第四章 光现象
4.1 光的直线传播
【知识与技能】
1.理解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.理解光沿直线传播及其应用,了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108 m/s。
【过程与方法】
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.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.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后继学习打基础。
3.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。
【情景导入】
(影子谜语)你们知道影子形成的原理吗?
学习内容:光的直线传播
阅读课本P69至P71的内容,基本概念、定义用红笔做上记号,记住光源定义和真空中的光速。
【自学检测】
1.自身能够发光的物体叫做光源。
2.下列物体:①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌。上述物体中一定是光源的是③⑤⑥⑦⑧⑨,一定不是光源的是②④⑩,可能是光源的是①,属于人造光源的是⑤⑥⑦,属于天然光源的是③⑧⑨。
3.光在真空中传播速度最快,光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s,光在不同的介质中传播速度是不同的,光在水中的速度为真空中光速的3/4,光在玻璃中的速度为真空中光速的2/3。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、光的直线传播
由图4.1-1可知:光在空气中沿直线传播。
演示实验图4.1-2得出:光在水中沿直线传播,实验要在水中滴几滴牛奶的目的是靠悬浮在水中的牛奶颗粒反射光呈现出光路。
问题:光总是沿直线传播吗?
1.实验探究:探究光的直线传播的条件
(1)教师演示实验,然后小组间交流实验方法和结果。
方法:将激光沿白屏从空气斜射入水中,可以看到光在空气和水中的路径都是直线,在空气和水的界面上发生了偏折。
归纳得出:光在同种介质中沿直线传播;但在两种介质的界面上发生了偏折。
这两个现象说明光必须在同种介质中才沿直线传播,但光在同种介质中光就一定沿直线传播吗?
(2)演示:光在非均匀糖水中传播的实验。得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。
做法:在支架上固定一个薄水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,事先配有四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。
对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中,再对同学们观察——光的路径仍是直线。
(3)归纳光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.如何形象简单地在纸上将光的传播路径表示出来?
用带箭头的直线来表示光的传播路径,箭头表示光的传播方向。
二、光的直线传播应用
1.影子的形成
请同学们想想;如果电灯的光在传播的过程中,遇到了不透光的障碍物,在障碍物后边会有什么东西形成?
2.日食(影子)
当地球、月亮和太阳运动到一条直线上,地球处在月亮的影区时.地球上影区中的人能看到太阳吗?这种现象叫什么?(不能,日食)
3.小孔成像
演示:仍然运用前面的器材,保持电灯不动,用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口.并在纸板上开一个小圆孔。
设问:如果打开电灯,一部分光将穿过小孔射到屏上,请同学们猜想一下,在屏上将看到什么?
打开电灯,学生观察屏上的现象以及灯丝的形状,大家看到什么了?“V”字形的光斑,灯丝的形状也是“V”字形的。但是开口和光斑相反。
作图引导学生分析出小孔成像的原理。
4.给你一个玩具枪和激光器,你能想到什么?你认为生活中还有哪些利用光的直线传播的例子,请写出来:射击用的激光瞄准器。
三、光的传播速度
1.打开手电筒,后排同学立刻能够看到灯光,说明光的传播不需要时间,对吗?为什么?
不对,光的传播需要时间。这个现象是因为光的传播速度非常快,我们无法察觉。
2.阅读科学世界《我们看到了古老的光》,阅读后请同学回答下列问题:
(1)“光年”是什么物理量的单位?距离单位。
(2)1光年的含义是什么?光1年通过的距离。
(3)当你看到距你16万光年的一颗恒星时,实际上是这颗恒星多少年前发出的光?16万年前。
3.分组板演P72第4题,注意保留物理解答题必要格式。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.光源是指本身能发光的物体,有些物体看起来闪闪发光是由于光的反射引起的,不一定是光源,恒星本身能发光是光源,行星自身不能发光不是光源。
2.小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树荫下的光斑是太阳的像)
3.光路图作图注意事项:(1)要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开。
【即时练习】
1.4人黑板完成P72第一题“井底之蛙”作图,其余草稿纸作图。
2.为了提高计时的准确性,大型国际比赛的赛道上都使用光电计时设备。但由于条件限制,一般的运动会都是由起点处的裁判员发令后开始比赛,终点处的裁判员通过秒表计时。为了计时准确,应该(C)
A.看到冒烟开始计时,因为烟雾容易看清
B.听到声音开始计时,因为声音容易听清
C.看到冒烟开始计时,因为光速比声速快
D.看到冒烟开始计时,因为光传播不需要时间
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.2.1 光的反射定律
【知识与技能】
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光的反射定律。
【过程与方法】
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验。
【情感态度与价值观】
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3.鼓励学生积极参与探究活动。
【活动导入】射击比赛:(先分好小组)
1.每个小组选一位代表,用手中的激光手电射击屏幕上的小鸟,每组射击一次,看哪个组射击得又快又准?思考并回答用到了什么物理知识?
2.下面再来一场比赛:要求把激光手电对着桌子上的镜子,最后光斑能准确地击中靶心者胜利。这又用到了什么物理知识?
学习内容:反射定律
阅读课本P73至P75文字内容,插图,基本概念、定义用红笔做上记号。
【自学检测】
1.光的反射:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2.我们能看到本身不发光的物体,是因为物体反射(填“发出”或“反射”)的光进入我们的眼睛。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、光的反射定律
1.认识光的反射几个概念
光的反射现象画图如下,先明确图中的几个概念:
(1)入射点O:入射光与反射面的交点,即图中O点。
(2)法线ON:过入射点垂直反射面的直线叫法线,用虚线表示。
(3)入射光线:即图中的AO,用实线表示。
(4)反射光线:即图中的OB,用实线表示。
(5)入射角:入射光线与法线的夹角,用i表示。
(6)反射角:反射光线与法线的夹角,用r表示。
2.实验探究:光的反射定律
(1)提出问题:光的反射遵循什么规律?
(2)要探究的问题:
①角大小关系如何?②“三线”关系(三线是否在同一平面内?三线的位置排列关系如何?)
(3)组内讨论:
①怎样把看不见的入射光线和反射光线显示出来?
②如何比较反射角与入射角的大小关系?
③如何确定反射光线和入射光线及法线是否在同一个平面上?
(4)师生共同探究:
①改变光的入射角度,做两次试验,将数据填入下表中:
角ⅰ
角r
第一次
第二次
②分析以上实验数据可得出:在光的反射现象中反射角等于入射角。
③将纸板沿绕ON向前折或向后折,还能不能看到反射光线?
