3.1光世界巡行
教学目标
【知识与技能】
1.能说出光在生活中的一些应用。
2.了解光源及其分类,理解光沿直线传播及其应用。
3.记住光在真空和空气中的传播速度,知道光在不同的介质中的传播速度不同。
4.知道光的色散现象,知道光的三基色及其混合色光。
【过程与方法】
1.通过探究归纳得出光的传播规律,进而用光的直线传播解释小孔成像、影子形成等。
2.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。
【情感态度与价值观】
1.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。
2.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。
3.了解当前在光学研究上的成就,激发学生学习物理知识的热情。
教学重难点
【教学重点】
光的直线传播；光的色散和物体的颜色。
【教学难点】
建立“光线”模型，并运用“光线”分析影子的成因等现象。
课前准备
多媒体、玻璃砖、光具座、带有小孔的屏、光屏、蜡烛、火柴等。
教学过程
一、引导构建，引入新课
提问：漆黑的夜晚，我们什么也看不见；站在太阳光下，紧闭双眼，仍然什么也看不见。这是什么原因呢？
教师：人们要看见东西，必须要有光，而且光必须进入人的眼睛。阳光使得我们的生活五彩缤纷。本节我们将学习光的初步知识。
二、阅读课本，了解光的作用：
1. 闭上眼睛，体会黑暗；
2. 光的作用：
（1）因为有光，才使我们能看到；
（2）太阳光能使熔化，给我们带来温暖；
（3）地球上花草树木在阳光下进行才能生长；
（4）利用光还可以产生电能等。
3.除了上述例子外，你还能举出一些光的其他用途吗？
4.光是什么？
（1）研究表明，光是一种。
（2）平常看到的光称为，不能引起视觉的光称为。
想一想：日常生活中，有没有利用了不可见光的例子？
(生)从切身的事实出发,联系生活观察、思考,畅谈光的作用。
多媒体课件展示光的重要性：光使人们看见周围的世界,光使植物发生光合作用,为生命活动提供能量,太阳能电池板将光能转化为电能使太阳能汽车奔驰,光纤通信利用激光来传递信息。
（一）观察·实验·思考
1．光源：
能够发光的物体叫做光源。太阳就是一个巨大的自然光源,它发出的光照耀万物，使我们白天能看到周围的一切。可是一到夜晚,没有太阳光了,人们为了能看见东西,就不得不制作人造光源。
列举几例：。
思考：萤火虫、电灯、蜡烛、月亮、红宝石中，属于光源的有。
2．探究光的传播
（1）提出问题：
学生阅读课本有关插图,交流光是怎样传播的。
光在空气中是沿传播的。
在有雾的天气里，可以看到汽车头灯射出的光线是直的；穿过森林的太阳光束是直的；在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。
如何通过实验来验证光沿直线传播？
（2）猜想与假设：
猜一猜：光在水中和玻璃中还会是沿直线传播吗？将你的猜想写下来：。（3）进行实验，收集证据：
①光射入水中（添入少许牛奶或豆浆），观察它在水中的路线。
②让光射入玻璃砖中，观察它在玻璃中的路线。
（4）分析与论证，得出实验的结论光在水中是沿传播的；光在玻璃中也是沿
传播的，所以光在同一种均匀介质中沿传播的。
3．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，这种图叫做光路图。
4.光的传播的应用
（1）试一试：表演一下手影游戏。
（2）思考下列问题，把你的想法写下来。
①影子的形成是因为。
②日食、月食是怎样形成的？
③ 医生在手术台做手术时，用“无影灯”照明，而不用普通照明灯作光源，为什么？能谈谈“无影灯”的为什么就没有影子吗？
（3）练一练：
①在公路边植树，怎样用肉眼检查植下的小树是否在一条直线上？这种检查方法的物理原理是什么？
②射击时为什么要做到缺口、准星、目标三点一线，才可以瞄准？
③ 讨论：光的直线传播还有哪些应用？请将你知道的写下来。
（二）光的传播速度
1．从课本中查阅：
打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但是我们总是先看到闪电，后听到雷声，这说明光的传播速度比声的传播速度快得多。由于光的速度很大，不容易测量，直到20世纪20年代才测出了比较准确的值。
真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示。真空中光速为：c＝2.99792×108m/s。光在其他各种介质中的传播速度都比在真空中的小。在我们的计算中，真空或空气中的光速取为：c＝3×108m/s。这个数值同学们一定要记住。
光在水中的速度比真空中小很多，约为真空中光速的3/4；光在玻璃中的速度比在真空中小得更多，约为真空中光速的2/3。
2.光年
指导学生计算1光年等于多少千米。
（1）光每秒传播的距离，相当于绕地球的几周？
（2）光在一年里传播的距离叫做1光年，1光年大约为多少km呢
3．算一算，看谁算得快：
太阳光传到地球上的时间约为8min，太阳与地球之间的距离大约为多少km
4.练一练：
（1）光在真空中的传播速度是 km/s。光在空气、水、玻璃中传播时，光在中传播的快。
（2）在天文学中，常用光年来表示天体间的距离，所以“光年”（填是、不是）时间单位。
（3）物体运动速度的极限是光在的光速。爱因斯坦的相对论就是研究物体
运动时的规律。
（三）学习制作针孔照相机。
探究小孔成像的原理：
实验器材：光具座、带有小孔的屏、光屏、蜡烛、火柴。
实验步骤：
按图组装，观察光屏上有无像，像的大小、正倒。
改变蜡烛离小孔的距离，移动光屏位置，观察像的大小、正倒，像距的变化。
实验记录：光屏上（填“能”或“不能”）成像；像比物体（填“大”或“小”）；像是（填“正立”或“倒立”）；当蜡烛离小孔的距离变大，像离小孔的距离，像变（填“变大”或“变小”）。
