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第二章 对环境的察觉
浙教版七年级下册
第4节 光和颜色（1）
－－－光源、光的传播、光速
教学目标
科学观念：了解光源；了解光在同一种均匀介质中沿直线传播；
学会光线的画法；了解光在不同介质中的传播速度不同；了
解光速的应用；
科学思维：用相关科学知识解决实际问题；
探究实践：观察光在空气和水中的传播实验现象，认识实验手
段是研究科学问题基本方法；
态度责任：树立实事求是的科学态度。
新知导入
新知导入
太阳给我们带来了光明，色彩斑斓的霓虹灯把城市的夜景装扮得如此美丽，令人心旷神怡。我们周围有哪些物体能发光？
灯发出的光
太阳发出的光
蜡烛发出的光
新知讲解
一、光源
1、光源：
自行能发光的物体，称为光源。
注：一般把自己本身可以发光并且正在发光的物体才能称为光源。
2、常见的光源：
（1）天然光源和人造光源：
①太阳：对地球来说，太阳是最强的天然光源；
②火炬、蜡烛、电灯、电弧灯都是人造光源；
新知讲解
（2）热光源和冷光源：
①热光源：在发光时温度较高的光源属于热光源，如白炽灯、蜡烛、火把等；
②冷光源：在发光时温度并不高的光源属于冷光源，如日光灯、节能灯、LED灯等；
（3）生物光源：
有些昆虫和海洋生物也能自行发光，这是由于它们体内的发光细胞中有一种酶与氧作用后，经过一系列生物化学反应而产生的发光现象。如萤火虫、乌贼等，属于生物光源。
讨论交流
下面物体哪些属于光源，哪些不是光源，为什么？
发光的水母、激光、月亮、钻石、太阳、萤火虫、火把、燃烧的蜡烛、发光的电灯、镜子、太阳光
光源：发光的水母、激光、太阳、萤火虫、火把、燃烧的蜡烛、发光的电灯；
理由：这些物体本身能发光且正在发光。
非光源：镜子、月亮、钻石、太阳光；
理由：这些物体本身不会发光，只能靠反射其他光源的光才能被我们看到。太阳光是光源发出的光，不是光源。
活动：
（1）将一束激光射到空气中，观察激光在空气中传播的路径。
（2）将一束激光射到玻璃中，观察激光在水中传播的路径。
（3）将一束激光射到水中，观察激光在玻璃中传播的。
光在空气中沿直线传播
光在空气中沿直线传播
光在空气中沿直线传播
（点击图片播放）
讨论交流
光在任何物质中是否都沿直线传播？
（1）光射到不透明物体表面时，是否直线传播进入物体内部？
（2）光射从空气到透明物体内部时，传播的方向是否也不变？
光射到不透明物体表面时，不会进入物体内部。
传播方向可能会变化。
（点击图片播放）
新知讲解
二、光的传播
1、光的直线传播：
（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播；
（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质；
（3）光由一种介质斜射入另一种透明介质时，光的传播方向会改变。
新知讲解
2、光线：
①光线：表示光的传播路径和方向的直线；
②光线一般用一根带箭头的直线表示；
③光线是一种物理模型，实际并不存在。
新知讲解
3、光的直线传播的实例：
（1）影子的形成：
光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便产生阴影，这个阴影就是影子。
原理：光的直线传播。
条件：光的传播过程中遇到不透明的物体遮挡。
影子的特点：光斜射的角度越大，影子越长。影子中间部位比边缘部位暗些；影子会随物体运动。影子的方向与光源方向相反。
新知讲解
（2）日食和月食的形成：
①日食：
日食是在同一直线上的太阳、月亮和
地球之间，月亮把太阳光挡住，致使地球
上的局部地方，即使是白天，也看不到太
阳或只看到残缺的太阳，太阳完全被遮住
称为日全食，遮住部分称为日偏食，遮住
中间部分称为日环食。
②月食：
月食是在同一直线上的地球把太阳光
遮住，致使在晴朗的夜空，月亮也变得黑
黑的，同样月食也分月全食和月偏食。
新知讲解
（3）“三点一直线”瞄准:
由于光在同一种均匀介质里是沿直线传播的，当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合时，表明它们在同一条直线上，枪就瞄准了，确保从枪口射出的子弹射中瞄准点。
集合站队、对公路进行勘探设计、 激光准直，等
都是相似的道理。
活动：
（1）取几张硬纸片，用小刀在纸片上刻出各种不同形状 ( 三角形、正方形、菱形、梯形等 ) 的小孔，小孔大小约为 1厘米，把刻有小孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。
现象：
阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑都相似，都是近似圆形的形状。
地面上的圆形光斑就是太阳经过小孔而成的像
活动：