现象是看不到反射光,可以得出在光的反射现象中反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
④综合可归纳得出光的反射定律:
反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。(记忆口诀:三线共面,两线分居,两角相等)
二、光路的可逆性
将光线沿着刚才记下的右侧反射光线的位置射入,观察左侧的反射光线的位置。
现象:反射光会沿原来入射光线的方向反向射出。
由此可得出:在反射现象中,光路是可逆的。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.注意事项:反射规律中,每句都以“反射”开头。反射光线受入射光影响(反射角受入射角影响),因此在叙述反射定律的时候,应该描述成反射光线跟入射光线(法线)位置怎样,反射角跟入射角大小怎样,“因”在后“果”在前。
2.在反射时,光路是可逆的。
3.射击比赛:不看目标,你能射中小鸟吗?
【即时练习】
1.4人黑板演板P76第1题。
2.在课本上完成第2题和第3题作图,并用语言描述第2题反射光和入射光的位置关系。
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.2.2 镜面反射和漫反射
【知识与技能】
1.了解光的反射种类:镜面反射和漫反射。
2.利用光的反射规律解释反射现象。
学习内容:镜面反射和漫反射
阅读课本P75内容,基本概念、定义用红笔做上记号。
【自学检测】
1.镜面反射:光射到光滑表面上产生的反射,这种反射叫镜面反射。
2.漫反射:光射到粗糙的表面上产生的反射,这种反射叫漫反射。
3.生活中干扰人们正常生活的“光污染”是指光的镜面反射,我们能从不同方向看到黑板上的字,说明字产生的是漫反射。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、画出镜面反射、漫反射的光路图
由上面的光路图归纳出镜面反射与漫反射的异同点:
(1)不同点:
镜面反射:一束平行光射入平面镜,可以观察到经平面镜反射后的光线是平行(“平行”或“不平行”)的,而且在反射光线的方向上光是很强(“强”或“弱”)的,其他方向无(“有”或“无”)反射光。
漫反射:入射光线是平行的,反射光线不是平行的,而是射向各个方向。
(2)相同点:不管是镜面反射还是漫反射,每条光线都遵守光的反射定律。
二、光的镜面反射和光的漫反射应用
使用一段时间后的黑板表面会变光滑(填“光滑”或“粗糙”),光照射到黑板上会形成镜面反射(填“镜面反射”或“漫反射”),从而“晃”一些同学的眼睛,导致黑板上书写的粉笔字看不清。请画图分析晃眼的产生的原因,并根据你所学的知识提出改变这种状况的建议。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.皮鞋擦得很亮是什么反射?为什么?
能从各个角度都能看清它的细节,是因为皮鞋材质发生漫反射的缘故。擦了鞋油以后,随着鞋油被布均匀涂抹在皮鞋上,渐渐的在皮鞋表面形成光滑表面,这一层则发生浅层的镜面反射(油面下方仍存在漫反射),所以在某个角度会觉得出现亮光。
【即时练习】
1.关于光的漫反射,下列说法中正确的是(B)
A.光发生漫反射时,反射光线射向各个方向,不遵守光的反射定律
B.光发生漫反射时,遵守光的反射定律
C.我们能够从不同方向看见黑板上的字迹,这说明光发生了镜面反射
D.漫反射和镜面反射二者没有区别
2.P76第4题(画图解释)。
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.3.1 平面镜成像特点
【知识与技能】
1.了解平面镜成像的特点。
2.了解平面镜成虚象,了解虚象是怎样形成的。
3.理解日常生活中平面镜成像的现象。
【过程与方法】
1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
2.观察实验现象,感知虚象的含义。
3.通过观察感知球面镜对光线的作用。
【情感态度与价值观】
1.在探究“平面镜成像特点”中,领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.培养实事求是的科学态度。
3.通过对平面镜、球面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
【故事导入】
同学们还记得“猴子捞月”的故事吗?请大家来欣赏这个动画。问:为什么猴子以为月亮掉进了水里?
学习内容:平面镜成像特点
【自学检测】
举例说明生活中的平面镜有哪些?
1.练功房矫正舞姿的镜子。
2.平静的水面。
3.光滑的瓷砖表面。
【合作探究】教师巡视督促指导
探究平面镜成像的特点
1.猜想与假设:
2.设计并进行实验
(1)需要哪些实验器材?
白纸、薄玻璃板、刻度尺、两支相同的蜡烛
(2)为什么选择这些器材?各有什么作用?
①选择玻璃板代替镜子的目的是________________。
②刻度尺的作用是________________。
③选用两段完全相同的蜡烛是为了________________。
3.进行实验
要领:在白纸中央画线、玻璃板压在线上、玻璃板与桌面垂直、物和像的位置作标记。
完成实验,做好观察,并做好实验记录,设计表格如下:
实验次数
物到平面镜
的距离/cm
像到平面镜
的距离/cm
像与物的
大小比较
第一次
第二次
第三次
4.分析论证:
(1)平面镜中的像与物体大小是否相同?怎么知道的?
平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近,一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的。
(2)像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等?怎么知道的?
像和物体到镜面的距离相等,因为用刻度尺量出两支蜡烛到玻璃板的距离相等。
(3)通过观察实验现象和所记录的数据,可得平面镜成像的特点有如下几点:
像和物体的大小相等(像物等大).像和物体到镜面的距离相等(像物等距)。像和物体的连线垂直于镜面。
5.图示讲解:成像原理(如下图)
(1)问:镜子后面有点燃的蜡烛吗?用纸板能接收到这个像吗?(教师演示给学生看)
(2)教师点燃蜡烛,拿走镜子,问:你为什么能看到了烛焰?(要看到物体必须有光射入眼睛)
(3)放上镜子,看到烛焰的像,问:你为什么看到了烛焰的像?(还是要有光射入眼睛,是反射光射入眼睛)
小结:平面镜成像是由于光的反射(平面镜成像原理)形成的,是反射光线的反向延长线会聚而成,叫虚像。
【展示交流】
【精讲点拨】
照镜子时,平面镜中“人”的大小取决于(A)
A.人本身的大小 B.平面镜的大小
C.人到平面镜的距离 D.平面镜放置的高低
分析:我们远离平面镜时感觉自己在镜中的像变小是由于视角变小引起的,平面镜成像的大小只跟物体大小有关,跟平面镜大小,物体到平面镜的距离无关。
【即时练习】
1.身高1.6 m的人站在穿衣镜前,离镜0.5 m,他在镜中的像多高?像离镜多远?当他后退0.5 m时,像高和像到镜面的距离怎样变化?
