高中光的折射教案
发表时间:2021-02-18八年级上《光的直线传播》导学案。
八年级上《光的直线传播》导学案
学习目标:
1.能区分光源和非光源,知道常见的人造光源。
2.通过探究,归纳光沿直线传播的条件。
3.能用光的直线传播解释影子、日月食、小孔成像现象;列举光沿直线传播的应用实例。
4.记住光在真空中的传播速度,了解光在不同介质中的传播速度不同。
学习重点:
1.光沿直线传播的条件;2.光沿直线传播的应用。
学习难点:
1.光沿直线传播的条件;2.光线。
教具学具:
分组器材:激光笔一支、果冻一个、软橡皮管一根、带孔的纸板两张、大头针几枚、平面镜一面、白屏一张、装了水的玻璃杯(水中满了少量墨水)。
教师教具:小孔成像演示器(自制)、氦氖激光器(或激光笔)、水槽两个、浓度不同的糖水四种、40瓦电灯等。
导学方法:探究法、实验法、观察法.
学习过程:
一、快乐自学、合作探究
(一)思考:2012年6月6日上演“金星凌日”,这是直到2117年以前所能看到的最后一次,凌日时间长达6小时,我国大部分地区处于最佳观测地区。说说你对“金星凌日”形成原因的理解。
(二)认识光源:
阅读课本,思考什么是光源?。
常见的光源有哪些?;
那些是人造光源?。
(三)探究光沿直线传播的条件:
1.应用桌面上的器材,通过开放性实验探究:光在空气、水、以及玻璃这些介质中如何传播?
先开放性分组实验,然后小组间交流实验结果
用激光笔发出光束分别照射空气、滴了少量牛奶的水、玻璃观察光的传播方向。
我们可归纳出:光能在等介质中传播。
2.探究光在同种介质中是否沿直线传播
观看教师演示:光在非均匀糖水中传播的实验
教师演示:如图1,在支架上固定一个薄水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,事先配有四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中。
再观察对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中,光的路径是。
由此归纳出光沿直线传播的条件:光在介质中沿直线传播。
3.认识光线
为了表示光的传播情况。物理学中通常用带的直线来表示光的迳迹和方向,这样的直线叫做光线。
用光线画出一束平行光:
4.了解与光沿直线传播有关的自然现象及应用:
①影子的形成
欣赏手影视频,影子是怎样形成的?
②日食、月食
查找关于日月食资料,简述一下形成日月食时地球、月亮、太阳三者的位置关系。
③小孔成像
完成课本“想想做做”。
归纳:你看到的像是倒立的还是正立的?
你看到的像是放大的还是缩小的?
小孔成像的原理是因为光沿传播。
④激光准直:
激光能引导掘进机沿直线前进,是因为激光沿传播。
5.光速
自读课本完成以下问题:
①光在真空或空气中的速度是;
②光在水中的速度约为真空中的;
③光在玻璃中的速度约为真空中的;
④光年是的单位。
二、自我小结:
本节课我的收获是:
(1)定义:;
(2)分类:
天然光源:例子:
人造光源:例子:
1.光源
(1)规律:
(2)光的直线传播的现象及解释:小孔成像;
(3)光的直线传播的应用例子:
2.光
的
:
传
真空或空气中:C=。
播(4)光线
(5)光速
(6)1光年等于距离。
我还有的疑惑是
三、当堂训练:
必做题
1.能自行发光的物体叫做光源,下列物体属于光源的是()
A.月亮B.地球C.萤火虫D.房屋
2.关于光的传播,下列说法中正确的是()
A.光在玻璃中不是沿直线传播的B.光只在空气中才沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播D.光在同一种物质里沿直线传播。
3.夏日炎炎,人们总喜欢躲在大树的阴影下乘凉,树阴的形成是由于()
A.光的直线传播B.光的漫反射C.平面镜成像D.光的折射
4.下列现象中属于光的直线传播的是()
A.盛了水的碗,看上去好像变浅了B.人在河边看见“白云”在水中飘动
C.“海市蜃楼”奇观D.太阳光穿过茂密的树叶,在地面上留下光斑
选做题
5.一个人沿马路行走时,经过一盏路灯,人的影子长短会发生变化,其变化情况应该为
()
A.越来越短B.越来越长C.先变短后变长D.先变长后变短
6.关于小孔成像,下面说法中正确的是()
A.像的形状决定于小孔的形状B.屏离小孔越远,像越大
C.像的亮度和清晰程度与小孔的大小有关D.以上均正确
7.如下图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是()
A.水中塔B.水面“折”枝C.镜中花D.手影
8.太阳离地球约1.5×1011米,光从太阳经过约__秒才射到地球上。
四、课堂作业
课本P15动手动脑学物理1--4题
五、我的反思
延伸阅读
光的直线传播
第周星期第节年月日
课题第五章第一节光的直线传播执教
教学
目标1.知道什么是光源,能举出光源的实例。
2.知道光在均匀介质中沿直线传播,并能用来解释现象。
3.知道光线是表示光的传播方向的直线。
4.知道光在真空中的传播速度。
重点光在均匀介质中沿直线传播;知道光在真空中的传播速度
难点能用光的直线传播的知识,解释一些相关的现象。
教具演示小型激光器、水槽,纸板等
学生
主要教学过程学生活动
一引入新课提问:漆黑的夜晚,我们什么也看不见;站在太阳下,紧闭双眼,仍什么也看不见。这是什么原因呢?
