粤沪版物理八年级上册 第三章第一节 光世界巡行 教案

第一节 光世界巡行
设计说明 本节为光学的开篇之作，光的直线传播、“光线”模型的建立等是学习几何光学的基础，为进一步学习光的反射、折射提供了知识和方法上的准备。教材从“光的作用”入手，进一步了解“光是什么”、“光的传播特点”、“光传播有多快”，符合人们认知事物的规律，顺理成章。 生活经验与现象观察为我们提供了丰富的感性认识。但以“光线”作为抽象的模型来研究一些重要的光现象，对初中生而言，是一种较难的理性分析。在教学中要引导学生用模型法认识光线。 教学目标 【知识与技能】 1.知道光在生活中的应用。 2.了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。 3.理解光沿直线传播及其应用。 4.了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速,了解光在真空和空气中的传播速度=3×108 m/s。 【过程与方法】 1.积极参与影子游戏，在游戏中思考阴影的成因。 2.能通过探究归纳得出光的传播规律，进而能用光的直线传播来理解小孔成像、日食、月食等现象。 【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.了解我国古代在光现象研究上的成就，知道中华文明对科学发展作出的贡献。 重点难点 教学重点 探究光的直线传播规律，学会用光的直线传播规律解释影子、日食、月食、小孔成像等重要光现象。 教学难点 认识“光线”这一模型的意义，学会运用“光线”分析影子的成因等现象。 教学方法 探究法、实验法、观察法. 教具、学具 烧瓶、激光手电筒、打火机或火柴、蚊香、水、烧杯、装有牛奶的滴瓶、透明玻璃砖等。 授课时数 1课时 教学过程 导入新课 投影展示图片，什么让我们的家乡如此美丽？ 讲授新课 一、光能为我们做些什么 鼓励学生积极交流讨论，从自己的生活中，列举应用光的例子。 然后教师指导学生，观察课文P46的图3-1、3-2、3-3、3-4四幅图片，认识光的有关应用，知道光是什么。 总结：我们的生活离不开光，光每天都为我们服务。 二、光是怎样传播的 1．光源 问题：光是从哪里来的？ 光是由某些能发出光的物体产生的。 提问：除了课本上举的例子，你还知道哪些物体能够发光呢？ 太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗？ 点评：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。 以上发光的物体，哪些是自然发光的？哪些是人造发光的？ 总结：我们把这些能够自行发光的物体称为光源。光源的分类：天然光源：太阳、萤火虫、水母等；人造光源：开着的灯、点燃的蜡烛等。 2．光的传播 提出问题：光是如何传播的 猜想：(1)光可能是沿直线传播的。 (2)光可能是沿曲线传播的。 (3)光传播路线可能是折线。 设计并进行实验： （1）光在气体（空气）中怎样传播 【实验器材】烧瓶、激光手电筒、打火机或火柴、蚊香。 【实验】点燃一支蚊香，然后把蚊香点燃的一端伸到烧瓶中收集烟雾，用激光手电筒在烟雾中射出一束光，观察光传播的路径。 【现象】发现光在气体中传播的路径是条直线。 【结论】光在气体中沿直线传播 （2）光在液体中怎样传播 【实验器材】水、烧杯、激光手电筒、装有牛奶的滴瓶 【实验】把矿泉水瓶中的水倒入烧杯中（水量约为烧杯容量的二分之一），然后在烧杯中加入34滴牛奶并震荡烧杯让牛奶分布均匀，用激光手电筒在水中射出一束光，观察光传播的路径。 【现象】发现光在液体中传播的路径是条直线。 【结论】光在液体中沿直线传播 （3）光在透明固体中怎样传播 【实验器材】透明玻璃砖、激光手电筒 【实验】将透明玻璃砖放在纸面上，用激光手电筒透过玻璃砖向纸面照射，观察光传播的路径。 【现象】发现光在玻璃砖中传播的路径是条直线。 【结论】光在透明固体中沿直线传播 结论：光在空气、水、玻璃等透明介质中都是沿直线传播。 （4）光在不均匀的介质中的传播 实验：光在不均匀的介质中的传播 步骤：将水槽装满自来水。把冰糖均匀地铺在水槽底部。不要搅动它。等到大部分的冰糖都融化了，再用激光笔从侧面水平射入。 注意：光在同一介质中沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光的传播路径也会发生弯曲的。如太阳光在不均匀的大气传播时方向发生改变。 总结：光在同一种均匀介质中沿直线传播。 3.光线：通常，我们用一条带箭头的直线，形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线。 强调：光线并不是实际存在的，但光是实际存在的。 学生总结：光沿直线传播的应用：手影游戏、排队、小孔成像、日偏食时，太阳通过树叶间的小孔在墙上成像、月食的形成、射击瞄准等 三、光的传播有多快 提问：雷声和闪电同时发生，为何总是先看到闪电后听到雷声？ 学生回答：光速远大于声速。 学生自学课本：第48页光的传播有多快。 总结：（1）真空或空气中的光速： （2）光在不同介质中传播速度不同，光在水中的速度约为真空中光速的，光在玻璃中的速度约为真空中光速的。 （3）1光年=9.46×1012km 天文学上常用光年来表示天体间的距离 思考：声和光的不同点有哪些？ 四、光的色散 1．研究光的色散 情景介绍：17世纪以前，人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion)，这才解开了光的颜色之谜。 牛顿是怎样让太阳光色散的呢？我们一起来做一下。 