像高1.6_m,像离镜0.5_m。人后退0.5_m时,像高不变。像到镜面的距离增加0.5_m。
2.P80第2题和第3题作图。
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.3.2 平面镜成像特点的综合应用
【知识与技能】
1.平面镜成像特点的综合应用。
2.了解凹面镜对光的会聚作用、凸面镜对光的发散作用。
学习内容一:平面镜成像的特点综合应用
【自学检测】
一只鸟在平静的湖面上飞行,有时我们看到好像鸟在水中游动,有时看到鸟的阴影在水面上移动,则下列说法正确的是(B)
A.前者是鸟的影,后者是鸟的像
B.前者是鸟的像,后者是鸟的影
C.前者是光的直线传播形成的,后者是光的反射形成的
D.二者都是鸟的像,形成原理一样
【合作探究】教师巡视督促指导
一、故事:公元前215-212年间,罗马人大举入侵希腊,派出一支船队,满载精兵,准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城,面临来势凶猛的强敌,阿基米德求见国王,献出破敌妙计,他动员家乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜,把太阳光集中反射向罗马战船,不一会,罗马战船上的士兵被照得头晕目眩,丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理,击退了敌人,拯救了他的家乡。
1.出示图片:古人对水梳妆、桂林花桥、铜镜、练功房等。
讲解:介绍镜子历史、我国古代光学成就。这是利用利用平面镜成像。
2.出示图片:隧道照明、潜望镜。
讲解:利用平面镜改变光路。
3.总结平面镜的两个作用:(1)利用平面镜成像;(2)利用平面镜改变光路。
4.某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出,在图中画出发光点S的位置。
提示:找到光源的位置方法可以用光的反射定律,也可以用平面镜的成像规律。
二、思考题:(图片)岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的,为什么?
分析:此题教师要引导学生明确几点:
1.平静的水面可看做一平面镜,它可以成虚像。
2.对物体上的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”。
3.由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同,越接近水平的点,所成的像也距水面越近,所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了。
【展示交流】
【精讲点拨】
因为实像虚像人眼都可以看到,所以区别判断实像虚像的方法要看像是不是由实际光线会聚而成,或像能不能用光屏来承接。
【即时练习】
1.课本上完成P80第4题和第5题。
2.一人从平面镜中看到对面墙上钟的像如图所示,则实际时间为(A)
A.3:40 B.4:20
C.8:20 D.9:40
学习内容二:凸面镜和凹面镜
课本P79“科学世界”内容
【自学检测】
球面镜分为凸面镜和凹面镜两种。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、凸面镜对光线的作用
1.演示实验:平行光入射凸面镜,并根据光的反射定律画出平行光射向凸面镜的光路。
师生共同分析得出结论:凸面镜能使平行光变的发散,对光线有发散作用。
2.让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像,像是放大的还是缩小的?
凸面镜所成的像是缩小的。
3.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大?
演示实验:用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔,分别粘在凸面镜和平面镜上,把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上,让学生向两个镜中观察,比较从两个镜中看到的范围的哪个大,哪个小?
口径相同的凸面镜视野比平面镜的大。
4.凸面镜的应用
汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子都是凸面镜,其目的是扩大视野。
二、凹面镜对光线的作用
1.根据光的反射定律画出平行光射向凹面镜的光路图。
可得出:凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上,对光线有会聚作用。
2.我们知道反射时光路是可逆的,平行光经凹面镜后能会聚在焦点上,那么,如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢?
实验验证:把光源放在凹面镜的焦点上。
现象:光源发出的光经凹面镜后成平行光。
师生共同分析得出结论:
如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后将成为平行光。
3.凹面镜的应用
(1)根据凹面镜会聚光的性质,可以制作太阳灶、太阳炉,天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜,还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等。
(2)根据从焦点射向凹面镜的光线,反射后成平行光的性质,手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹镜作反射面,其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射出,使光束集中,亮度大,照射的距离远。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.画图分析发散与发散作用的不同,会聚与会聚作用的区别。
2.凸面镜与凹凸镜组合使用可以做成哈哈镜。
【即时练习】
1.走进商场,你会看到平面镜制成的货柜上琳琅满目,那么用平面镜做装饰的主要原因是(D)
A.美观
B.廉价
C.清洁
D.增加顾客视觉上的商品数量
2.小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是(B)
A.避免噪声
B.避免平面镜成像造成开车障碍
C.防止挡风玻璃震碎
D.为了美观
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.4.1 光的折射规律
【知识与技能】
1.知道光的折射现象及折射光线和折射角。
2.知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆。
3.能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。
【过程与方法】
1.通过实验观察、认识折射现象,培养学生初步观察的能力。
2.使学生进一步了解科学探究活动过程,培养学生初步的探究能力。
【情感态度与价值观】
1.有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解。
2.逐步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的感觉。
【比赛导入】
叉鱼比赛:分“无水叉鱼”和“有水叉鱼”。
学习内容:光的折射规律
阅读课本P81至P82文字内容,插图,基本概念、定义用红笔做上记号,熟读光的折射规律。
【自学检测】
1.光由一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生改变,这种现象叫光的折射。
2.熟悉P81图4.4-2光的折射相关概念后完成填空:
AO是入射光线,OB是折射光线,ON是法线。
入射角是入射光线和法线的夹角,在图中是∠AON。
折射角是折射光线和法线的夹角,在图中是∠BON′。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、光的折射规律
1.研究光从空气进入玻璃的物理规律
器材:激光笔,光具盘
提出问题:
(1)折射光线、入射光线和法线三者之间有什么关系?
(2)折射角和入射角的大小关系如何?
(3)随着入射角的变化,折射角如何变化?
(4)当入射光线垂直于玻璃入射时,折射光线的方向如何?
教师演示实验,学生观察演示:
(1)光线斜射入玻璃;(2)让入射角变化;(3)光线垂直射向玻璃中。
教师引导学生观察实验,并思考规律,得出结论。
(1)在光的折射现象中,折射光线、入射光线和法线的位置关系是怎样的?
(2)在光的折射现象中,折射光线、入射光线分别在法线的什么位置?