——人们要看见东西,必须要有光,而且光必须进入人们的眼睛。阳光使得我们的世界绚丽多彩,光使得我们的生活五彩缤纷。本章我们将学习光的初步知识。
二教学过程设计一.光源
让学生阅读P64部分内容。
归纳什么是光源。
——光源:能够发光的物体叫光源。它可分自然光源和人造光源。
二.光在均匀介质中沿直线传播
演示1:用小型激光器沿白纸板照射
演示2:用小型激光器照射到水槽中的水中,
引导学生得出结果:光传播路线是直线。
指出:光在同一种介质中沿直线传播是有条件的,就是介质要均匀,才是沿直线传播的,如果介质不均匀光线也会发生弯曲。
归纳:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
三.光速
光在真空中的传播速度是3×108m/s,(空气中近似认为3×108m/s)
四.光线
由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。用这种方法,就可以把本来看不见的光线及光的传播路径用画图的方法表示出来,这种图叫光路图。
练习:(1)画点光源的光路
(2)光线AB是同一点光源发出的光线,请画出点光源的位置
归纳
举例自然光源和人造光源
观察光路
练习
教学过程设计五.用光的直线传播的知识解释有关的现象(光直线传播例证)
(1)影子:大家想一想,在灯光下、阳光、月光、下为什么会出现影子。
——影子的出现不恰恰证明了光在空气中是沿直线传播的吗?如果光能拐弯,它就能绕过物体跑到物体的背后去,物体背光的一方就会亮起来,那还会有影子吗?
(2)影子为什么会随着人与光源位置的改变?试画图说明
(3)日、月食(投影片)
(4)小孔成像
六.小结(利用板书)
三.思考与作业P66:1、2;《课课通》
四板书第五章光的反射
第一节光的直线传播
1.光源:能发光的物体叫光源
2.光在同种均匀介质中沿直线传播
3.光速:真空:3×108m/s,
(空气中近似认为3×108m/s)
4.光线:5.说明光沿直线传播例子
(1)影子
(2)影子为什么会随着人与光源位置的改变?
(3)日、月食
(4)小孔成像
五说明
第周星期第节年月日
课题第二节光的反射执教
教学
目标1.知道光的反射现象。
2.理解光的反射定律,并用来解决一些简单问题。
3.了解物理的研究方法:从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
重点理解并掌握光的反射定律,知道镜面反射与漫反射的区别,理解它们形成的原因
难点应用反射定律和镜面反射、漫反射的知识解释一些简单问题和相关的现象。
教具演示小型激光器,小平面镜,白纸板
学生
主要教学过程学生活动
一引入新课教师:我们能看见太阳、电灯,是由于它们能发光,光线进入了我们的眼睛。我们为什么又能看见人、教室、书本这些本身不发光的物体呢?这是因为他(它)们能反射太阳、电灯等光源发出的光,这些被反射的光进入了我们的眼睛。本节我们就研究光的反射及其规律。
二教学过程设计1.光的反射
教师:光传播到两种不同物质的分界面时,有一部分会被反射,仍在原来的物质中传播。这种现象就是光的反射现象。
演示一:用平面镜反射太阳光。
观察:墙上光斑及其变化。
演示二:用激光器演示光的反射。让学生观察入射光、反射光、入射点。并在黑板上画出图:
教师向学生介绍以下名词:
入射点(O):光线射到镜面上的点。
法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
教师:通过演示观察到光的反射现象。那么光反射时遵从什么规律呢?
