入手,引出物理問題,體現(xiàn)從生活到物理的課程理念。激起學(xué)習(xí)的興趣。
新課教學(xué)(30分鐘)
一、光源
多媒體展示:太陽光、發(fā)光的水母、發(fā)光的節(jié)能燈、LED燈等。
思考:這些物體有什么共同的特點?結(jié)合課本中的圖,閱讀課本。然后討論交流。
總結(jié):這些物體能夠發(fā)光,能夠發(fā)光的物體都叫做光源。
討論:“天上的星,亮晶晶”,天上的星星是不是光源?
強調(diào):月亮、反光的鏡子是不能夠發(fā)光的,星星當(dāng)中也只有恒星能夠發(fā)光,行星和衛(wèi)星是不發(fā)光的。
像太陽、螢火蟲、水母這類能夠自然發(fā)光的物體,叫“天然光源”;像點燃的蠟燭、發(fā)光的電燈這類由人類制造的發(fā)光物體,叫“人造光源”。
學(xué)生討論:恒星能自身發(fā)光,是光源;行星不能發(fā)光,它是反射了其他恒星的光,才亮的,所以行星不是光源。同樣,夜晚的月亮看起來很亮,它是反射了太陽的光,自身并不能發(fā)光,所以也不是光源。
月亮不是光源,它看起來很亮是因為它反射了太陽的光輝。這為下面學(xué)習(xí)月食的形成做好了鋪墊。
二、光的直線傳播
教師打開激光筆,照射到教室墻壁上,觀察到墻壁上出現(xiàn)一個紅色的光斑。問:激光是沿直線傳播的嗎?大家看到激光的傳播路徑嗎?想一想怎樣才能觀察到光在空氣、水中的傳播路徑?
同學(xué)們剛才看了許多光沿直線傳播現(xiàn)象,但是光總是沿直線傳播嗎?(先進行開放性分組實驗,然后小組間交流實驗結(jié)果)
方法一:用激光筆發(fā)出光束向滴了少量墨水的水中投射,可以看到光在水中沿直線傳播。
方法二:用激光筆發(fā)出光直接照射果凍,發(fā)現(xiàn)光在果凍中沿直線傳播。
方法三:激光能射過拉直了的橡皮管,但橡皮管彎曲就無法射過。
方法四:將激光沿白屏從空氣斜射入水中,可以看到光在空氣和水中的路徑都是直線,在空氣和水的界面上發(fā)生了偏折。
通過討論得出:光在空氣、水、果凍、玻璃中沿直線傳播;但在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了偏折。
問:在同種介質(zhì)中光就一定沿直線傳播嗎?
演示實驗:教師演示光在非均勻糖水中傳播的實驗。
圖1
如圖1,在支架上固定一個薄水槽,其中放置一個白屏來顯示光的路徑,事先配有四杯濃度不同的糖水,將它們按濃度從大到小依次倒入水槽(四種糖水的量按一定的比例),由于各層糖水間相互混合,所以水槽內(nèi)形成了從上到下濃度逐漸變大的不均勻糖水。將一束激光從透明水槽側(cè)面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上層溶液斜向下射入非均勻糖水,可見激光路徑在非均勻糖水中向下彎曲。同時做一個對照實驗,用激光光束斜射入同種均勻的蔗糖溶液中,再讓同學(xué)們觀察──光的路徑仍是直線。
學(xué)生實驗:將激光筆固定好,并使激光束打到墻壁上,會看到一個光斑,然后用酒精燈對激光束加熱,你看到了什么?這是什么原因造成的?
聯(lián)想總結(jié):隔著火焰看靜止的物體好像在跳動、海市蜃樓等現(xiàn)象都是空氣不均勻引起的。光沿直線傳播的條件:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
由于光沿直線傳播,所以物理學(xué)中就用帶箭頭的直線來表示光的傳播方向。比如要表示電燈的光在空氣中的傳播時,我們就沿光的傳播路徑作一些直線。這種直線叫做光線。
老師:用光的直線傳播可以解釋很多現(xiàn)象,早在2000多年前,我國古代學(xué)者就對光的直線傳播就有了一定的研究,如小孔成像?,F(xiàn)在大家做一下這個實驗:燃著的蠟燭、挖有幾個形狀不同小孔(如正方形、三角形等)的硬紙板、白紙。讓硬紙板在蠟燭和白紙之間,調(diào)整硬紙板、白紙之間的距離,在白紙上能看到燭焰的像嗎?像是正立的還是倒立的?像的形狀與小孔的形狀有關(guān)嗎?