(3)光从空气斜射入玻璃中,折射光线将靠近法线(填“靠近”或“远离”),也就是折射角小于入射角(填“大于”“小于”或“等于”);入射角增大时,折射角随之增大;如果让光逆着原来光的传播方向,也就是让光从玻璃中折射到空气中,光的传播方向会与原来光的入射方向恰好相反,说明在光的折射中光具有可逆性。此时,折射角大于入射角,入射角增大时,折射角随之增大。
(4)当光垂直射向玻璃时,传播方向不变,此时折射角等于0度,入射角等于0度。
2.2分钟熟记光的折射规律后,画出下图中的折射光线,并标出入射角∠i和折射角∠r。
3.光的折射现象中,光路是否可逆呢?(课件演示:光在反射现象中光路的可逆性)
二、生活中的折射现象
1.池水变“浅”(硬币变“高”)
设池底某点S发出的一条光线斜射向水面,在水面处发生折射,折射光远离法线,眼睛逆着折射光的反向延长线看去,感觉S点的位置升高了。
2.回到“叉鱼比赛”,有经验的渔民怎样才能叉到鱼?
3.欣赏海市蜃楼图片,并画图分析形成原因。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.当光从一种透明物质斜射入另一种透明物质里时,在这两种透明物质的分界面上,其中一部分光线发生反射,另一部分光进入另一种物质里而发生折射。
2.光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线向法线偏离(远离),其余与光从空气射入玻璃结论相同。
【即时练习】
1.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中BO是入射光线,OA是反射光线,OC是折射光线,反射角为60°,折射角为35°,光进入玻璃后偏折角度的大小是25°。
2.P84第2题,观察第一次入射光和第二次的折射光,你能发现什么规律?
3.P84第3题
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.4.2 光的折射规律综合应用
【知识与技能】
1.巩固光的折射规律及在折射现象中光路可逆。
2.能够用光的折射解释生活中的现象。
学习内容:光的折射规律综合应用
熟记光的折射规律(从空气斜射向其他介质和光从其他介质斜射向空气)。
【自学检测】
1.入射光线和折射光线一定分居在法线的两侧。( )
2.光从玻璃斜射入空气,入射角大于折射角。( )
3.光从空气进入玻璃中,光的传播方向一定会发生改变。( )
4.经过入射点、垂直于分界面的直线叫做法线。( )
5.折射光线和入射光线的夹角叫折射角。( )
6.一束光线从空气斜射入水中,在水和空气的界面上会发生反射和折射现象。若使这束光的入射角增大,则下列判断中错误的是( )
A.反射角变大 B.折射角变小
C.折射角变大 D.折射角仍比入射角小
7.一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角(D)
A.小于50° B.大于50°
C.大于40° D.小于40°
【合作探究】教师巡视督促指导
1.试一试:将刻度尺斜插入水中,从水面上看水中的尺子的刻度线,发现什么现象?
(第2、3两题请学生将光路图画到黑板上)
2.如图所示,一束纯色光斜射向三棱镜,请完成折射光路图。
第2题图 第3题图
3.如图所示,一束纯色光沿CO射向半圆玻璃砖的圆心O,请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧界面AMB的光路图。
(第4、5、6题画在草稿纸上,组内交流)
4.P84第4题:一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将如何移动?(画光路图帮助分析)
第4题图 第5题图
5.如图所示,有一只青蛙在井底O点,当井充满水时(青蛙仍在O点),请画出青蛙能看到的外界范围。
6.如图所示,MM′是两种介质的分界面,P是一个物点,P′是P的像点,图中画出了由P点射向界面的两条光线,请画出这两条光线进入另一种介质的折射光线。(保留作图痕迹)
【展示交流】
【精讲点拨】
光传播到两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。反射光线光速与入射光线相同,折射光线光速与入射光线不同。
【即时练习】
1.用气枪射击池水中的鱼,为提高命中率,在射击时应瞄准(C)
A.看到的鱼 B.看到的鱼的上部
C.看到的鱼的下部 D.看到的鱼的右边
2.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则(C)
A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
【当堂练习】
见训练案基础部分。
4.5 光的色散
【知识与技能】
1.通过实验探究观察光的色散现象。
2.了解色光的混合规律,体验感悟物体的颜色之谜。
3.认识红外线、紫外线及其作用。
【过程与方法】
探究色光的混合和颜色的混合,获得有关的知识,体验探究的过程和方法。
【情感态度与价值观】
1.观察、实验以及探究的学习活动,可以培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打下基础。
3.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。
【情景导入】
雨后彩虹欣赏,夜视镜夜视效果。
学习内容:光的色散
阅读课本P85至P87文字内容,插图,基本概念、定义用红笔做上记号。
【自学检测】
白光不是(“是”或“不是”)最单纯的色光,色光的三原色是红、绿、蓝。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、太阳光的色散
实验:让一束太阳光照射到三棱镜上,观察从三棱镜射出的光有什么变化?
实验证明:太阳光经过三棱镜分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散,如果用白屏来承接,则光屏上会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,说明白光是由各种色光混合而成的。
二、色光的混合
观看色光的混合视频,回答下列问题:
色光的三原色红、绿、蓝。三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光。
彩色电视机画面上丰富的色彩是由______________________________混合而成。
色光的
混合
红、绿
红、蓝
蓝、绿
红、绿、蓝
混合后
光的颜色
三、看不见的光
1.红外线
光谱上在红光以外,有一部分人眼看不见的能量辐射叫做红外线。因此,红外线是不可见(填“可见”或“不可见”)光。
红外线有哪些应用?红外线取暖器、红外线遥控器、红外线夜视仪等。
2.紫外线
光谱上在紫光以外,也有一部分人眼看不见的光叫做紫外线。太阳光是天然紫外线的最重要来源。目前臭氧层正在受到空调、冰箱里面逸出的氟利昂等物质的破坏。
(1)紫外线有哪些应用?
紫外线验钞机、紫外线杀菌。
(2)紫外线的危害有哪些?