出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。 (透明的，有三条棱。) 活动2研究光的色散现象 让一束太阳光照射到三棱镜上，调节后另一边用白纸屏承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？ 在黑板上画示意图，播放色散图片： 结论：让一束太阳光照射到三棱镜上，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白纸屏来承接，在白纸屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 让一束太阳光穿过狭缝，射到三棱镜上，从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带，这个现象称为光的色散。 扩展：雨后的彩虹就是由色散现象引起的。 雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，它被分解成绚丽的七色光，如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看到彩虹了。 2．色光的混合 问题1：阳光可以分解为七种单色光，但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩，这又是怎么回事呢？ (一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。) 问题2：白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光，那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢？ (自然界中红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成，而其他颜色的光则可以通过红、绿、蓝光的适当混合而得，因此，红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的“三基色”。) 值得注意的是，颜料也有三基色：红、黄、蓝，拿红、黄、蓝这三种颜料混合也可以得到各种颜色的颜料。它跟光的三基色是不同的。 扩展：彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面，丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光组成的。如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。 课堂小结 1.光在同种均匀介质中沿直线传播。 2.光在真空中最快每秒传播的距离是3×108 m。 3.光在不同的物质中传播速度是不一样的，常见情况下：＞＞＞。 4.1 l.y.=9.46×1012km。 5.光的色散： （1）七色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫； （2）光的三基色：红、绿、蓝 当堂达标 1.以下每组给出的物体全部都是光源的是（ ） A.耀眼的幕墙玻璃、正在燃烧的火柴、萤火虫 B.镜子、煤油灯火焰、发出彩色光芒的钻石 C.篝火、水母、夜空中的月亮 D.发光的灯泡、点燃的蜡烛、太阳 答案：D 2.车棚顶部有一个三角形的小孔，在车棚底部形成一个光斑，这个光斑是( ) A.三角形的，是太阳的影子 B.圆形的，是太阳的实像 C.三角形的，是太阳的实像 D.圆形的，是太阳的影子 答案：B 3．下列说法中，正确的是( ) A．星星一定是光源 B．光在真空中的传播速度为340m/s C．影子的形成是由于光的直线传播 D．光在不同介质中传播速度是一样的 答案：C 4.下列现象中不是由于光沿直线传播造成的是（ ） A.先见闪电，后闻雷声 B.坐井观天，所见甚小 C.一叶障目，不见泰山 D.日下立杆，其影立现 答案：A 5．若把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们会发现( ) A．图像和声音一样正常 B．图像和声音同时消失 C．可以听到声音，但看不到图像 D．可以看到图像但听不到声音 答案：D 6.下列说法正确的是（ ） A.白光是七色光的一种 B.任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散 C.白光不可能用光的混合得到 D.彩虹的形成是由于光的色散 答案：D 7.彩色电视机的色彩是由电视机中的电子枪射到屏幕内侧的荧光粉上产生的，根据色光的混合规律，在电视机中只需要_____、_____、____三种颜色的电子枪即可配出各种绚丽的色彩。红、绿、蓝叫做光的___________. 答案：红 绿 蓝 三基色 8．皮影戏是我国的民间艺术，演员只要在屏幕和灯光之间抖动拴在道具“小兔”身上的细线，屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象，并且与道具“小兔”动作完全一致，可谓形影不离。这其中涉及的光学知识为____________。 答案：光在同种均匀介质中沿直线传播 9．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ） A.光的传播需要介质 B.光只有在水中才沿直线传播 C.光在海波溶液里不能沿直线传播 D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播 答案：D 板书设计 教学反思