（2）再取一张硬纸片，用小刀在纸片上刻出正方形的大孔，大孔大小约为 5厘米，把刻有大孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片把正方形的大孔遮去一部分，观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小，直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。
现象：
①正方形约为 5厘米的大孔放在阳光下地面上形
成的光斑形状为正方形的形状；
②大孔遮去一部分，当孔比较大时地面上形成的光斑形状为孔的形状；
③减小孔的大小最后无论什么形状的孔在地面上都会形成圆形的光斑。
新知讲解
4、小孔成像:
（1）小孔成像：
用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，这种现象被称为小孔成像。
①小孔成像的原理：光在均匀物质中是沿直线传播的。
②生活中的实例：茂密的树林里，地面上的一些圆形光斑也是太阳通过树叶间隙而成的像。
注：小孔成像的孔必须“小”。
新知讲解
（2）像的性质：
①小孔成像时成的是倒立的实像；
②像的形状只与物体形状有关，与孔的形状无关；
③像的大小与物距、像距大小有关：
像距固定时，像随物距增大而变小；
物距固定时，像随像距增大而变大；
＊注：物距：物体与小孔的距离；
像距：光屏距小孔的距离；
实像：能用光屏承接的像。
底部
上部
活动指导
制作针孔照相机
1）取一个易拉罐，将易拉罐的顶部有拉攀的这一个圆面剪去（如图中虚线位置），然后用半透明薄纸蒙住罐口部分；
2）在易拉罐的底部中央用小钉子钻一直径约
为1mm的圆孔；
3）将蜡烛放置在底部小孔附近，使蜡烛、小孔和半透明膜的中央大致在一直线上，如图。
4）前后移动蜡烛，便可在半透明膜上观察到一个倒立的，或放大、或缩小、或等大的烛焰的像。
新知讲解
三、光速
1、光可以在真空和透明物质中传播；
2、光在不同物质中传播的快慢是不同的。
3、光在真空中传播最快，光在其他介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。
①光在真空中的传播速度为c=3×105 千米/秒；
②光在空气中传播的速度比在真空中稍小一点，近似认为空气中的光速也为 3×105千米/秒;
③光在水中的传播速度约为真空中的 3/4，约2.3×105 千米/秒；
④光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3，约2×105 千米/秒；
⑤在不透明物质中的传播速度为0。
新知讲解
4、光年
（1）光年：光在一年时间里传播的距离，叫做1光年；
（2）光年是长度单位；
（3）天文学上常用光年来计量天体之间的距离；
（4）1光年≈ 9.46×1012 千米。
注：①光年不是时间单位；
②光年一般用来量度很大的距离。
课堂练习
1、下列物体属于光源的是（ ）
A．反射阳光的镜子
B．月亮
C．放电影时所看到的银幕
D．正常工作的电脑显示器
D
课堂练习
2、出现日偏食现象，小华借助小孔成像实验装置对“ ”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到的形状是（ ）
A． B． C． D．
B
课堂练习
3、如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
A
课堂练习
4、用你学过的光学知识解释下列现象：
（1）“当地球遮住太阳的光线，月亮便走进了地球的阴影。”这是某影片中的台词片段，它描述的是 (填“日食”或“月食”)现象，此现象可以用光的 原理来解释。
（2）诗人林逋在描写梅花时写道：“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”，梅树在地上的影子是光的 现象。
月食
直线传播
直线传播
课堂练习
5、如图所示，小新找一个空的易拉罐，制成如图的小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。
（1）小孔成像的原理是光在 传播的。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 。
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是 。
（4）太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑大小不一原因是 。
同种均匀介质中是沿直线
D
蜡烛靠近小孔
树叶缝隙到地面的距离不同
课堂总结
1、光源是指能自行发光的物体；
2、光在同种均匀物质中沿直线传播；
3、小孔成像、日食和月食的形成、影子的形成都是光沿直线传播的实例；
4、光在不同介质中传播速度不同，光在真空中传播速度最大，
c=3×108m/s；在其他介质中传播速度都小于真空中的速度；
5、光年是长度单位，是指光在真空中一年时间内所通过的距离，1光年≈9.46×1015m；光年常用于计量天体之间的距离。
板书设计
2.4 光和颜色（1）
1、光源：能自行发光
2、光沿直线传播：同种均匀物质；
例子：小孔成像、日食和月食、影子
3、光在不同介质中传播速度不同：