过量的紫外线照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
【展示交流】
【精讲点拨】
1.色散的原因:在同种介质中,入射角相同时,各种色光在折射时的折射角不同造成,红光折射角最大(不容易偏折),紫光折射角最小(最容易偏折)
2.虽然人眼看不见红外线,但是我们可以用温度计来检验它的存在。一切物体都在辐射红外线,而且物体的温度越高,辐射红外线的本领越强(填“强”或“弱”)。
【即时练习】
P87第2题连线题
【当堂练习】
见训练案基础部分。
第四章 光现象
1.通过实验,探究光在同种均匀介质中的传播特点。
2.探究并了解光的反射和折射规律。
3.通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。
4.通过观察和实验,知道白光是由色光组成的。
本章主要学习光现象及其规律。内容包括:光的直线传播,光的速度,光的反射规律,平面镜成像,光的折射规律,光的色散等。其中核心知识点是光的直线传播,光的反射规律,平面镜成像特点,光的折射规律。在中考考查中,主要是:用光的直线传播解释简单的现象,以光的反射规律为核心的三线两角关系,平面镜成像的特点,平面镜对光的控制作用,光的折射现象、规律。另外正确画出光路图,应用光路图去解决问题也是应掌握的。光的直线传播,光的反射常以填空、选择、作图等题型出现,光的反射,平面镜成像,光的折射也经常设计为实验探究题。由于环境污染越来越受到社会的广泛关注,因此光污染的有关问题将成为中考的一个新的热点。
1.在前三章学习物理研究方法的基础上,学生基本知道探究物理问题的基本实施程序:提出问题—猜想假设—实施检验—得出结论。此程序在今后的学习中会经常用到。在本章学习中主要让学生认真体会此探究过程的重要性。
2.学生刚学习入射角、反射角、折射角,还分不清入(或反或折)射角,入(或反或折)射光线与镜面的夹角。在画光路图时会出现一些小错误,如光线忘记画箭头,法线用实线画等。做光学探究题时,不是利用光的反射或折射规律分析问题,而是凭自己的主观想象来下结论。为此,应让学生明确概念和规律,多加练习。
3.光的折射一节是光学学习中难度较大的一节,学生理解起来有点困难,教师可分步设计几个探究小问题,以分解难度。此年龄阶段的学生思维活跃,求知欲强,可让学生课前自己观察一些生活中的光现象并做点简单的教具,会大大激发学生的学习热情。
1.教学过程中对课本安排的实验探究活动,如“光的反射规律,平面镜成像特点,光的折射规律”等,要让学生积极参与,细心观察,体验科学探究的过程,在实验中提高观察和动手的能力,逐渐建立学好物理的信心。
2.光学知识与社会实践和日常生活紧密相关,教学中要重视联系生产生活实际,让学生逐渐学会用所学的知识解释简单的光现象,分析和解决与光学有关的实际问题。
3.在实验中,一定要对学生讲好实验注意事项,在实验的基础上得出结论。同时老师可应用反射或折射规律用几何作图的方法在黑板上画成像情况,使学生感性认识和理性认识相结合,更有利于学生对知识的理解。
4.此章中考查的内容较多,是重要的章节。讲课进度不宜太快,要注意基础知识的掌握,注意区分是光的直线传播现象,光的反射现象,还是光的折射的现象。
5.设计实验时可首先让学生选择实验仪器进行实验,实验的结果如果是不成功的,也能激发学生发现、探究实验失败的原因并找出相应的解决方法,使学生真正体验到科学探究的价值。
6.在本章的讲解中,可多用比较法。如光是如何传播的、光速等可与声的传播、声速等做比较; 光的折射和光的反射做比较; 平面镜成像和小孔成像做比较……这样使学生对知识点更清晰明确。
第1节 光的直线传播
知识与技能
1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.理解光沿直线传播及其应用。
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s
过程与方法
1.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。
2.阅读“科学世界——我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之大。
情感、态度与价值观
1.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.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
3.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。
重点
光源、光的直线传播、光速。
难点
用光的直线传播解释现象。
多媒体资料
1.美丽的城市夜景光碟。
2.八年级物理配套光碟(上)。
实验器材
大烧杯、蚊香、火柴、玻璃水槽(装水)、玻璃砖、激光小电筒若干套、三棱镜、小平面镜。
学习资料
测光速的方法的资料文章
教师活动
学生活动
设计意图
课前活动
放一段美丽的城市夜景画图。
感受美丽的光,陶冶情操。
创设情境。
新课导入
列举光在生产生活中的意义或应用,由此导入新课。
展示自我对光的了解,加深对光的感性认识,提高兴趣。
通过感知光的美丽和巨大的应用价值而产生学习的兴趣。
新课教学
一、光源
指导学生阅读69页第一二三自然段,让学生归纳出光的共同点。问:还有没有能够发光的物体呢?板书在黑板上,引出“光源”并进行分类。
二、光是如何传播的?
与声的传播比较,引出“光的传播特点”的探究课题:
1.光的传播是否需要介质?
2.光是怎样传播的?指导学生探究。
光的直线传播在我们的生产中哪些地方用到了或它在我们生产生活中的应用实例4.1-4.
三、光的传播速度
从生活实例着手,引导学生体会光速非常大。
引导学生看“光的传播速度”一段和图4.1-7.
小结:光的传播特点(与声的传播作比较)。
引导学生看“科学世界”。
归纳出共同点:发光。发挥想像,找出各种可以发光的物体(举手发言),并按不同的分类方法进行分类。
回答声音传播的特点。
回答,并用事实证明自己的观点。明了实验目的和方法,三人一组做实验,并总结归纳出光的传播是沿直线进行的。
讨论作答。举手发言。
积极思考,举手发言
回答光速的一些问题。
自己总结得出:①光的传播可以不需要介质②光沿直线传播③光速很大且在不同介质中传播速度不同(真空中最快为c=3.0×108m/s).
培养归纳能力,拓展视野,培养思维能力。
不同条件下进行实验才能得出规律性的知识。
指导学生用所学知识分析常见现象,体会它的应用。
加深对光速的感性认识。
可培养阅读理解能力,进一步体会光速很大。
可培养学生的归纳整理能力。
理顺思路,有利于知识的掌握。
体会光知识的重要,拓展视野,感知宇宙之大。
课后作业
第1节 光的直线传播
1.光源——能够发光的物体。
2.光传播的特点:
⑴光可以在真空中传播。
⑵________________。
⑶________________。
(学生总结后填上)
第2节 光的反射
知识与技能
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角、反射角的含义。
3.理解反射现象中光路的可逆性。
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
过程与方法
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体。
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面的探究活动的体验。
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
情感、态度与价值观
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3.鼓励学生积极参与探究活动。
重点
1.探究光的反射定律。
2.镜面反射、漫反射。
难点
光的反射定律的应用。
激光笔、刻度尺、水、盆、光的反射演示装置图、玻璃片、平面镜、投影片、手电筒(玻璃上有1 mm~2 mm缝隙的黑纸)、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条。
一、新课导入
我们都知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,你能举例说明吗?小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。光在真空中的传播速度是3×108 m/s,我们为什么能看见日光灯、烛焰?日光灯,蜡烛是光源,我们能看见光源是因为光源发出光射入我们的眼睛。
在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢?打开灯就能看到屋子里的东西。为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢?所有的物体表面都反射光,我们能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了我们的眼睛。本节我们学习有关光的反射的知识。
二、新课教学
(一)光的反射定律
演示实验1:在桌面上放一盆水,用强光的手电筒照射到水面上。
实验现象:可以看到墙壁上有明的光斑,光射到任何物体表面都能发生反射。光的反射有什么规律?在讲光的反射规律时,让我们先弄清几个光反射中的名词。
演示实验2:让激光笔发出的一束光线射在平面镜上,引导学生观察一点、两角、三线。老师在黑板上画出反射图。
教师讲解:入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。
探究活动:光反射时的规律
1.提出问题:光在反射时遵循什么规律?也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验和进行实验
(1)如图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的M点,观察从镜面反射光线的方向并用笔在纸板上描出入射光和反射光的径迹。
(2)改变入射光线的方向,重做一遍,观察反射光线的方向怎样改变。
(3)按图乙那样,把纸片F向前折或向后折,让学生观察能否看到反射光线。
(4)再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并记录大小进行比较。
角i
角r
第一次
第二次
第三次
(5)逆着反射光线照射,反射光线怎样?
