第四章 光現(xiàn)象第1節(jié) 光的直線傳播設(shè)計(jì)說(shuō)明本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是光沿直線傳播，它是研究光的反射、折射現(xiàn)象的必備知識(shí)，學(xué)生對(duì)光沿直線傳播知識(shí)的認(rèn)識(shí)，仍處于初步階段，所以在教學(xué)過(guò)程中，教師可設(shè)計(jì)一系列的演示實(shí)驗(yàn)、多媒體圖片，引導(dǎo)學(xué)生得出光沿直線傳播的規(guī)律。在教學(xué)過(guò)程中還要結(jié)合實(shí)驗(yàn)和日常生活中的現(xiàn)象和應(yīng)用，使學(xué)生對(duì)光的直線傳播規(guī)律有更全面、深刻的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)的興趣。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)多媒體播放一組優(yōu)美的光源圖片，讓學(xué)生找出它們的共同特征都能發(fā)光，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光源。2.通過(guò)教師設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察光在空氣、水、固體中的傳播路徑，了解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)探究的方法解決、認(rèn)識(shí)物理問(wèn)題。3.結(jié)合生活實(shí)際，能用光的直線傳播，解釋生活中的光現(xiàn)象，及光在實(shí)際生活中的應(yīng)用。4.通過(guò)自主學(xué)習(xí)，了解光在不同介質(zhì)中的傳播速度，及光在真空中的傳播速度。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：光沿直線傳播的規(guī)律的理解和掌握。2.難點(diǎn)：如何保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰、明顯，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、表達(dá)問(wèn)題的能力。教具1.學(xué)生用：激光筆一支、果凍一個(gè)、噴水壺一個(gè)、清水適量、裝了水的玻璃杯（水中加了少量墨水）。2.教師用：小孔成像演示器（用蛋糕盒自制）、氦氖激光器（或激光筆）、大水槽一個(gè)、40 W電燈、多媒體計(jì)算機(jī)、實(shí)物投影儀等。教學(xué)過(guò)程回顧思考1.聲音是怎樣產(chǎn)生的？2.聲音的傳播需要________，登上月球的人，即使面對(duì)面也無(wú)法正常交談是因?yàn)開(kāi)_______。3.聲音在15 的空氣中的傳播速度是________。導(dǎo)入新課1.多媒體導(dǎo)入大屏幕滾動(dòng)播放一組與光現(xiàn)象緊密聯(lián)系的優(yōu)美圖片：霞光萬(wàn)道、晨曦中穿透樹林的道道陽(yáng)光、白光通過(guò)三棱鏡時(shí)的色散、彩色的肥皂泡、北極光、美麗的城市夜景等。教師：伴隨著美妙的音樂(lè)，同學(xué)們欣賞到了美麗的景色，此情此景，同學(xué)們想對(duì)老師說(shuō)點(diǎn)什么呢？學(xué)生：談感受（引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)是誰(shuí)裝扮了美麗的城市？如果沒(méi)有光會(huì)是什么樣子等方面回答）。教師：是的，正是有了這色彩斑斕的光，城市才被打扮得如此美麗，如此迷人。對(duì)于光，同學(xué)們想知道些什么呢？學(xué)生：各抒己見(jiàn)。教師：光對(duì)我們來(lái)說(shuō)有著重要的意義。相信你學(xué)過(guò)“光現(xiàn)象”后，一定會(huì)有更深地理解。2.情景導(dǎo)入教師：請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)窗簾，我們看到陽(yáng)光照進(jìn)了教室，老師看到了大家一張張的笑臉。試想，如果在伸手不見(jiàn)五指的夜晚，我們還能看見(jiàn)東西嗎？這是為什么呢？學(xué)生：夜晚沒(méi)有光，我們就什么也看不見(jiàn)。教師：白天，如果我們緊閉雙眼，仍什么也看不見(jiàn)，又是因?yàn)槭裁矗繉W(xué)生：光沒(méi)有進(jìn)入我們的眼睛。