總結(jié):夏天濃密的樹蔭下會有一個個圓形的亮斑,這是太陽通過樹葉縫隙造成的小孔在地面上成的太陽的像,所以也是小孔成像現(xiàn)象。
用光的直線傳播還可以解釋日食、月食現(xiàn)象。(動畫演示日食、月食)思考:什么情況下會發(fā)生日食?什么情況下會發(fā)生月食?
思考:影子為什么是黑的呢?影子的形成說明什么?
講桌上放置點亮的白熾臺燈,每個學(xué)生兩只手各拿一塊帶有小孔的硬紙板,讓眼睛通過小孔觀察臺燈。
啟發(fā)學(xué)生分析:只有當(dāng)眼睛、兩個小孔和光源恰好在一條直線上的時候,眼睛才能看見從光源發(fā)出的光。
讓學(xué)生通過討論回答:可以在黑暗的環(huán)境下進行實驗,也可以在空氣中制造水霧或煙霧來顯示光路。如果將水變混濁,也可以顯示光路,如向水中滴幾滴墨水。
學(xué)生設(shè)計并進行實驗。
學(xué)生通過觀察思考明白糖水濃度不均勻,光不再沿直線傳播。
學(xué)生能看到光斑在抖動。這是因為加熱使空氣分布不均勻,光不沿直線傳播。
學(xué)生進行實驗并得出答案:白紙上出現(xiàn)了倒立的燭焰的像,“像”只是與燭焰相似,與小孔的形狀無關(guān)。
學(xué)生通過討論得出:發(fā)生日食時,太陽、月亮、地球在一條直線上,月球在中間,地球在月球的影子里;發(fā)生月食時,太陽、月亮、地球在一條直線上,地球在中間,月球在地球的影子里。
討論交流:人是不透明的,光不能傳到不透明物體的后面,無光的地方就是黑色。光不能繞到物體后面說明光不會轉(zhuǎn)彎,也就是光只能沿直線傳播。
對于光沿直線傳播,學(xué)生有一定的感性認識,這里的重點是放在如何設(shè)計實驗,如何顯示光路,如何得出光沿直線傳播的條件。
通過實驗得到光沿直線傳播的條件。
通過光的直線傳播解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象、應(yīng)用物理知識解釋現(xiàn)象的能力。
三、光速
大家知道:打開電燈,房間墻壁立刻被照亮了,光的傳播需要時間嗎?實際上很早以前科學(xué)家們就爭論過這樣的問題,意大利科學(xué)家伽利略進行了第一次測量光速的嘗試。遺憾的是并沒有成功,這是因為光傳播得太快了。
現(xiàn)在的科學(xué)實驗表明:光傳播也需要時間,而且光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同,光在真空中傳播的速度最大,約為3×108m/s,相當(dāng)于1s內(nèi)繞地球赤道7圈半,目前沒有任何物體的速度超過光速。在空氣中的傳播速度比真空略小,但也可以認為是3×108m/s。光在水中的傳播速度約為在真空中的3/4,在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。到這里我們可以得到光速在空氣、水、玻璃中的大小關(guān)系v空氣v水v玻璃。
知道了光速后,科學(xué)家利用激光制成了激光測距儀,可以測量月球與地球間的距離。思考:①激光測距儀的工作原理是什么?②激光測距技術(shù)一般應(yīng)用在哪些方面?③能不能用聲吶來測量地球到月球的距離,為什么?
討論:為什么雷雨時總是先看到閃電后聽到雷聲?你能不能想出一個辦法來測發(fā)生雷電的地方離你有多遠?
大家聯(lián)想一下,運動會百米賽跑時,計時員是怎么計時的?為什么?
比較:聲和光的有哪些相同和不同?
學(xué)生聆聽、思考。
通過討論明確:閃電和雷聲是同時發(fā)生的,但閃電是以光速傳播,而雷聲是以聲速傳播,光速比聲速大得多,所以先看到閃電后聽到雷聲。要測量打雷處的距離,需要知道聲音在空氣中的傳播速度v=340m/s,還要測出聲音從發(fā)聲處到人耳的時間t,即看到閃電計時開始,聽到雷聲計時結(jié)束,根據(jù)s=vt算出距離。
了解物理知識在生活中的應(yīng)用,體現(xiàn)從物理走向社會的理念。
課堂小結(jié)(5分鐘)
通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?學(xué)生回答或與同學(xué)們進行交流,老師恰當(dāng)總結(jié)。
梳理本節(jié)課知識內(nèi)容,把自己所學(xué)到的知識與老師同學(xué)交流,最后總結(jié)出本節(jié)課的知識點。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。同時也可以幫助學(xué)生記憶。