3.分析和论证
学生分析实验结果,分组讨论后进行归纳,得出来的反射定律:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
②反射光线和入射光线分居法线的两侧。
③反射角等于入射角。
教师补充说明:
(1)光的反射定律可概括为十二个字:三线共面,两线分居,两角相等。
(2)反射定律的第三条:反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果。
(3)在反射时,光路是可逆的。
老师板演如何根据光的反射定律画已知光线的入射光线或者反射光线。
学生练习:已知反射光线与入射光线成90℃夹角,请画出镜面的位置。
教师引导学生根据光的反射定律分析:法线既是反射面的垂线,又是反射光线和入射光线的角平分线,掌握法线的这种双重作用,作图就容易了。
学生板演,教师点评。
(二)镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射。不同的表面对光的反射是不一样的。
演示实验3:让激光笔的平行光射入平面镜。
演示实验4:让激光笔的平行光射入毛玻璃片上。
学生观察比较两次实验效果的异同,阅读教材第75
页“镜面反射和漫反射”,并总结漫反射和镜面反射的相同点和不同点。
学生讨论:黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了?请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。
三、小结
四、作业
第2节 光的反射
一、光的反射定律
1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
2.反射光线和入射光线分居法线的两侧。
3.反射角等于入射角。
二、在反射时光路是可逆的。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2.解释现象:黑板“反光”时看不清字。
第3节 平面镜成像
知识与技能
1.了解平面镜成像的特点。
2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。
3.理解日常生活中平面镜成像的现象。
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
过程与方法
1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
2.观察实验现象,感知虚像的含义。
3.通过观察,感知球面镜对光线的作用。
情感、态度与价值观
1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.培养实事求是的科学态度。
3.通过对平面镜、球面镜应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
重点
平面镜成像的特点。
难点
平面镜成像原理及虚像概念。
黑白各半的16开的纸,薄玻璃片,跳棋棋子,平面镜,凸面镜,凹面镜,J2501型光具盘,手电筒。
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问
1.光的反射定律的内容是什么?
2.人眼为什么能看到物体?
思考、回答
导入新课
用我国古代应用平面镜的事例引入,请几个同学上前来悄悄地照镜子,进行心理暗示,激发学习兴趣。
获得心理满足,提高学习兴趣,课堂气氛活跃。
“兴趣是最好的老师”,由于学生在生活中对平面镜司空见惯,照本宣科很难引起兴趣。本课在导入新课时采用了心理暗示的方法,既能引起学生的兴趣,又使学生受到精神鼓励。
新课教学
一、平面镜成像的特点
【学生实验】 准备:在纸上的黑白交界线处画一直线,把平板玻璃竖立在交界线上。
1.实验步骤(投影)
a.在白纸一方任意位置放一粒跳棋子(成像棋子),用笔记下棋子位置,观察玻璃后面的像;
b.用手在玻璃后面摸一摸是否有棋子存在,再拿一张白纸在像的位置附近移动,观察纸上是否有像;
c.拿另一个棋子(寻像棋子)放在玻璃后像的位置处,直到看上去跟像完全重合,记下此棋子的位置;
d.改变棋子的位置,重做实验;
e.取下实验用的纸,沿交界线对折,研究棋子与像的关系。(巡视、启发、指导,5秒钟)
2.归纳实验结果——平面镜成像的特点。
引导学生讨论和发言,师生一起归纳小结;
虚像、等大、垂直、等距。
二、平面镜成像的原理
纸条模拟演示:突破难点——虚像概念。
明了方法步骤,两人一组,动手做实验:操作、观察、分析。
讨论2 min,举手发言,讲平面镜成像的特点。
理解虚像的概念。
在学生做分组实验时,指导学生找准像的位置:不论从什么角度去观察,寻像的棋子都好像与成像棋子的像在同一位置上,二者完全重合为止。
此时,寻像棋子的位置才是像的位置。
采用了纸条模拟光束的方法来突破本课的难点—平面镜成像的原理和虚像的概念。此种方法既直观、形象、快捷、准确又充分运用了直觉思维。
教师活动
学生活动
设计意图
新课教学
三、平面镜的应用
平面镜在现代生活中的应用
1.成像;2.改变光路
问题讨论:请们同学上来,让视线与讲台齐平,你能看到讲台下放的什么东西吗?如下图所示,提供一面镜子,能帮这位同学看到吗?