教師：對(duì)！實(shí)際上我們的周圍就是一個(gè)光的世界，同學(xué)們一定都想知道光的奧秘，從本章開(kāi)始，老師將帶領(lǐng)大家一起走向光的世界！3.手影游戲?qū)虢處煟和瑢W(xué)們做過(guò)手影游戲嗎？引導(dǎo)學(xué)生做手影游戲，并在學(xué)生興致正高時(shí)突然斷電。問(wèn)：為什么關(guān)了燈會(huì)沒(méi)有手影？學(xué)生：要形成影必須有光。教師：對(duì)！那么光是從哪里發(fā)出的呢？引出光現(xiàn)象。進(jìn)行新課探究點(diǎn)一光源教師：同學(xué)們，剛才我們看到了美麗的城市夜景，那么，這些把城市點(diǎn)綴得如此美麗的光是哪兒來(lái)的呢？閱讀教材第69頁(yè)，然后討論交流。教師：請(qǐng)列舉生活中能發(fā)光的物體，以小組為單位進(jìn)行比賽看哪組舉例最多。學(xué)生：經(jīng)過(guò)熱烈討論后踴躍發(fā)言（教師：根據(jù)學(xué)生的回答情況可以適時(shí)地補(bǔ)充兩個(gè)例子：明亮的月亮和反光的鏡子）教師：剛才同學(xué)們說(shuō)出了好多能夠發(fā)光的物體，能不能對(duì)這些發(fā)光物體進(jìn)行分類？引導(dǎo)學(xué)生從自身能發(fā)光和自身不能發(fā)光兩方面考慮。例如：太陽(yáng)、閃電、發(fā)光的電燈、點(diǎn)燃的蠟燭、霓虹燈、篝火、手電筒、火把等；有些本身不能發(fā)光，要靠反射其他物體的光，例如：月亮和反光的鏡子等。教師：我們就把這些本身能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。所以太陽(yáng)、火把等是光源，而月亮、反光的鏡子等不是光源。那么光源又可分為幾類？引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中常見(jiàn)的光源，并對(duì)所找出的光源進(jìn)行歸類。（學(xué)生可能將光源分為熱光源和冷光源，也可能分為自然光源和人造光源，還可能分為有生命的光源和無(wú)生命的光源）教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)給予合理的評(píng)價(jià)。（注：生活、生產(chǎn)中有各種各樣的光源。手電筒、火把、油燈、蠟燭、白熾燈、日光燈、霓虹燈以及鈉燈、汞燈、氖燈等，都是無(wú)生命的光源。還有螢火蟲、燈籠魚、斧頭魚、水母等有生命的光源）總結(jié)歸納：能夠發(fā)光的物體叫光源。光源從來(lái)源角度分為人造光源和自然光源；從傳播方向分為點(diǎn)光源和平行光源。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例1下列物體哪一個(gè)屬于光源（）A.地上的雪B.月亮C.通電的探照燈D.放電影時(shí)所看到的銀幕解析：能夠發(fā)光的物體是光源。地上的雪本身是不發(fā)光的，不是光源，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；月亮本身也是不發(fā)光的，靠反射太陽(yáng)光人們才能看到它，也不是光源，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；通電的探照燈自身能夠發(fā)光，是光源，C選項(xiàng)正確；放電影時(shí)的銀幕本身不能發(fā)光，我們能夠看到的是它反射的光，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C探究點(diǎn)二光的直線傳播1.探究光的直線傳播的條件實(shí)驗(yàn)演示：老師用手中的激光器向教室的墻壁上照射，會(huì)在墻壁上呈現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)。提出問(wèn)題：請(qǐng)大家猜測(cè)一下，光源發(fā)出的光是怎樣傳播的？生活中，你們見(jiàn)過(guò)光傳播的實(shí)例嗎？學(xué)生：可能沿直線傳播，穿過(guò)樹林的陽(yáng)光是直的；探照燈發(fā)出的光也是直的教師：要想確切了解光的直線傳播規(guī)律，同學(xué)們必須用實(shí)驗(yàn)自己去研究，實(shí)驗(yàn)中要注意思考以下幾個(gè)問(wèn)題。多媒體展示：光可以在哪些物質(zhì)中傳播？光在這些物質(zhì)中的傳播路徑有什么特點(diǎn)？