光的直線傳播(同名18199)

《光的直線傳播》教學(xué)設(shè)計【教材分析】第四章光現(xiàn)象與生活的聯(lián)系是很緊密的，這也是學(xué)生第一次接觸光學(xué)部分的知識?！肮獾膫鞑ァ笔潜菊碌牡谝还?jié)課，本節(jié)課對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)的興趣起著尤為重要的作用，只有培養(yǎng)起學(xué)生的興趣，學(xué)生才能夠愛學(xué)，從而才能夠?qū)W好。此外，光的傳播是幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，在后面即將學(xué)到的光的反射定律、折射定律都要用到這節(jié)課所要學(xué)到的內(nèi)容。同時，利用光的傳播這部分知識還可以解釋小孔成像、影子、日月食等生活和自然界重要現(xiàn)象，也是信息傳遞一章的基礎(chǔ)，通過本章的學(xué)習(xí)是反射、折射現(xiàn)象的基礎(chǔ)，可以提高學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生STS意識。因此，學(xué)習(xí)這部分知識具有重要意義?！緦W(xué)情分析】初二學(xué)生思維活躍，求知欲旺盛，對自然界的很多現(xiàn)象充滿好奇，他們動手能力較強。但學(xué)生們學(xué)習(xí)物理不久，對科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)掌握的還是不夠，并且他們的邏輯思維還需要經(jīng)驗支持。因此，應(yīng)該一學(xué)生身邊的現(xiàn)象引入物理知識，逐步讓學(xué)生理解和應(yīng)用科學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，熟悉科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，養(yǎng)成一定的科學(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、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m/s。2、過程與方法：（1）通過實驗探究認(rèn)識光沿直線傳播是有條件的；（2）通過觀察與實驗培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力和提出問題的能力；通過探究過程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和意識；（3）培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和用語言表達物理知識的能力。3、情感態(tài)度與價值觀：（1）激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣，讓學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實，實事求是的科學(xué)態(tài)度。（2）認(rèn)識交流與合作的重要性，有主動與他人合作的精神。【教學(xué)重點】理解和掌握光的直線傳播。【教學(xué)難點】解釋簡單的光現(xiàn)象，例如，小孔成像。eq\o(\s\up7(),\s\do5(教學(xué)過程))導(dǎo)入新課eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(問題引入))漆黑的夜晚，我們什么也看不見，這是什么原因呢？站在太陽下，有光了了，但是如果緊閉雙眼，還是什么也看不見。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。第四章我們將學(xué)習(xí)光的初步知識。eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(情景導(dǎo)入))利用多媒體課件播放：播放一幅幅美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光。我們先來欣賞幾張圖片同學(xué)們欣賞了美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光，正是有了這色彩斑斕的光，世界才被打扮得如此美麗，如此迷人。今天我們先來學(xué)習(xí)《光的直線傳播》。推進新課一、光的直線傳播1．光源提問：同學(xué)們，剛才我們看到了美麗景，那么，這些把世界點綴得如此美麗的光是哪兒來的呢？結(jié)合課本中的圖，閱讀課本。然后討論交流。點評：光是光源發(fā)射出來的。提問：除了課本上舉的例子，你還知道哪些物體能夠發(fā)光呢？太陽、星星、月亮、點燃的火柴、點燃的蠟燭、點亮的日光燈、反光的鏡子、點亮的電視機屏幕都能發(fā)光嗎？點評：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。我們把這些能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。光源是指自身能夠發(fā)光的物體，太陽、發(fā)光的電燈、點燃的蠟燭都是光源，要提醒學(xué)生注意電燈和蠟燭都不是光源，只有“發(fā)光的”電燈和“點燃的”蠟燭才算是光源。