光在真空中传播速度最大， c=3×108m/s；
V真空≈V空气＞V水＞V玻璃
4、光年：长度单位 1光年≈9.46×1015m
作业布置
1、复习本课时主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、完成学案中“课后巩固”；
4、预习“光的色散、物体的颜色、看不见的光”。
谢谢
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浙教版七下§2.4光和颜色（1）学案
姓名
[学习目标]
1、了解光源；
2、了解光在同一种均匀介质中沿直线传播；
3、学会光线的画法；
4、了解光在不同介质中的传播速度不同；
5、了解光速的应用。
一、知识点梳理：
知识点1、 光源、光的传播
1、 的物体叫做光源；
2、光源发出的光能在 等物质中传播；也能在 中传播；
3、光在 物质中是沿直线传播的。
4、光线指用一条带箭头的直线表示光的 和 。这是一种可形象地表示光的传播情况、而不是真实存在的物理模型；
5、 现象、 现象、日食和月食现象都说明光在均匀物质中是沿直线传播的。
知识点2、光速
1、光在不同物质中传播的快慢是不同的。在 中光的传播最快，每秒达 千米；
2、光在介质中的传播速度都 真空中的传播速度。
（1）光在空气中传播的速度比在真空中 一点，我们可以近似认为空气中的光速也为 3×105千米 / 秒。
（2）光在水中的传播速度约为真空中的 ；
（3）光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更 ；
3、光在一年时间里传播的距离约等于 9.46×1012千米，这个距离叫做 。天文学上常用 来计量天体之间的距离。因此光年是 单位。
二、例题讲解
例题1、下列所示的四种现象中，可用光的直线传播原理解释的是（ ）
A．镜中花 B．水中桥 C．林中影 D．缸中鱼
例题2、光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体，关于光线下列说法不正确的是（ ）
A．光线是为描述光的传播而建立的理想物理模型 B．光线在海水中沿直线传播
C．光的传播速度与介质有关 D．光线是客观存在的
例题3、战国时期，我国著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图，他用蜡烛作为光源，在木板上钻了一个小孔，发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（ ）
A．木板上的小孔必须是圆的
B．适当调节木板、墙和蜡烛的位置，墙上可出现等大的像
C．蜡烛在墙上成的像是虚像
D．小孔成的像是正立的像，遵循光沿直线传播的原理
（例题3图） （例题4图）
例题4、一只白鹭在水中觅食（如图所示），小金同学看到白鹭在水中同时出现了“影子”和“像”，下列关于该现象说法正确的是（ ）
A．甲是光的反射形成的 B．乙是光的直线传播形成的
C．乙和白鹭大小相等 D．甲是实像
例题5、小欢用小孔成像实验装置观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变（ ）
A．若内筒位置不变，烛焰的像是正立的 B．若内筒位置不变，烛焰的像是放大的
C．若向右拉动内筒，烛焰的像将变小 D．若向左推动内筒，烛焰的像将变亮
三、随堂练习：
1、影子形成的原理是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
2、生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是( )
A. 水母 B. 萤火虫 C. 月球 D. 霓虹灯
3、下列现象中不能用光的直线传播来解释的是( )
A. “一叶障目，不见泰山”
B. 太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲
C. 检查一块木板是否平直，可闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的方向看过去
D. 日食、月食的形成
4、百米赛跑时，终点裁判员根据看到发令枪冒出的烟开始计时，而不是根据听到的枪声才开始计时，这是由于（ ）
A．烟容易看得清楚 B．枪声远，听不清楚
C．光的传播速度比声音大 D．烟比枪声先从发令枪发出
5、阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑，这些光斑是 ( )
A. 太阳的虚像 B. 太阳的实像 C. 树叶的影子 D. 树叶的实像
6、 下列关于光线的说法，不正确的是（ ）
A．光线不可以用虚线表示 B．光线是表示光的路径和方向的
C．激光笔发出的光不是一条光线 D．光线是真实存在的带箭头的直线
7、小新找来一个空的易拉罐，制成如图所示的小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。