学生实验一:
(1).按照课本图5-8甲,让微型激光器射出的光沿纸板入射到镜面上的O点,观察反射光的位置。在白纸上画出法线、入射光线和反射光线的位置。用量角器量出入射角、反射角大小,并记录下来。
(2).不改变入射点的位置,改变入射光线的位置,重复上面实验两次。
(3).按照课本图5-8乙,把纸板的半面向前折或向后折,还能看见反射光线吗?
教学过程设计引导学生分析实验现象和数据得出:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面上。
②反射光线和入射光线分居法线的两侧。
③反射角等于入射角。
学生实验二:
把入射光线沿学生实验一画出的反射光线的位置射到镜面。观察反射光的位置。
讨论得出:光在反射现象中,光路可逆。
讲述反射光路图的画法:
例:右图中已知入射光线,请画出反射光线。
画法:①过入射点画法线;②画反射光线(根据反射角等于入射角)。
学生练习:(写在小黑板或投影仪的胶片上)。
2.镜面反射和漫反射
演示三:用镜子和白纸反射太阳光或灯光。
问:为什么镜子反射的光很强,白纸反射的光很弱呢?
我们来研究这两种情况。
教师:平行光入射到光滑的物体表面上时的情况如图:
演示四:把几根大头针垂直插入硬纸条中表示“法线”,把硬纸条任意弯折后“法线”不再平行。
强调:漫反射向各个方向反射光,所以能使我们从各个方向看到物体。
3.小结
4.练习作图
三.思考与作业
四板书第二节光的反射
一.什么是光的反射
1.光射到物体表面时,被反射回来的现象。
2.名词解释(画图)
(1)入射角:入射光线
与法线我夹角。
(2)反射角:反射光线
与法线的夹角。二.光的反射定律
1.内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
2.光路是可逆的
三.镜面反射和漫反射
五说明
第周星期第节年月日
课题第三节平面镜执教
教学
目标1.知道平面镜成像特点,并用来解释简单现象。
2.知道平面镜成像原理和虚像的概念。
3.知道平面镜的应用。
4.介绍我国古代的平面镜,对学生进行爱国主义教育。
重点平面镜成像特点,
难点平面镜成像原理和虚像的概念
教具演示平面镜、潜望镜。
学生平板玻璃,黑白各半的纸、蜡烛2支
主要教学过程学生活动
一引入新课日常生活所用镜子的反射面是平的,叫做平面镜,从平面镜中可以看到镜前物体的像,你知道平面镜成像有什么特点吗?那我们就用实验来找出平面镜成像的特点。
二教学过程设计1.平面镜
学生实验:
教师先介绍实验器材,做课本图5-14实验。在黑白各半的纸上白的一边作交界线垂直的线段,并在线段上画出刻度(以1厘米为最小刻度,以交界线为起点),把平板玻璃竖立在交界线上。
实验步骤:
①在垂直线段的任意刻度处放上蜡烛,点燃蜡烛看玻璃后的像。
②用手在玻璃后摸一摸是否有蜡烛存在。
③拿另一支与点燃的蜡烛完全相同的蜡烛放在玻璃后移动,直到看上去跟像完全重合。量出它们到玻璃板的距离。两支蜡烛到玻璃板的距离相等吗?
④改变点燃蜡烛的位置,重复上面的实验。看两支蜡烛到玻璃板的距离是否总相等。
提问:蜡烛和它在镜中的像到平面镜的距离有什么关系?
板书:“1.像和物到镜面的距离相等。”
提问:由玻璃前后的蜡烛完全重合,可以得出怎样的结论?
板书:“2.像和物大小相等。”
以上两点结论均在学生思考回答后,教师讲述得出。
教师:把像和物体的位置用直线连接起来,它们的连线与玻璃垂直。
2.平面镜成像原理
板书:“二、平面镜成像原理”
教学过程设计问:我们怎样才能看到物体?