月亮和行星它們是通過反射太陽光或者其他光源射出的光而變得明亮的，因此月亮和行星不是光源。“星星”并不都是光源，只有“恒星”、“流星”是光源，而“行星”、“衛(wèi)星”、“彗星”等都不是光源。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、霓虹燈、白熾燈這類由人類制造的發(fā)光物體，叫“人造光源”。板書：能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。2．探究光的直線傳播的條件我們之所以能夠看到身邊的事物是因為有光進入我們的眼睛?？墒?，光是怎樣傳播到我們眼中的呢？同學(xué)們猜猜看？光沿直線傳播；（2）光沿曲線傳播。問：哪一種猜想是正確的呢？實驗探究方法一：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。速在空氣、水、玻璃中的大小關(guān)系v空氣>v水>v玻璃。板書：c＝3×108eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(同步訓(xùn)練))1．下列說法中，正確的是()。A．光總是直線傳播的B．光在同一介質(zhì)中總是直線傳播的C．小孔成像是光的直線傳播形成的D．光在同一種均勻介質(zhì)中總是直線傳播的解析：光沿直線傳播是有條件的：必須是在同種均勻介質(zhì)中。可以用光沿直線傳播解釋的現(xiàn)象有：日食、月食、影子、小孔成像等。答案：CD2．下列現(xiàn)象中，不能說明光是沿直線傳播的是()。A．立竿見影 B．小孔成像C．日食、月食 D．月亮在湖中的倒影解析：立竿見影中的影子是光在沿直線傳播過程中遇到不透明的物體，在物體后面形成的光照不到的暗區(qū)；小孔成像是利用光的直線傳播原理形成的倒立的實像；日食和月食是由光的直線傳播形成的；月亮在湖中的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射原理。答案：D3．關(guān)于小孔成像，下面說法中正確的是()。A．小孔所成的像一定比物體小B．小孔所成的像一定是虛像C．小孔所成的像一定是倒立的實像D．小孔所成的像一定是正立的實像解析：小孔所成的像一定比物體小，A項不對，因為成像的大小取決于像到小孔的距離，成的像可能比物體大，也可能比物體小。小孔所成的像一定是虛像，B項也不對，因為小孔所成的像一定是倒立的實像，由分析可知，C項是對的。小孔所成的像一定是正立的實像，不對，像是倒立的。答案：C4．小明同學(xué)在課外用易拉罐做成如圖所示的裝置做小孔成像實驗，如果易拉罐底部有一個很小的三角形小孔，則他在半透明紙上看到的像是()。A．蠟燭的正立像 B．蠟燭的倒立像C．三角形光斑 D．圓形光斑解析：小孔成像是由光的直線傳播形成的，物體經(jīng)過小孔成的像是倒立的實像，而不是光斑，像的形狀與物體相同，而與小孔的形狀無關(guān)。答案：B5．太陽光透過茂密的森林在地面上形成的光斑是圓形的，這一現(xiàn)象表明()。A．樹葉間形成的空隙是圓的B．太陽的形狀是圓的C．地面上的光斑是太陽的像D．光是沿直線傳播的解析：樹蔭下的光斑是小孔成像的結(jié)果，是光的直線傳播現(xiàn)象，光斑是太陽的像，因此光斑是圓形的，所以B、C、D選項正確。答案：BCD6．光在某種透明物質(zhì)中的傳播速度應(yīng)該()。A．大于3×105千米/秒 B．等于3×105千米/秒C．小于3×105千米/秒 D．不能確定解析：光在真空中的速度為3×105千米/秒，在空氣中的速度略小于這個值，在其他的透明介質(zhì)中的速度就更小。綜上分析選答案：C7．光從太陽傳播到地球約需要8分20秒，太陽與地球的距離約是________米。月球與地球之間相距38萬千米，在地面上向月球發(fā)射一束激光，地面接收到光返回的信號，共經(jīng)歷了________秒。解析：光在真空中的傳播速度是：c＝3×108m/s，利用公式s＝vt計算路程，利用公式t＝eq\f(s,v)計算時間。光速c＝3×108mt＝8分20秒＝500秒太陽與地球的距離：s＝ct＝3×108m/s×500s＝1.5月球與地球之間的距離：s′＝38萬千米＝3.8×10光從地球到月球再返回來所傳播的距離是2s′＝7.6×10共經(jīng)歷的時間：t′＝eq\f(2s′,c)＝eq\f(7.6×108m,3×108m/s)＝2.53s答案：1.5×10112.53規(guī)律總結(jié)：1.光源本身發(fā)光的物體叫光源。[注意]有些物體看起來很亮，是因為它們反射了別的物體的光，并不是因為它自己發(fā)光，這類物體不是光源。如月亮、鏡子等。2．光沿直線傳播(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。[說明]如果介質(zhì)的種類發(fā)生了變化，或者是介質(zhì)密度發(fā)生了變化，光在里面?zhèn)鞑r，都不會沿直線傳播。如“星星眨眼”“海市蜃樓”等。在我們的生活中很多地方都利用了光沿直線傳播的原理，如：排隊、激光準(zhǔn)直等。(2)影和日食、月食光在傳播過程中遇到不透光的物體時，在物體后面光不能直接照射到的區(qū)域所形成的跟物體相似的黑暗部分稱為影。日常生活中的日食、月食和小孔成像等都可以用光的直線傳播來解釋。(3)光速：光在真空中的速度最大，用符號“c”表示，c＝3×108m[說明]光在其他介質(zhì)中的速度都比真空中的傳播速度小?？