（1）小孔成像的原理是光在 传播。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是______。
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
四、课后巩固：
1、不能用光沿直线传播解释的现象是( )
A. 激光准直 B. 日食和月食的成因
C. 先看到闪电后听到雷声 D. 人不能看见不透明物体后面的东西
2、生活中，我们经常会看到一些神奇的光学现象。以下现象中由光的直线传播形成的是（ ）
A．树荫下的圆形光斑 B．海市蜃楼 C．湖中的倒影 D．雨后彩虹
3、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
（第3题图） （第4题图）
4、如图是凌晨发生的月偏食现象，它的成因是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
5、在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是 ( )
6、在纸上剪一个方形孔，让太阳光垂直照射方形孔，关于地面上产生的光斑，下列说法中正确的是（ ）
A．若孔较大，则光斑是圆形的，它是太阳的像 B．若孔较大，则光斑是方形的，它是太阳的像
C．若孔较小，则光斑是方形的，它是太阳的像 D．若孔较小，则光斑是圆形的，它是太阳的像
7、如果声音和光都从空气传入水中，则( )
A．声速变大，光速变小 B．声速变大，光速不变
C．声速、光速都变小 D．声速、光速都不变
8、小科同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做小孔成像实验。结果他在半透明纸上看到了一个蜡烛的像，则下列说法正确的是（ ）
A．看到的是正立的蜡烛像 B．小孔形状一定是圆形
C．蜡烛离小孔越远像越大 D．所处环境越暗，效果越明显
9、关于光的传播和光速，下列说法中不正确的是( )
A．在小孔成像中，像的形状与小孔的形状无关 B．光年是长度单位
C．树荫下的光斑是太阳的像 D．在水中声速大于光速
10、完成下列各题：
（1）光在 中的传播速度最大，大约是 m/s。
（2）小明军训练习瞄准时，教官告诉他，当眼睛看到瞄准点、准星和标尺缺口二者重合时就瞄准了，如图所示。这是由于 。
（3）日食和月食是“光沿直线传播”最有说服力的自然现象，日食的影子在地球上，月食的影子在月亮上。日食和月食发生时的光源是 太阳
；发生月食时， 地球
挡住了太阳；发生日食时，
月亮
挡住了太阳。
11、根据课堂所学，同学找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个圆形小孔，并将顶部剪去；将另一易拉罐的顶部和底部都剪去后，在其中一侧蒙上一层塑料薄膜，两个易拉罐套在一起制成一个小孔照相机(如图)。将点燃的蜡烛置于小孔前，在塑料薄膜上可观察到一个清晰的像。
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
（2）在孔大小不变的情况下，将小孔由圆形改成三角形，则他在纸上看到的像形状是 (选填“圆形”“三角形”或“蜡烛形状”)。
（3）若同学想让观察到的像变大，可以进行的操作是 。(写一种方法即可)
（第11题图） （第12题图）
12、最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1：1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录，请问：
（1）B超利用的是 （选填“声波”或“电磁波”），这种波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（2）光也是一种波，在真空中的传播速度为 米/秒。
13、学习小组用图甲所示的圆柱形纸筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样。于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想：
猜想1：与小孔到光屏的距离有关。猜想2：与小孔的形状有关。
猜想3：与小孔的大小有关。
（1）验证猜想1时，应固定蜡烛和 的位置，让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔，在这过程中观察光屏上像的亮度；
（2）验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 ；
（3）为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察现象如下表：
圆孔的直径/mm 小于1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0
像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 较模糊 模糊