（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)用噴壺向空中噴射水霧，激光筆發(fā)出光束射向水霧。用激光筆發(fā)出光束向滴了少量墨水的水中射去。用激光筆發(fā)出的光直接照射果凍，可以看到光在果凍中的傳播路徑。引導(dǎo)歸納：整理歸納本小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)光在空氣中、水中、透明果凍中都是沿直線傳播的。（2）教師演示實(shí)驗(yàn)在大水槽中倒入溫度很高的熱水（以水面上方出現(xiàn)大量的水霧為好），并在熱水中滴入幾滴墨水，讓激光筆發(fā)出的光從水面的上方斜射入水中，觀察光在空氣中的路徑和水中的路徑是否在同一條直線上？分組討論你的發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)光在空氣中的路徑和水中的路徑不再是一條直線，由此可見(jiàn)光的傳播路線并不一定是一條直線。（3）總結(jié)歸納綜合上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，光只有在同種均勻介質(zhì)中才會(huì)沿直線傳播。2.光線教師：通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)光的傳播路徑一般是直的。怎樣在紙上表示光的傳播情況呢？你能不能想一個(gè)辦法？學(xué)生認(rèn)真思考、討論并回答。教師對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性回答給予合理評(píng)價(jià)后指出：我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向，這樣的直線叫光線。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)畫光線，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)給予指導(dǎo)。（注：此處應(yīng)該適時(shí)向?qū)W生介紹理想模型法）3.光沿直線傳播的現(xiàn)象（1）完成“想想做做”：在一個(gè)圓筒形蛋糕盒的筒口處糊一張白紙，底部的圓洞上固定一個(gè)不透光的紙板人，打開(kāi)后邊的電燈，同學(xué)們?cè)谄辽峡梢钥吹揭粋€(gè)“人影”，試分析“人影”的形成原因。（學(xué)生認(rèn)真觀察后，以小組為單位討論后展示）歸納總結(jié)：光在傳播過(guò)程中遇到不透明的物體會(huì)在物體的后面形成影子。（2）多媒體展示：觀看大屏幕展示的日食、月食的成因圖，請(qǐng)分析日食、月食的成因。（學(xué)生認(rèn)真觀察后，以小組為單位討論后展示）歸納總結(jié)：日食是因?yàn)樵虑蜻\(yùn)動(dòng)到地球和太陽(yáng)之間，三個(gè)星球正好或接近排成一條直線時(shí)，月球擋住了我們觀察太陽(yáng)的視線，地球處于月球的影子中；月食是因?yàn)榈厍蜻\(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)和月球之間，三個(gè)星球正好或接近排成一條直線時(shí)，地球遮住太陽(yáng)光，月球處于地球的影子中。（3）制作展示：展示課前自己制作的小孔照相機(jī)，將小孔對(duì)著點(diǎn)燃的蠟燭的火焰，觀察燭焰的像，你的發(fā)現(xiàn)是什么？你能畫出燭焰發(fā)出的光通過(guò)小孔的光路圖嗎？（先組內(nèi)合作探究，再交流展示）光路如圖所示。改變蠟燭到小孔和屏到小孔的距離，再觀察成像的情況。引導(dǎo)學(xué)生分析：燭焰上部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過(guò)小孔后，射到了光屏下部；燭焰下部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過(guò)小孔后，射到了光屏上部，就形成了相對(duì)于燭焰倒立的像。小孔成像成倒立的像，像的大小取決于像與物到小孔的距離；像的形狀取決于物的形狀，與小孔的形狀無(wú)關(guān)。小孔成像由實(shí)際光線會(huì)聚而成，是實(shí)像。總結(jié)歸納：燭焰通過(guò)小孔成倒立的實(shí)像。像的大小取決于像與物到小孔的距離。像的形狀取決于光源形狀，與小孔形狀無(wú)關(guān)。4.光沿直線傳播的應(yīng)用教師：光沿直線傳播在生活中有許多應(yīng)用，你能舉出幾個(gè)例子嗎？學(xué)生認(rèn)真思考，討論并回答。