教师:只有物体上某点S射出的光线进入人眼内,这点才能被看见。物体上各点射出的光都进入眼内,整个物体就都被看见了。
现在我们就运用光的反射来分析平面镜成像的原理。边画图边讲解:
①在蜡烛上任选一点S。
②眼睛看着平面镜,进入人眼的光只可能
是S入射到镜面上的反射光。
③从S发出的光中任选其中两条入射光线,
画出反射光线。
④如果人眼正处在这两条反射光线的传播路径上,眼睛会觉得这两条光线好像是从这两条反射光线的反向延长线在镜后的交点S′发出的。我们把S′叫做S的虚像。
⑤物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点,所有的像点就组成整个物体的虚像。
强调指出:虚像不是实际光线的会聚点。
怎样画物体在平面镜中的像呢?(两种方法:据平面镜成
像特点作图,和用光的反射定律作光路图)
教师举例:作AB在平面镜中的像。(利用平面镜成像特点作图,如上图)
三、平面镜的应用
1.用平面镜成像”如照镜子,商店里墙上的平面镜。
2.用平面镜改变光路”如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列等。
3.用平面镜既改变光路,又要看它成的像。”如潜望镜,并介绍它的构造。
四.小结
三.思考与作业P79:2;3;利用平面镜成像特点画出放在平面镜前的三角形在镜中的像。
四板书第三节平面镜
一.平面镜成像特点
(1)平面镜所成的像和物体到镜面的距离都相等,
(2)像与物体大小相同,
(3)平面镜成的像是虚像
(4)像和物体的连线与镜面垂直。二.平面镜成像作图
法一:利用平面镜成像特点作
法二:根据光的反射定律作光路图
三.平面镜的应用
1.用来成像
2.改变光路
3.先改变光路,再成像。
五说明
八年级物理上册知识点:光的直线传播
八年级物理上册知识点:光的直线传播
知识目标:
(1)知道光在均匀介质中沿直线传播,并能用来解释影的形成、日食、月食等现象.
(2)知道光在真空中的传播速度,知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小.
光的直线传播
1.光源
发光的物体叫光源,光源在发光时进行着其他形式的能与光能之间的转化。
2.介质
光能够在其中传播的物质称为介质。
3.光的直线传播
光在同一种均匀介质中总是沿直线传播的。小孔成像是光的直线传播形成的。
4.光线、光束
在研究光的行为时用来表示光传播方向的有向直线,称为光线。有一定关系的一些光线的集合称为光束,如平行光束、发散光束等。
5.影
光源发出的光照在不透明的物体上时,物体向光的表面被照明,在背光面的后方形成了一个光线照不到的黑暗区域,这就是物体的影。影可分为本影和半影。
(1)本影,光线完全照不到的区域。
(2)半影,只有部分光线照射到的区域。
如果是点光源,只形成本影。如果不是点光源,一般会形成本影和半影。
6.日食和月食
(1)日食,发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间。
当地球上在月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面时,这个地区的人就可看到日全食。
在月球半影区里的人,只能看见太阳某一侧的发光表面,这就是日偏食。
在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部,只能看到周围的环形表面,这就是日环食。
日食原理.png
(2)月食,发生月食时,太阳、地球、月球在同一条直线上,地球在中间。
当月球全部进入地球本影区域时形成月全食。当月球有一部分进入地球的本影区域时,形成月偏食。
月食过程.png
需要注意的是当月球进入地球的半影区时,并不发生月偏食,只是月亮的亮度有些减弱。
(3)日食和月食的观察无论日食还是月食,都是在地球上观察到的。但是,发生日全食时地球上只有一小区域内的人可以看到,而发生月全食时,面向月球的半个地球上各处可以同时看到。这是因为月球本影的长度约等于月球半径的57~59倍,而地球和月球的距离约等于地球半径的55~67倍,月球的本影只落在地球上极小的一个区域内。
当月球运行到地球的本影里发生月食时,地球本影的长度约等于月球半径的216倍,远远超过地球和月球间的距离,所以,月食时凡面向月球的半个地球上的人均可同时看到。
7.光速
光传播得很快,但光速是有限的,光在真空中的传播速度C=3.00×108m/s。由于光速很大,要测定光速,就必须利用很大的距离,或者准确地测出很短的时间间隔。天文学中的长度单位是光年,1光年就是光在一年中传播的距离,如果一年按365天计算,则1光年等于9.46×1012km/s。
人教版八年级物理上册《光的直线传播》教学设计
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一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
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c=3×108m/s。
(二)过程与方法
1.观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