实验结论：小孔成像的原理是。
小孔成像的特点是。
（四）揭开色彩的奥秘
1.通过棱镜的光线
（1）棱镜
定义：各平面相交的透明体叫做棱镜。通常所作的是横截面为三角形的棱镜叫三棱镜。
作用：A.改变光的传播方向；B.分光。
（2）通过棱镜的光线：
棱镜对光线的偏折规律：如图所示：
A.通过棱镜的光线要向棱镜底面偏折；
B.棱镜要改变光的传播方向，但不改变光束的性质。
a.平行光束通过棱镜后仍为平行光束；b.发散光束通过棱镜后仍为发散光束；c.会聚光束通过棱镜后仍为会聚光束。
C.出射光线和入射光线之间的夹角称为偏向角。
棱镜成像
隔着棱镜看物体的像是正立的虚像，像的位置向棱镜顶角方向偏移。
2.全反射棱镜
（1）定义：横截面为等腰三角形的棱镜叫全反射棱镜。
（2）反射棱镜对光路的控制如图所示。
（3）全反射棱镜的优点：全反射棱镜和平面镜在改变光路方面，效果是相同的，相比之下，全反射棱镜成像更清晰，光能损失更少。
3．光的色散
（1）单色光：不能分解为其它颜色的光，称为单色光。
注意：A.单色光的频率是一个范围，不是单一频率的光。B.不能被棱镜分解为其它颜色的光，不一定都是单色光。
（2）复色光：由若干种单色光合成的光叫做复色光。
（3）光的色散：把复色光分解为单色光的现象叫光的色散。
结论：白光通过棱镜后，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫七种颜色的光。
如图所示。
3.物体的颜色：
（1）三基色：红（R）、绿（G）、蓝（B）
（2）相加混色：A、红＋绿 ＝黄； B、红＋蓝＝紫；
C、绿＋蓝 ＝靛； D、红＋绿＋蓝＝白。
（3）物体的颜色：A、无色透明体的颜色由透过它的光的颜色决定；
B、白色物体的颜色由照射它的光的颜色决定；
C、有色体的颜色由其本身颜色和光源颜色共同决定。
小结
1. 光在同一种均匀介质中沿直线传播。
2. 光在不同介质中传播速度不同，记住真空中的光速。
3. 现象解释。
4. 白光是由七种色光组成的；透明物体和不透明物体的颜色；光的三基色。
板书设计
第一节 光世界巡行
光
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第三章第一节
光世界巡行
光能为我们做些什么
二、光是怎样传播的
三、光的传播有多快
一、
四、 光的色散
一、光能为我们做些什么
光使我们看见
周围的世界
光使植物发
生光合作用
光能转化电能
使汽车奔跑
现代通信利用
激光传递信息
二、光是怎样传播的
光源
区别日常生活中的哪些事物是光源
光的传播
城市灯光的光束
透过树丛的光束
激光束在水中传播
光束在玻璃中传播
光的传播
光从空气斜射入水中
空气
水
光的传播
空气
水
空气
玻璃
光从空气斜射入玻璃中
光沿直线传播
光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
如何描述光传播的路径和方向？
光线：用一条带箭头的直线描述
点光源发出的光线：
平行光线(太阳光) ：
注意：光线实际上是不存在的，是人们用来表示光的传播路线的一种方法，是一种理想模型。
影的成因
光
在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便产生影。
晚上,某人在马路上从远处走近一盏路灯,经过之后再走远的过程中,其影子的长度变化情况是（ ）
A.先变短后变长 B.先变长后变短
C.逐渐变短 D.逐渐变长
A
影子的形成
光的直线传播现象
影子的形成
光的直线传播现象
日食和月食形成：
利用光的直线传播解释有关现象
A
B
B
B
A
小孔成像
注意事项：
A.成像性质：倒立的实像。
B.成像条件：小孔必须足够的小。
C.小孔成像时，像的形状只与物体本身形状相同，与孔的形状无关。
D.如果小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相似的光斑。
天然的小孔成像
光的直线传播的应用
手影和皮影戏
（a）手影
（b）皮影戏
激光准直:激光引导掘进机开凿隧道。
光的直线传播的应用
射击瞄准
光的直线传播的应用
射击瞄准时，只要使枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在同一条直线上时，说明此时目标已经瞄准了。
光沿直线传播
光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
光沿直线传播的应用：
光的直线传播现象：
影、日食、月食、小孔成像等
排队、皮影戏、瞄准射击、激光准直等
三、光的传播有多快
光
在真空中最快：3.0×108 米/秒
在空气中的速度：约3.0×108 米/秒
在不同介质中传播的速度是不同的
光
在空气中的速度：340米/秒
在真空中不能传播
声音
美丽的彩虹
四、光的色散
活动 研究光的色散现象
这一现象叫光的色散,是英国科学家牛顿
于1666年发现的。
结论：白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光组成的。
太阳光通过三棱镜后被分解成七种色光,依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
答：彩虹是太阳光在传播中被空气中的水滴色散而产生的。
思考：天空中的彩虹是怎样产生的？
不能再分解。
白光能分解成色光吗？
1.单色光：不能被分解的色光叫单色光。
2.复色光：由单色光混合而成的光叫复色光。
3.太阳光是由多种色光混合而成的复色光。
这七种色光还能分解吗？
彩电图像的色彩是怎么回事
研究表明自然界中红、绿、蓝三种色光，是无法用其他色光混合而成的。人们称这三种色光为光的“三基色”。
彩色电视的图像就是由红、绿、蓝“三基色” 按不同深浅程度混合而成。