像的明亮程度 ﹣﹣﹣﹣﹣逐渐变亮→
实验现象表明：在小孔成像清晰时， 。
14、小科与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置来研究影子高度与光源到物体距离的关系。 实验中，把由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其它因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据如下表：
手电筒到黑板擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70
黑板擦影子高度H/cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6
（1）分析数据他们发现：若保持其它因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦，影子的高度随之 。
（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象(如图），由图可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35 cm时，影子的高度H大致是 cm。
（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图像的变化趋势发现，影子变小得 （填“快”或“慢”）；当手电筒距黑板擦足够远时，影子的大小将 。
参考答案：
一、知识点梳理：
1、自身会发光 2、 空气、水、玻璃（空气和透明物体） 真空
3、 同一种均匀 4、 传播路线 方向
5、小孔成像 影子
知识点2、
1、 真空 3×105
2、小于 （1） 稍小 （2） 3/4； （3） 小；
3、 1光年 光年 长度
二、例题讲解：
例题1、C
解析：A.镜中花是平面镜成像，属于光的反射现象，不属于光的直线传播，故A错误；B.水中桥是平面镜成像，属于光的反射现象，不属于光的直线传播，故B错误；C.林中影是树木在光的照射下形成的影子，影子的形成是光的直线传播造成的，故C正确；D.缸中鱼是光的折射形成的，不属于光的直线传播，故D错误。故C符合题意。
例题2、 D
解析：A、光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型，故A正确，不符合题意；B、光线在海水中沿直线传播，故B正确，不符合题意；C、光的传播速度与介质有关，故C正确，不符合题意；D、光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，故D错误，符合题意。
例题3、B
解析：A.小孔成像中像的形状与物体有关，与小孔的形状无关，所以木板上的小孔不一定是圆的，故A不符合题意； B.当物距大于像距时成的是等大的实像。当物距大于像距时成的是缩小的实像，当物距小于像距时成的是放大的实像。故B符合题意。C.蜡烛发出的光通过小孔可以照射到像上，即所成的像是由实际光线会聚而成。所以在墙上成的一定是实像，故C不符合题意；D.小孔成像成的是倒立的实像，遵循光沿直线传播的原理，故D不符合题意；故只有B符合题意。
例题4、C
解析：A. 甲是白鹭的影子，是由于光的直线传播形成的，A错误；B. 乙是白鹭在镜面中的像，平面镜成像是由于光的反射形成的，B错误；C. 平面镜成像成等大的虚像，故乙和白鹭大小相等，C正确；D. 甲是由于光的直线传播，部分光线被白鹭挡住而形成的影子，并非像，D错误。（本题还可用排除法，确定ABD错误而不符合题意）故C符合题意。
例题5、D
解析：AB.若内筒位置不变，此时半透明膜上成倒立缩小的实像，故A、B错误；C.若向右拉动内筒，则物距不变而像距变大，那么像距和物距的比值变短，则半透明膜上烛焰的像将变大，故C错误；D.若向左推动内筒，则物距不变而像距变小，那么像距和物距的比值减小，则半透明膜上烛焰的像将变小，因此光线更会聚，即所成的像更明亮，故D正确。故D符合题意。
三、随堂练习：
1、A 2、C 3、B 4、C 5、B 6、D
7、（1）同种均匀介质中沿直线（2）D
四、课后巩固：
1、C 2、A 3、D 4、A 5、A 6、D 7、A 8、D 9、D
10、（1） 真空 3×108 （2）光在同一种均匀介质中沿直线传播 （3）太阳 地球 月球
11、（1）倒立 （2）蜡烛形状 （3）蜡烛靠近小孔或塑料膜远离小孔
12、（1）声波；不能 （2）3×108
13、（1）小孔 （2）没有控制小孔的大小相等 （3）小孔越大，像的明亮程度越亮
14、（1）减小 （2）15.5 （3）慢；基本不变
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浙教版七下科学2.4光和颜色（1）教学设计
课题 2.4光和颜色（1） 单元 二 学科 科学 年级 七下
