粤沪版物理八年级上册 3.1 光世界巡行教案

第三章 光和眼睛
一、课标要求
1．知道光是电磁波，知道光在真空中的传播速度。
2．通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点。探究并了解光的反射和折射的规律。
3．通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律，了解凸透镜成像的应用。
4．通过观察和实验，知道白光是由色光组成的。比较色光混合与颜料混合的不同现象。
二、本章教材分析
本章主要让学生学习光的直线传播、光速，探究光的反射和折射的规律、平面镜和凸透镜成像的规律，研究色彩的奥秘，了解这些知识在生活和技术中的应用。
第一节从生活经验出发，让学生了解光的用途，感受光对人类生活的重要性，初步认识光；然后进一步研究光：探究光在同一种均匀介质中如何传播。知道了光在同一种均匀介质中的传播特点；揭开色彩的奥秘。颜色也是日常生活中极为普遍的光学现象，学生对此有浓厚的兴趣。
第二、三节探究光在两种介质的界面上发生反射时的规律即探究光的反射定律，及平面镜成像规律。
第四至六节探究光在两种介质的界面上发生折射时的规律，即折射规律。透镜是利用光的折射制成的光学元件，它的成像规律在生活中有重要的应用。
第七节了解眼睛、照相机、显微镜、望远镜等成像的基本原理。
教学的重点：光的反射定律、折射规律，平面镜成像的特点，凸透镜成像的规律。
教学的难点：凸透镜成像的规律及其应用，涉及到焦距、物距等概念以及成放大、缩小、实像、虚像的条件。
三、课时安排
本章共8节，第一节2课时，第二、三节3课时，第四至六节5课时，第七节2课时，全章小结与检测：2课时；共14课时。
3.1 光世界巡行
教学目标
1.了解光的用途，知道光与人类生活密切相关。知道光是电磁波。
2.知道光在同一种均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影子的形成等现象。
3.知道光在不同介质中传播速度不同，记住真空中的光速。
4.知道白光是由七种色光组成的；知道透明物体和不透明物体呈现各种颜色的原因；知道什么是光的三基色。了解颜料的三原色与光的三基色是不同的。
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；不透明物体的颜色由什么决定。
器材准备
玻璃砖、光具座、带有小孔的屏、光屏、蜡烛、火柴等；三棱镜等
教学过程
一、引导构建
（一）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？
（二）观察·实验·思考
1．光源：
阅读图3—5a、b、c，可知：能 的物体叫做光源。
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：
观察课本图3—6、3—7，回答这两幅图说明了什么？
光在空气中是沿 传播的。
你还知道哪些现象也能说明这一点，请举例说明。
。
（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让光射入水中（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：用一条带箭头的直线来形象化地表示光的传播 和 ，这样的直线叫做光线。
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，而不用普通照明灯做光源，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。
（三）光的传播速度
1．从课本中查阅：
（1）光在真空中的传播速度是 m/s。常用小写字母“c”来表示。
（2）光在空气中的传播速度十分接近 的速度。
（3）光在水中的传播速度大约是在空气中的 。
（4）光在玻璃中的传播速度大约是在空气中的 。
2． 你知道吗？
（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 中传播得快。
（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。
（四）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：
A、 按图组装，观察光屏上有无像，像的大小、正倒。
B、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 。
（五）揭开色彩的奥秘
1、通过棱镜的光线
（1）棱镜
①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。
②作用：A、改变光的传播方向；B、分光。
（2）通过棱镜的光线：
①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。
②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析，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。
4、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。
练习设计
1．我们很难直接看到光的传播路径，在研究和描述光的传播路径时，分别用到了哪些方法？对你有什么启示？
2．光与人类生活息息相关。让我们展开想象的翅膀，以“假如没有光”为话题，写出2个场景：
⑴　　 　　　　　　　　　 　　　；
⑵　 　　　　　　　　　　　　 　。
3．请通过社会调查或查阅资料了解：除了课本上提到的例子外，在生活中还有哪些事例应用了光的直线传播？
4．在学校运动会上，如果让你做百米赛跑的终点计时员，你如何准确记录起跑的时间？说出你的理由。
5．操场边有一棵大树，一个晴朗的夏日里，王霞发现：阳光透过树叶的缝隙，在地面上照射出许许多多的光斑，这些光斑尽管有的大，有的小，但几乎都是圆形的。这是为什么呢？
王霞去请教老师。老师告诉她：这些光斑都和太阳的形状相似，是太阳的“像”
；你可以拿一只点燃的蜡烛做光源，用削得很尖的铅笔在一张纸片中心扎一个小孔（直径约3mm），设法把它立在桌子上（如图所示），另拿一张白纸放在小孔后面，试一试能在后面的这张白纸上能看到蜡烛的像吗？（实验时拉上窗帘，使室内的光线变暗。）
⑴请你也来做一做“小孔成像”实验。探究如何才能使蜡烛的像变大或变小？把你的发现写下来。
⑵小孔所成的蜡烛的像是正立的、还是倒立的？你能不能尝试解释？