諝庵械墓馑俳咏谡婵罩械墓馑?，也可以認(rèn)為是3×108m/s。光在水中的傳播速度大約為真空中光速度的eq\f(3,4)，在玻璃中的傳播速度大約為真空中光速的eq\f(2,3)。(4)光年：光在一年內(nèi)通過的路程。[注意]光年是一個長度單位而不是時間或速度的單位。eq\o(\s\up7(),\s\do5(板書設(shè)計))第1節(jié)光的直線傳播一、光的直線傳播1．光源定義：能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。2．探究光的直線傳播的條件條件：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光線：用一條帶箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向這樣的直線叫光線。3．光的直線傳播應(yīng)用光的直線傳播現(xiàn)象：影、激光準(zhǔn)直、日食、月食、小孔成像小孔成像的成像特點：倒立的實像二、光的傳播速度光速：c＝3×108eq\o(\s\up7(),\s\do5(活動與探究))利用光的直線傳播知識測出學(xué)校旗桿的高度利用陽光下的影子參考答案：太陽的光線是平行的AB∥DE又B、C、E、F在一條直線上∠ABC＝∠DEF人與旗桿是垂直于地面的∠ACB＝∠DFE△ABC∽△DEF所以eq\f(AC,DF)＝eq\f(BC,EF)即DF＝eq\f(AC×EF,BC)因為同學(xué)的身高AC和她的影長BC及同一時刻旗桿的影長EF均可測量得出，所以代入測量數(shù)據(jù)即可求出旗桿DF的高度。eq\o(\s\up7(),\s\do5(教學(xué)反思))1．設(shè)疑要符合學(xué)生的認(rèn)知能力開始設(shè)計時，是以光的傳播路徑作為課題，讓學(xué)生進行猜測“光傳播的路徑”，然后，引導(dǎo)學(xué)生進行探究活動。但經(jīng)過調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)過的《自然常識》和生活經(jīng)驗使他們對“光沿直線傳播”已經(jīng)有了豐富的感性認(rèn)識，所以提出課題：光的傳播路徑和提出猜想：光沿直線傳播，必定會降低學(xué)生主動探究的興趣和積極性。把課題改為“光沿直線傳播”，并引導(dǎo)學(xué)生對“光一定沿直線傳播”產(chǎn)生質(zhì)疑。使學(xué)生的思維由“我早就知道光是沿直線傳播”拓展到“難道光沿直線傳播還有問題嗎？”，從而激發(fā)學(xué)生好奇心，使學(xué)生主動積極地參與探究。2．繼承傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點在物理學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)內(nèi)容所限，學(xué)生不可能對每一個知識進行探究，如：本節(jié)中物理模型“光線”的建立、光的傳播速度等，對于這樣的知識，我們還是要沿用傳統(tǒng)的講授方式，這種方式的優(yōu)點是直接明了，學(xué)生一聽就懂。因此，教師在教學(xué)設(shè)計時，既要研究如何貫徹二期課改“以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)理念，讓學(xué)生主動參與教學(xué)活動，還要研究在遇到講授性的知識時如何辯證地運用教學(xué)方法，使傳統(tǒng)優(yōu)秀的教學(xué)方法融入現(xiàn)代教學(xué)理念中。eq\o(\s\up7(),\s\do5(備課資料))實驗光源的制作光學(xué)實驗中對光源一般要求是：能發(fā)出一條細(xì)窄光束(習(xí)慣稱光源)，或能發(fā)出幾條互相平行的細(xì)窄光束(習(xí)慣稱平行光源)。發(fā)出的光束要求亮度高且均勻，在實驗空間內(nèi)，光束的發(fā)散小。但為了能比較容易地在光屏上顯示光路，希望光束在垂直于光屏的方向有一定寬度，而在平行于光屏的平面內(nèi)則較窄，即從光源發(fā)出的光的橫截面是長方形。當(dāng)然還要求光源的結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。所以光學(xué)實驗中的光源問題一直是物理教師在努力解決的問題?，F(xiàn)介紹一例自制此種光源的方法。利用小燈泡制作線光源和平行光源。材料：“3.8V0.3A”小燈泡1只，裝針劑藥水的小玻璃瓶(或一小段直徑約6mm左右的有機玻璃棒)，五號電池3節(jié)，微型開關(guān)1只，導(dǎo)線，厚紙板或薄金屬板，彈性金屬片柱面透鏡在軸向?qū)饩€沒有會聚作用，但在徑向?qū)饩€有會聚作用。將一個點光源放在相當(dāng)于柱面透鏡的焦面位置(位于柱面透鏡的一個圓柱面上)，透鏡會把光束沿徑向變成平行光(即光束被展寬了)，但軸向則不變。將裝針劑藥水的小玻璃瓶裝上水后密封起來，或取一小段有機玻璃棒，就是一個柱面透鏡。將小燈泡、開關(guān)、電池用導(dǎo)線連接組成電路。用厚紙板或薄金屬片制一個盒狀外殼，殼的一端留的窄縫寬度約2～3mm，以后光源射出的光線在軸向的寬度與窄縫寬度基本相同。將柱面透鏡、燈泡及電池、電路等安裝到盒內(nèi)，如圖所示。安裝時要調(diào)整燈泡與透鏡的位置，使得小燈泡的光經(jīng)透鏡后沿徑向被均勻展寬，而軸向最窄。制成的光源亮