教材分析 本节内容选自浙教版七下第二章第4节，教材介绍光源、光的传播及传播速度、光的色散现象、物体的颜色及看不见的光等知识。其中，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，教材利用大量图片、小实验等引导学生探究出光的直线传播规律，同时用光的直线传播原理解释影子、日食、月食和小孔成像等生活中的相关现象，激发学生的学习兴趣；而光的色散和物体的颜色等内容，则以理论探讨为主，结合实例，分析总结基础上得出结论，交用大量的实例来进行巩固。本节内容拟用2课时完成教学，第1课时主要介绍光源、光的传播、光的传播速度；第2课时主要内容为光的现象现象、物体的颜色和看不见的光。
学习目标 科学观念：了解光源；了解光在同一种均匀介质中沿直线传播；学会光线的画法；了解光在不同介质中的传播速度不同；了解光速的应用； 科学思维：用光的相关科学知识解决实际问题； 探究实践：观察光在空气和水中的传播实验现象，认识实验手段是研究科学问题基本方法；态度责任： 树立实事求是的科学态度。
重点 光在同一种现象中沿直线传播
难点 用光的直线传播原理来解释生活中一些相关的现象
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 太阳给我们带来了光明，色彩斑斓的霓虹灯把城市的夜景装扮得如此美丽，令人心旷神怡。我们周围有哪些物体能发光？ 导入新课
讲授新课 一、光源 1、光源： 自行能发光的物体，称为光源。 注：一般把自己本身可以发光并且正在发光的物体才能称为光源。 2、常见的光源： （1）天然光源和人造光源： ①太阳：对地球来说，太阳是最强的天然光源； ②火炬、蜡烛、电灯、电弧灯都是人造光源；（2）热光源和冷光源： ①热光源：在发光时温度较高的光源属于热光源，如白炽灯、蜡烛、火把等； ②冷光源：在发光时温度并不高的光源属于冷光源，如日光灯、节能灯、LED灯等； （3）生物光源：有些昆虫和海洋生物也能自行发光，这是由于它们体内的发光细胞中有一种酶与氧作用后，经过一系列生物化学反应而产生的发光现象。如萤火虫、乌贼等，属于生物光源。 下面物体哪些属于光源，哪些不是光源，为什么？ 发光的水母、激光、月亮、钻石、太阳、萤火虫、火把、燃烧的蜡烛、发光的电灯、镜子、太阳光 活动：（1）将一束激光射到空气中，观察激光在空气中传播的路径。 （2）将一束激光射到玻璃中，观察激光在水中传播的路径。 （3）将一束激光射到水中，观察激光在玻璃中传播的。视频：光的直线传播问题讨论：光在任何物质中是否都沿直线传播？ （1）光射到不透明物体表面时，是否直线传播进入物体内部？ （2）光射从空气到透明物体内部时，传播的方向是否也不变？ 视频：光直线传播的条件二、光的传播 1、光的直线传播： （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播； （2）光直线传播的条件：同一种均匀介质； （3）光由一种介质斜射入另一种透明介质时，光的传播方向会改变。 2、光线： ①光线：表示光的传播路径和方向的直线； ②光线一般用一根带箭头的直线表示； ③光线是一种物理模型，实际并不存在。 3、光的直线传播的实例： （1）影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便产生阴影，这个阴影就是影子。 原理：光的直线传播。 条件：光的传播过程中遇到不透明的物体遮挡。 影子的特点：光斜射的角度越大，影子越长。影子中间部位比边缘部位暗些；影子会随物体运动。影子的方向与光源方向相反。 （2）日食和月食的形成： ①日食： 日食是在同一直线上的太阳、月亮和地球之间，月亮把太阳光挡住，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太阳或只看到残缺的太阳，太阳完全被遮住称为日全食，遮住部分称为日偏食，遮住中间部分称为日环食。 ②月食： 月食是在同一直线上的地球把太阳光遮住，致使在晴朗的夜空，月亮也变得黑黑的，同样月食也分月全食和月偏食。 （3）“三点一直线”瞄准: 由于光在同一种均匀介质里是沿直线传播的，当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合时，表明它们在同一条直线上，枪就瞄准了，确保从枪口射出的子弹射中瞄准点。 集合站队、对公路进行勘探设计、 激光准直等，都是相似的道理。 活动：（1）取几张硬纸片，用小刀在纸片上刻出各种不同形状 ( 三角形、正方形、菱形、梯形等 ) 的小孔，小孔大小约为 1厘米，把刻有小孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。（2）再取一张硬纸片，用小刀在纸片上刻出正方形的大孔，大孔大小约为 5厘米，把刻有大孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片把正方形的大孔遮去一部分，观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小，直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。