2.阅读“科学世界──我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。
(三)情感态度和价值观
1.通过观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。
二、教学重难点
本节的主要科学内容有三个,一个是光源,一个是光的直线传播,一个是光速。这是学生学习光学知识的第一课。光的直线传播是几何光学的基础,又是研究光的反射、折射现象的必备知识。同时,利用光的直线传播能解释影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界中的重要现象。因此,本节内容以光的直线传播为重点,主要的探究活动也围绕光的直线传播展开。教学中应着重引导学生积极参与探究活动,仔细观察实验现象,或直接概括结论,或结合讨论、阅读,接受并认同有关结论。同时,在活动中也应让学生了解运用实验研究自然现象的基本方法。使学生对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识,激发学生学习光学知识的兴趣。初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。
教学重点:光的直线传播。
教学难点:用光的直线传播来解释简单的光现象。
三、教学策略
光现象和前面学习过的声现象联系十分紧密,研究对象都是生活中常见的一些现象。本小节主要解决三个问题:什么叫做光源?光是如何传播的?光的传播速度是多少?这三个问题和声现象中研究的三个问题很接近。什么叫做声源?声音是如何传播的?声音的传播速度是多少?所以在教学过程中可以把光和声音作一个类比,使学生对光有更深刻的理解。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中,学生探究能力的提高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。因此,本节取得良好教学效果的关键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象,高质量地完成有关探究活动。教学中注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认知过程,从而激发学生的求知欲望,发掘学生分析问题解决问题的灵感,培养学生分析问题解决问题方法的多样性,提高学生分析问题解决问题的能力。
四、教学资源准备
多媒体课件、激光演示器、酒精灯、盛有水的水槽、不同浓度的糖水、蜡烛、带有小孔的硬纸板等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
思考:我们的国旗是什么颜色?如果在漆黑的夜晚,没有光照,看到的国旗会是什么颜色?
漆黑的夜晚,我们什么也看不见;站在太阳下,紧闭双眼,还是什么也看不见。这是什么原因呢?
总结:人们要看见东西,必须要有光,而且光必须进入人们的眼睛。假设这个世界没有光,我们看什么东西都是黑色的,或者说我们什么都看不见。阳光使得我们的世界绚丽多彩,光使得我们的生活五彩缤纷。本章我们将学习光的初步知识。
思考并回答。
从学生熟悉的实例入手,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。
新课教学(30分钟)
一、光源
多媒体展示:太阳光、发光的水母、发光的节能灯、LED灯等。
思考:这些物体有什么共同的特点?结合课本中的图,阅读课本。然后讨论交流。
总结:这些物体能够发光,能够发光的物体都叫做光源。
讨论:“天上的星,亮晶晶”,天上的星星是不是光源?
强调:月亮、反光的镜子是不能够发光的,星星当中也只有恒星能够发光,行星和卫星是不发光的。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、发光的电灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
学生讨论:恒星能自身发光,是光源;行星不能发光,它是反射了其他恒星的光,才亮的,所以行星不是光源。同样,夜晚的月亮看起来很亮,它是反射了太阳的光,自身并不能发光,所以也不是光源。
月亮不是光源,它看起来很亮是因为它反射了太阳的光辉。这为下面学习月食的形成做好了铺垫。
二、光的直线传播
教师打开激光笔,照射到教室墙壁上,观察到墙壁上出现一个红色的光斑。问:激光是沿直线传播的吗?大家看到激光的传播路径吗?想一想怎样才能观察到光在空气、水中的传播路径?
同学们刚才看了许多光沿直线传播现象,但是光总是沿直线传播吗?(先进行开放性分组实验,然后小组间交流实验结果)
方法一:用激光笔发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线传播。
方法二:用激光笔发出光直接照射果冻,发现光在果冻中沿直线传播。
方法三:激光能射过拉直了的橡皮管,但橡皮管弯曲就无法射过。
方法四:将激光沿白屏从空气斜射入水中,可以看到光在空气和水中的路径都是直线,在空气和水的界面上发生了偏折。
通过讨论得出:光在空气、水、果冻、玻璃中沿直线传播;但在两种介质的界面上发生了偏折。
问:在同种介质中光就一定沿直线传播吗?
