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第四章 光现象
第一节 光的直线传播
【教学目标】
知识与技能
1.了解光源,知道光源的分类。
2.理解光沿直线传播及其应用。
3.了解光在真空和空气中的传播速度。
过程与方法
通过观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验,理
解实验是研究物问题的重要方法。
情感、态度与价值观
通过观察、实验探究活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，养成学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
【教学重难点】
重点:理解光沿直线传播的条件及其应用。
难点:光沿直线传播的应用。
【教学准备】
教师:课件、激光灯、牛奶水及容器、蔗糖、热水、搅拌器
学生:激光灯、喷雾器、牛奶水及容器、玻璃砖、蜡烛、火柴、自制小孔成像器具
【教学过程】
教 学 过 程 设 计
教学内容 教师活动 学生活动
一、创设情景
导入新课 【播放视频】凿壁偷光的故事
【提出问题】
你知道故事的主人公匡衡是哪里人吗?
他为什么要偷光?
这个故事,对你有哪些启发?
【导入语】有了光,我们才可以看到一个清晰明亮的世界,光可以使我们的生活变得多姿多彩。所以,我们的生活离不开光。那么,光是从哪里来的?它是如何传播的?它有哪些性质呢?从今天开始,让我们一起来探究光现象,这节课,我们来学习第四章第一节。
板书课题:光沿直线传播
学生观看视频
学生回答:
枣庄人
光可以让人看见竹简上面的字
学习匡衡读书时刻苦用功的精神
(设计意图:通过历史典故,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,体现“从生活走向物理”的理念,同时培养学生热爱枣庄、热爱家乡的情感意识。)
二、新课
讲授
(一)光源(二)光的直线传播
1、光沿直线传播
2、光沿直线传播的条件
3、光线
4、光沿直线传播的应用
5、影子、日食月食
6、小孔
成像
(三)光速
【设问】光是从哪里发出来的?
你能说出哪些物体可以发光?
根据学生的回答
【出示相关图片】
【总结语】我们把能够发光的物体叫做光源
板书:能够发光的物体叫做光源
【设问】以上这些光源可以分为几类?
【过渡语】生活中有各种各样的光,使我们的世界变得五彩缤纷,那么,光是如何传播的?请大家先回忆声音是如何传播的?
【设问】光可以在真空中传播吗?
【指令语】光在其他介质中是如何传播的?请大家根据自己的生活经验并结合课件图片说出你的看法。
【出示图片】生活中一些有关光传播的现象
【过渡语】我们的经验真的可靠吗?请同学们利用桌面上的器材分组实验,探究光在空气、水和玻璃中的传播方式,比较一下,是否和你刚才的想法一致。
【课件展示实验提示】
1、让激光笔发出激光在空气中传播,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可沿着激光的传播路径喷雾。)
2、让激光笔发出激光射向水中,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可向水中滴入少量牛奶。)
3、让激光笔发出激光射向玻璃中,观察其传播路径。
(温馨提示:小组同学相互合作,分工明确。比一比,看看哪个小组做的最好。)
教师来回巡视指导,辅助学生完成实验。
(设计意图:先让学生根据生活场景猜想光的传播方式,再亲自动手实验验证自己的猜想,得出光在同种介质中沿直线传播,让学生充分体验实验探究的过程。)
【设问】光在同一种介质中一定沿直线传播吗?
请大家认真观察下面的实验。
【演示实验】光在不均匀的蔗糖水溶液中传播
(提前5分钟准备:把一大块有些潮解的蔗糖投入水中,不要搅拌,让它自己溶解,可以得到上面浓度小、下面浓度大的不均匀的蔗糖溶液)
向容器中倒入适量热水,并用搅拌器充分搅拌,使蔗糖完全溶解。
【演示实验】光在均匀的蔗糖水溶液中传播
总结以上的几个实验,你能得出什么结论?
(设计意图:通过蔗糖溶液由不均匀到均匀,光线有弯曲传播到直线传播的动态过程,突破了“均匀介质”的难点)
板书:光在同种均匀介质中沿直线传播
【设问】我们如何在书面上表示光的传播情况?请大家自学课本70页“光线”部分,思考什么是光线?光线实际存在吗?为什么引入光线?
教师点拨:光线是为了方便研究光学问题而建立的物理模型,实际上并不存在。
应用:“井底之蛙”这个成语我们很熟悉,请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。
【出示图片】
【过渡语】我们已经知道,光在同种均匀介质中沿直线传播,那么光沿直线传播在生产生活中有哪些应用呢?请同学们结合课本内容以及生活经验,小组成员相互讨论,然后以小组为单位进行抢答竞赛。(根据学生的回答出示相关视频和图片,对部分事例进行点拨,让学生加深理解)
1.激光准直(播放视频)
2.打枪--“三点一线”原则
3.看队伍直不直(方法:老师现场观察学生的某一排座位齐不齐)
提问最后一位同学:你看这排齐了吗?为什么?
【过渡语】生活中还有哪些常见的现象可以说明光是沿直线传播的?
4.影子的形成【播放视频手影戏】
【设问】影子是如何形成的?