四、“科学世界”凸面镜和凹面镜
1.凸面镜的作用:发散光线。
演示实验:用J2501型光具盘演示。
2.凹面镜的作用:会聚光线。
演示实验:将手电筒里的凹面镜取下,让学生观察小灯泡发光的特点,然后将凹面镜装上,调节使光会聚成平行光。
讨论:平面镜在生活中的应用。
发言:举各种例子,越多越好。
思维发散,学以致用。
检测学习效果,反馈、矫正。
在“科学世界”部分,主要通过演示实验,使学生了解凸、凹面镜的作用。其成像特点和各类用途主要通过课后的探究和资料搜集去了解。
测评与小结
1.课堂5 min测评。
2.测评反馈,师生共同评讲矫正。
3.请学生小结。
a.平面镜成像的特点。
b.虚像是反射光的反向延长线形成的。
c.利用平面镜既可以改变光线传播方向,也可以成像。
d.凸面镜、凹面镜的作用。
讨论归纳出本节的知识结构图。
布置作业
第3节 平面镜成像
1.平面镜成像的特点
⑴像和物体到镜面的距离相等。
⑵像与物体大小相同。
2.平面镜成像的原理
3.平面镜的应用
⑴成像。
⑵改变光路。
4.“科学世界”凸面镜和凹面镜
⑴凸面镜使平行光发散。
⑵凹面镜使平行光会聚。
第4节 光的折射
知识与技能
1.了解光的折射现象。
2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性。
过程与方法
1.通过观察,认识折射现象。
2.体验由折射引起的错觉。
情感、态度与价值观
1.初步领略折射现象的美妙,激发学生探索自然现象的兴趣。
2.培养学生在学习中的交流、团结和协作精神。
重点
光的折射和光的折射规律的推导。
难点
光的折射规律的应用。
教师活动
学生活动
设计意图
复习光的反射
1.课前练习
2.课前提问
学生举手。
个别成绩中等学生板演。
借助光的反射知识进行知识的迁移。
新课导入
活动1:“刺鱼”活动(学生):
各组取小桶一只,加入适量的水,把数条“小鱼”(如图1)通过10 cm左右的细线绑在石块上(小鱼容易从细线上拉落),浸入水中,使“鱼”潜入水中较深的位置。
(学生)各小组挑选一名代表,用细铁丝作鱼叉,快速向“鱼”刺去,把鱼刺出水面为成功,只准刺两次,看哪个小组能够成功。
教师问失败的同学,是否对准了“鱼”,学生点头。学生问:为什么刺不到“鱼”?
教师因势利导,指出这是光的折射现象,引出课题。
学生感到新奇、兴奋,学生的兴趣马上被提起。
学生对光的折射现象极想了解。
让一到两位同学协作完成演示实验。
制造悬念,创造问题情景。引起学生的注意,激发学生的兴趣。
让学生获取折射的直观现象和“偏折”的感性经验。
新课教学
一、光的折射概念
演示实验:(如图2)取塑料桶,把电筒安装在铁架台上,打开电筒,让光斜射入水中,从桶的侧面可以观察到一个光亮的点B,加入热水,观察现象。
学生观察、思考、分析。
观察、作图、分析。
模仿光的反射规律,确定折射光线的位置关系。
通过简单实验,来理解抽象的概念。
同学之间交流、评比。
教师活动
学生活动
设计意图
新课教学
学生观察到光亮的点不再在原来的B点,而是下移到另一点B',说明光的传播方向发生了变化。引出光的折射概念。
二、光的折射规律
小组实验1
学生:安装器材,再把刻度盘竖直悬挂在铁架台下,盘的顶部略高出桶的边缘,加入热水,使水与水平方向的直径相平,用铁夹夹住电筒,使电筒通路,让电筒的光平行并贴近于刻度盘面,并使入射点在圆心(竖直方向的直径表示法线),(通过热水的水蒸气在水面液化的水雾)观察入射光线和在水中的折射光线。
教师提示学生把观察到的现象用红色的粉笔画在白纸上。标上相应的字母。请一位同学把它画在黑板上。大致可以得到如图3所示的光路,教师引导学生认识三条线以及位置关系。
(教师巡视,解答学生的疑问,帮助有困难学生做好实验)
小组实验2:
把光垂直射入水中,观察折射光线,判断折射角与入射角大小的关系。
三、光路可逆
模仿光的反射现象。
四、课堂练习
(甲、乙、丙三位同学板演)
五、光的折射应用以及活动
1.解释”刺鱼“失败原因。
a.让个别学生往更深的位置刺”鱼“。
b.教师引导学生通过看动画,得出”鱼“的位置变浅了的结论。
2.水池变浅。
3.硬币再现。
学生交流、合作,补充。
讨论分析为什么这样做。举手发言。
巩固对光的折射的理解,为光的折射应用打下一定的理论基础。学生纷纷举手。
学生动手绘画。
学生画在白纸上,展示。
学生动手操作、活动、交流,进行思考,思维达到最活跃的境界。
补充特殊情况,让学生获取更为全面的信息。
把感性经验上升为理论,让学生理解光从一种介质射入另一种介质时的偏折情况。
体验光的折射的错觉。创造性地应用所学的知识,体会学习物理的乐趣,享受学习的快乐。
布置作业
第4节 光的折射
一、光的折射:光从(空气)斜射入水时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
二、光的折射规律
条件a:光从空气斜射入水中。
结论:折射光线向法线偏折。
条件b:光垂直射入水中。
结论:传播方向不变。
三、光的折射应用
a.鱼、水池变浅。
b.硬币再现。
第5节 光的色散
知识与技能
1.初步了解太阳光的光谱。
2.了解色散现象,知道色光的三原色。
3.初步认识红外线及其作用.
4.初步认识紫外线及其作用.
过程与方法
探究色光的混合,获得有关的知识,体验探究的过程和方法。
情感、态度与价值观
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.通过亲身的感悟和体验,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
3.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。
重点
光的色散及色光的复合。
难点
色光的三原色混合规律。
教师:多媒体课件、三棱镜、档光板、白光屏。
学生:玻璃板、白纸板、盛水的碗、光碟、三棱镜、手电。有关红外线、紫外线的挂图、光碟。
新课引入
1.我们生活在五彩缤纷的世界,太阳光和我们息息相关。这节课我们就来研究与太阳光有关的光的色散。
2.将学生分成男、女两组,比较哪组表现的好(充分调动学生的积极、主动性,创造活跃的课堂气氛)。
新课教学
1、光的色散
提出问题:太阳光经过三棱镜会发生什么现象呢?
教师演示(或通过课件演示)光的色散。引导学生观察白屏及彩色光带上颜色的排列顺序。
光通过三棱镜会发生折射(或两次折射);光的传播方向发生改变(可能向尖端也可能另一端);光经过三棱镜后,会出现彩色的光。太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光。
2、色光的混合
启发学生思考彩色光带再经过三棱镜后,又将怎样?
教师演示(或通过课件演示)七色光的混合。引导学生分析两次实验现象,讨论归纳实验结论:太阳光(白光)不是单色光,而是由各种色光混合而成的。
演示实验:用手摇转台装上红、绿、蓝三色盘进行演示。调整三色比例,旋转时就看到三色盘呈灰白色.对于红、绿色光的混合,可调整三个色盘,使其只露出红色和绿色部分,改变各色比例,旋转时就会观察到随着红、绿比例不同,会依次出现橙红、橙、黄和绿黄几种颜色。各种色光的混合不必都给学生演示,只演示其中几个即可,其余可由学生在课下完成。
联系生活实际举例光的色散和光的混合。彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的?