引導(dǎo)歸納：士兵射擊瞄準(zhǔn)；站隊(duì)時(shí)隊(duì)列排直；木工師傅檢查木板是否平直；利用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)開(kāi)鑿隧道等。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）甲 乙例2（1）如圖所示的兩幅圖中反映的共同物理規(guī)律是________；（2）圖乙演示的實(shí)驗(yàn)中，看到的像是________（選填“正立”或“倒立”）的像。解析：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光的直線傳播形成的現(xiàn)象有小孔成像，影子的形成，日食、月食的形成等。小孔成像時(shí)實(shí)際光線透過(guò)小孔，上部的光線照射在屏幕下方，下部的光線照射在屏幕上方，從而形成物體倒立的像。答案：（1）光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播（2）倒立規(guī)律方法：（1）小孔成像的特點(diǎn)：倒立的可大可小的實(shí)像。（2）像的形狀：與物體的形狀有關(guān)，跟小孔的形狀無(wú)關(guān)。探究點(diǎn)三光的傳播速度教師：打雷的時(shí)候，雷聲和閃電是同時(shí)發(fā)生的，但我們總是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲，這是什么原因呢？引導(dǎo)學(xué)生從聲和光的傳播速度不同回答。教師：自學(xué)教材第71頁(yè)，知道下列知識(shí)：光在真空中也能傳播，真空或空氣中的傳播速度約是3108 m/s；光在水中的傳播速度約為在真空中的；光在玻璃中的傳播速度約為在真空中的。教師介紹：你知道我們平時(shí)眨一下眼需要多長(zhǎng)時(shí)間嗎？需要0.1 s，就在你眨眼的工夫，假設(shè)一個(gè)物體能以光速飛行，在0.1 s內(nèi)能夠飛行3萬(wàn)千米。這個(gè)距離讓一個(gè)普通人不停地走，大約要走250天，可見(jiàn)光速之大。教師介紹：你知道光年這個(gè)單位嗎？光年是一個(gè)長(zhǎng)度單位，它表示光在一年里傳播的距離，1光年=9.460 81015 m。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例3雷電是經(jīng)常發(fā)生的大自然現(xiàn)象，人們總是先看到閃電，后聽(tīng)到雷聲，這是因?yàn)開(kāi)_______；一次小明看到閃電后4 s聽(tīng)到雷聲，雷電發(fā)生處距小明的距離約為_(kāi)_______m（聲速為340 m/s）。解析：閃電和雷鳴是同時(shí)發(fā)生的，聲音的傳播速度是340 m/s，光的傳播速度是3108 m/s，我們先看到閃電后聽(tīng)到雷聲的原因是空氣中光的傳播速度遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度。忽略光傳播的時(shí)間，利用速度公式，可用聲音傳播的距離求出雷電發(fā)生處與小明的距離s=vt=340 m/s4 s=1 360 m。答案：光速比聲速大得多1 360規(guī)律方法：求解此類問(wèn)題的技巧是了解光速比聲速快得多，忽略光傳播的時(shí)間，利用看到光后聽(tīng)到聲音的時(shí)間，求出聲在這段時(shí)間內(nèi)傳播的路程。課堂小結(jié)當(dāng)堂達(dá)標(biāo)（見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”）參考答案1.D 2.B 3.A 4.光的直線傳播 5.月地直線傳播 6.1.510112.53布置作業(yè)教材第72頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至4題。板書設(shè)計(jì)一、光源1.光源：能夠發(fā)光并且正在發(fā)光的物體。2.舉例：太陽(yáng)、火把、蠟燭。二、光的直線傳播1.光線：。2.光可以在真空中傳播。3.特點(diǎn)：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。4.現(xiàn)象：影子、日食、月食、小孔成像。三、光的傳播速度真空中c=3108 m/s。教學(xué)反思____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________