4、小孔成像: （1）小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，这种现象被称为小孔成像。 ①小孔成像的原理：光在均匀物质中是沿直线传播的。 ②生活中的实例：茂密的树林里，地面上的一些圆形光斑也是太阳通过树叶间隙而成的像。 注：小孔成像的孔必须“小”。 动画：小孔成像（2）像的性质： ①小孔成像时成的是倒立的实像； ②像的形状只与物体形状有关，与孔的形状无关； ③像的大小与物距、像距大小有关： 像距固定时，像随物距增大而变小； 物距固定时，像随像距增大而变大； ＊注：物距：物体与小孔的距离；像距：光屏距小孔的距离； 实像：能用光屏承接的像。 课外活动指导：制作针孔照相机 三、光速 1、光可以在真空和透明物质中传播； 2、光在不同物质中传播的快慢是不同的。 3、光在真空中传播最快，光在其他介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。 ①光在真空中的传播速度为c=3×105 千米/秒； ②光在空气中传播的速度比在真空中稍小一点，近似认为空气中的光速也为 3×105千米/秒; ③光在水中的传播速度约为真空中的 3/4，约2.3×105 千米/秒； ④光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3，约2×105 千米/秒； ⑤在不透明物质中的传播速度为0。 4、光年 （1）光年：光在一年时间里传播的距离，叫做1光年； （2）光年是长度单位； （3）天文学上常用光年来计量天体之间的距离； （4）1光年≈ 9.46×1012 千米。 注：①光年不是时间单位； ②光年一般用来量度很大的距离。 对光源稍加分类，提升学生分类意识和分类能力；通过问题讨论辩认光源，意识到“自己发光”而不是“反光现象”以加深对光源的理解；活动以自己得出光的直线传播的结论，通过讨论及视频观察，知道光直线传播的条件“同种均匀物质中传播”归纳、总结出光的直线传播规律站队看齐、瞄准、日食和月食的形成、影子的形成及小孔成像都是直线传播的实例，结合图片讲解，增加理解活动，加深对小孔成像的成因的理解，同时理解“小孔”中小的作用动态图片，小孔成像，很好地提示像的大小与物距及像距的关系物距、像距、实像等知识的出现，为后续平面镜成像、透镜成像作准备课外活动指导，为学生课外活动提供帮助光的传播速度大，纠正生活中“光快不需要传播时间”的错误前识光年是又一个长度单位，常用于天体间很大的距离的计量
课堂练习 1、下列物体属于光源的是（ D ） A．反射阳光的镜子 B．月亮 C．放电影时所看到的银幕 D．正常工作的电脑显示器2、出现日偏食现象，小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到的形状是（ B ）A． B． C． D．3、如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是（ A ） A． B．C． D．4、用你学过的光学知识解释下列现象：（1）“当地球遮住太阳的光线，月亮便走进了地球的阴影。”这是某影片中的台词片段，它描述的是 (填“日食”或“月食”)现象，此现象可以用光的 原理来解释。（2）诗人林逋在描写梅花时写道：“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”，梅树在地上的影子是光的 现象。[答案：（1）月食；直线传播（2）直线传播]5、如图所示，小新找一个空的易拉罐，制成如图的小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。 （1）小孔成像的原理是光在 传播的。 （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 。 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： 。 （4）太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑大小不一原因是 。 [答案：（1）同种均匀介质中是沿直线（2）D（3）蜡烛靠近小孔（4）树叶缝隙到地面的距离不同] 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、光源是指能自行发光的物体； 2、光在同种均匀物质中沿直线传播； 3、小孔成像、日食和月食的形成、影子的形成都是光沿直线传播的实例； 4、光在不同介质中传播速度不同，光在真空中传播速度最大， c=3×108m/s；在其他介质中传播速度都小于真空中的速度； 5、光年是长度单位，是指光在真空中一年时间内所通过的距离，1光年≈9.46×1015m；光年常用于计量天体之间的距离。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书 形成知识体系框架，便于学生记忆。
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