演示实验:教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。
图1
如图1,在支架上固定一个薄水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,事先配有四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。同时做一个对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中,再让同学们观察──光的路径仍是直线。
学生实验:将激光笔固定好,并使激光束打到墙壁上,会看到一个光斑,然后用酒精灯对激光束加热,你看到了什么?这是什么原因造成的?
联想总结:隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
由于光沿直线传播,所以物理学中就用带箭头的直线来表示光的传播方向。比如要表示电灯的光在空气中的传播时,我们就沿光的传播路径作一些直线。这种直线叫做光线。
老师:用光的直线传播可以解释很多现象,早在2000多年前,我国古代学者就对光的直线传播就有了一定的研究,如小孔成像。现在大家做一下这个实验:燃着的蜡烛、挖有几个形状不同小孔(如正方形、三角形等)的硬纸板、白纸。让硬纸板在蜡烛和白纸之间,调整硬纸板、白纸之间的距离,在白纸上能看到烛焰的像吗?像是正立的还是倒立的?像的形状与小孔的形状有关吗?
总结:夏天浓密的树荫下会有一个个圆形的亮斑,这是太阳通过树叶缝隙造成的小孔在地面上成的太阳的像,所以也是小孔成像现象。
用光的直线传播还可以解释日食、月食现象。(动画演示日食、月食)思考:什么情况下会发生日食?什么情况下会发生月食?
思考:影子为什么是黑的呢?影子的形成说明什么?
讲桌上放置点亮的白炽台灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛通过小孔观察台灯。
启发学生分析:只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候,眼睛才能看见从光源发出的光。
让学生通过讨论回答:可以在黑暗的环境下进行实验,也可以在空气中制造水雾或烟雾来显示光路。如果将水变混浊,也可以显示光路,如向水中滴几滴墨水。
学生设计并进行实验。
学生通过观察思考明白糖水浓度不均匀,光不再沿直线传播。
学生能看到光斑在抖动。这是因为加热使空气分布不均匀,光不沿直线传播。
学生进行实验并得出答案:白纸上出现了倒立的烛焰的像,“像”只是与烛焰相似,与小孔的形状无关。
学生通过讨论得出:发生日食时,太阳、月亮、地球在一条直线上,月球在中间,地球在月球的影子里;发生月食时,太阳、月亮、地球在一条直线上,地球在中间,月球在地球的影子里。
讨论交流:人是不透明的,光不能传到不透明物体的后面,无光的地方就是黑色。光不能绕到物体后面说明光不会转弯,也就是光只能沿直线传播。
对于光沿直线传播,学生有一定的感性认识,这里的重点是放在如何设计实验,如何显示光路,如何得出光沿直线传播的条件。
通过实验得到光沿直线传播的条件。
通过光的直线传播解释生活和自然中的有关现象,培养学生观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力。
三、光速
大家知道:打开电灯,房间墙壁立刻被照亮了,光的传播需要时间吗?实际上很早以前科学家们就争论过这样的问题,意大利科学家伽利略进行了第一次测量光速的尝试。遗憾的是并没有成功,这是因为光传播得太快了。
现在的科学实验表明:光传播也需要时间,而且光在不同介质中传播的速度不同,光在真空中传播的速度最大,约为3×108m/s,相当于1s内绕地球赤道7圈半,目前没有任何物体的速度超过光速。在空气中的传播速度比真空略小,但也可以认为是3×108m/s。光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气v水v玻璃。
知道了光速后,科学家利用激光制成了激光测距仪,可以测量月球与地球间的距离。思考:①激光测距仪的工作原理是什么?②激光测距技术一般应用在哪些方面?③能不能用声呐来测量地球到月球的距离,为什么?
讨论:为什么雷雨时总是先看到闪电后听到雷声?你能不能想出一个办法来测发生雷电的地方离你有多远?
大家联想一下,运动会百米赛跑时,计时员是怎么计时的?为什么?
比较:声和光的有哪些相同和不同?
学生聆听、思考。
通过讨论明确:闪电和雷声是同时发生的,但闪电是以光速传播,而雷声是以声速传播,光速比声速大得多,所以先看到闪电后听到雷声。要测量打雷处的距离,需要知道声音在空气中的传播速度v=340m/s,还要测出声音从发声处到人耳的时间t,即看到闪电计时开始,听到雷声计时结束,根据s=vt算出距离。
了解物理知识在生活中的应用,体现从物理走向社会的理念。
课堂小结(5分钟)
通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。
梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。