【出示课件图片】
5.日食和月食【播放视频】
6.小孔成像
【过渡语】通过上面的学习,我们知道,生活中的很多现象都能用光沿直线传播来解释。下面我们通过实验来认识一种新的现象—小孔成像。请同学们根据提示,利用手中的器材进行实验。
【课件展示实验提示】
实验目的:探究小孔成像的特点
器材:蜡烛、火柴、自制小孔成像器具(针孔照相机)(制作方法:两个套在一起的硬纸筒,内筒可以前后拉动,内筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜,外筒的前端用硬纸片封死,硬纸片上穿一个小孔,直径约1mm,不同小组小孔形状不一样。)
操作步骤:
1.让针孔照相机的小孔对着点燃的蜡烛,使蜡烛与小孔的距离在10-15cm之间,观察塑料薄膜上所成的像的情况。
2.改变蜡烛与小孔的距离,观察像的变化情况。
3.保持蜡烛与小孔的距离不变,前后拉动内筒,观察像的变化情况。分析思考:
1、像是正立的还是倒立的?改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒,像如何变化?
2、小组间讨论,成像情况与小孔的形状有关吗?
3、像是怎样形成的?小孔成像的原理是什么?
教师点拨:塑料薄膜相当于光屏,用于接收实际光线会聚而成的像。实际光线会聚而成的为实像。
教师总结:小孔成像成倒立的实像,像的大小与物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关,像的形状与物体自身有关,与小孔形状无关。
小孔成像原理:光沿直线传播
你能画出小孔成像的光路图吗?
7.知识拓展(sts):在生活中,是否见过小孔成像现象?
【出示图片】树荫下的光斑是如何形成的?
【设问】为什么会先看到闪电,后听到雷声?
【自主学习】请大家自学课本71页“光速”部分,识记光在真空中和空气中的传播速度,了解光在水和玻璃中的速度大小。
【感知光速之大】引导学生据书上插图形象的理解光速:如果一个人以光速绕地球飞行,他在1s内(打个响指、一跺脚)可以绕地球转7.5圈。
【解疑】
(1)解释先看到闪电后听到雷声的原因。
(2)思考:百米赛跑时,裁判员是看到枪冒烟计时准确还是听到枪声计时准确?
解释:看到枪冒烟是光的传播,听到枪声是声音的传播,故看到枪冒烟计时准确
学生思考并回答:
太阳
电灯 蜡烛
火炬
水母
学生讨论并回答:
天然光源:太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼 人造光源:电灯、蜡烛、火炬。
学生回忆:
声音的传播需要介质,真空不能传声
思考回答:阳光、月光、星光从太空中传播到地球上,说明光可以在真空中传播
学生相互讨论并根据生活经验总结:
光沿直线传播
学生分组实验:
1、光在空气中路径
结论:沿直线传播
2、光在水中路径
结论:沿直线传播
3、光在玻璃中路径
结论:沿直线传播
总结实验结论:
光在三种相同介质中沿直线传播
学生认真观察
得出结论:光在不均匀的介质中不再沿直线传播,而是沿曲线传播
得出结论:光在均匀的介质中是沿直线传播的 学生讨论:光沿直线传播是有条件的:只有在同种均匀介质中光才沿直线传播
学生自学:
光线:一条带有箭头的直线,表示光传播的径迹和方向
动手画一条光线
学生根据要求动手作图
学生对照课件图片进行自我纠错
小组成员相互讨论,准备回答光沿直线传播应用的例子
小组抢答:
挖隧道时用激光准直,引导掘进方向
看图片并思考打枪“依据”:光沿直线传播
学生挪动、看齐
齐了。因为:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
学生思考回答:
影子
学生观看视频
赞叹手影的形象
回答:光沿直线传播。当光照到不了解光在水和玻璃中的速度大小。
【感知光速之大】引导学生据书上插图形象的理解光速:如果一个人以光速绕地球飞行,他在1s内(打个响指、一跺脚)可以绕地球转7.5圈。
【解疑】
(1)解释先看到闪电后听到雷声的原因。
(2)思考:百米赛跑时,裁判员是看到枪冒烟计时准确还是听到枪声计时准确?
解释:看到枪冒烟是光的传播,听到枪声是声音的传播,故看到枪冒烟计时准确
学生思考并回答:
太阳
电灯
蜡烛
火炬
水母
学生讨论并回答:
天然光源:太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼 人造光源:电灯、蜡烛、火炬。
学生回忆:
声音的传播需要介质,真空不能传声
思考回答:阳光、月光、星光从太空中传播到地球上,说明光可以在真空中传播
学生相互讨论并根据生活经验总结:
光沿直线传播
学生分组实验:
1、光在空气中路径
结论:沿直线传播
2、光在水中路径
结论:沿直线传播
3、光在玻璃中路径
结论:沿直线传播
总结实验结论:
光在三种相同介质中沿直线传播
学生认真观察
得出结论:光在不均匀的介质中不再沿直线传播,而是沿曲线传播
得出结论:光在均匀的介质中是沿直线传播的
学生讨论:光沿直线传播是有条件的:只有在同种均匀介质中光才沿直线传播
学生自学:
光线:一条带有箭头的直线,表示光传播的径迹和方向
动手画一条光线
学生根据要求动手作图
学生对照课件图片进行自我纠错
小组成员相互讨论,准备回答光沿直线传播应用的例子
小组抢答:
挖隧道时用激光准直,引导掘进方向
看图片并思考打枪“依据”:光沿直线传播
学生挪动、看齐
齐了。因为:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
学生思考回答:
影子
学生观看视频
赞叹手影的形象
回答:光沿直线传播。当光照到不
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