用挂图或多媒体投影电视机画面,简单说明画面是由红、绿、蓝三色光合成的。
3.红外线
让学生阅读课文,然后回答以下问题:
师:红外线有哪些特性?
生:红外线的主要特性是它的热效应,一切物体都在不停地发射红外线.
师:红外线有哪些应用?
生:物体在温度升高时,它辐射的红外线会大大增强.人体生病时,局部皮肤的温度异常,如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片.给皮肤拍照并与健康人的照片对比,有助于对疾病做出判断。
生:夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高,人辐射的红外线比它们强,人们根据这个原理制成了红外线夜视仪。
生:红外线还可用来进行遥控。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管。按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现电视机的遥控。
生:利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、估计农作物的长势和收成等。
生:利用红外线的热作用,可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等。如市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”。
教师对同学的回答给予充分的肯定后,为使学生获得真实、充实的学习信息,教师也可以补充以下材料:
红外线位于红光外,它的频率范围在1012 Hz~5×1014 Hz。一切物体都在不停地辐射红外线。 物体的温度越高,辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线。
红外线的主要特性是热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高,因此人们利用红外线来加热物品。工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线箱烤食品,浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖,医疗上利用红外线来理疗。
由于红外线穿透云雾的能力比较较强,利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示出物体的形状和特征,这就是红外遥感。利用红外遥感技术可以对地球勘测,寻找水源,监视森林水灾,估测大面积农作物的长势和收成,预测风暴和寒潮,在军事上也有重要的应用。
4.紫外线
让同学阅读课文,然后回答问题:
师:在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光,叫紫外线(ultraviolet ray)。那么紫外线有何特性呢?
生:紫外线的化学作用强,紫外线具有荧光效应,紫外线能杀菌。
师:紫外线有哪些应用呢?
生;紫外线能促使人体合成维生素D,这种维生素有助于人体对钙的吸收,所以儿童常晒太阳能预防缺钙引起的佝偻病。但是过高的紫外线会使皮肤粗糙,甚至诱发皮肤癌。
紫外线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时能够发出可见光。日光灯管的管壁上涂的就是一种荧光物质。大额钞票上也有用荧光物质印刷的文字,用紫外线照射则会发出可见光,这是一种防伪措施。
紫外线能杀死多种细菌,所以医院和食品店常用紫外线消毒。
紫外线很容易使照相底片感光。
学生回答后教师给予充分的肯定后讲解:
1.紫外线的频率范围是7.5×1014 Hz~5×1016 Hz,在光谱上位于可见光紫光之外,人眼看不见。
2.不要误认为紫外线是紫色的或蓝色的,紫外线是看不见的“不可见光”。紫外线看起来是淡蓝色的,那是因为除了紫外线外,它们还发出少量蓝光和紫光。
3.地球上的天然紫外线,来自太阳光。地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面,才使地球上的生物获得生存的条件。为了保护人类生存家园,我们应有环保的意识,承担起环保的责任和义务。
三、小结
四、布置作业
第5节 光的色散
一、光的色散
白光是由多种色光混合而成的。
二、色光的混合
光的三原色:红、绿、蓝。
三、紫外线
1.特性
①紫外线的化学作用很强。
②紫外线的生理作用很强。
③紫外线具有荧光作用。
2.应用
①医用消毒。
②防伪措施。
③生理作用。
课件13张PPT。第1节 光的直线传播教学目标知识与技能
1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.理解光沿直线传播及其应用。
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s
过程与方法
1.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。
2.阅读“科学世界——我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之大。情感、态度与价值观
1.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.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
3.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。教学目标重点难点重点
光源、光的直线传播、光速。
难点
用光的直线传播解释现象。教学准备多媒体资料
1.美丽的城市夜景光碟。
2.八年级物理配套光碟(上)。
实验器材
大烧杯、蚊香、火柴、玻璃水槽(装水)、玻璃砖、激光小电筒若干套、三棱镜、小平面镜。
学习资料
测光速的方法的资料文章 课前活动
放一段美丽的城市夜景画图。
新课导入
列举光在生产生活中的意义或应用,由此导入新课。教学设计教师活动 新课教学
一、光源
指导学生阅读69页第一二三自然段,让学生归纳出光的共同点。问:还有没有能够发光的物体呢?板书在黑板上,引出“光源”并进行分类。
二、光是如何传播的?
与声的传播比较,引出“光的传播特点”的探究课题:
1.光的传播是否需要介质?
2.光是怎样传播的?
指导学生探究。
光的直线传播在我们的生产中哪些地方用到了或它在我们生产生活中的应用实例4.1-4.教学设计三、光的传播速度
从生活实例着手,引导学生体会光速非常大。
引导学生看“光的传播速度”一段和图4.1-7.
小结:光的传播特点(与声的传播作比较)。
引导学生看“科学世界”。
课后作业
教学设计 感受美丽的光,陶冶情操。
展示自我对光的了解,加深对光的感性认识,提高兴趣。 教学设计学生活动 归纳出共同点:发光。发挥想像,找出各种可以发光的物体(举手发言),并按不同的分类方法进行分类。
回答声音传播的特点。
回答,并用事实证明自己的观点。明了实验目的和方法,三人一组做实验,并总结归纳出光的传播是沿直线进行的。讨论作答。举手发言。
积极思考,举手发言
回答光速的一些问题。
自己总结得出:①光的传播可以不需要介质②光沿直线传播③光速很大且在不同介质中传播速度不同(真空中最快为c=3.0×108m/s).教学设计创设情境。
通过感知光的美丽和巨大的应用价值而产生学习的兴趣。 教学设计设计意图 培养归纳能力,拓展视野,培养思维能力。
不同条件下进行实验才能得出规律性的知识。指导学生用所学知识分析常见现象,体会它的应用。
加深对光速的感性认识。
可培养阅读理解能力,进一步体会光速很大。
可培养学生的归纳整理能力。
理顺思路,有利于知识的掌握。
体会光知识的重要,拓展视野,感知宇宙之大。教学设计第1节 光的直线传播
1.光源——能够发光的物体。
2.光传播的特点:
⑴光可以在真空中传播。
⑵________________。
⑶________________。
(学生总结后填上)教学板书课件13张PPT。第2节 光的反射教学目标知识与技能
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角、反射角的含义。
3.理解反射现象中光路的可逆性。
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
过程与方法
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体。
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面的探究活动的体验。
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。情感、态度与价值观
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3.鼓励学生积极参与探究活动。教学目标重点难点重点
1.探究光的反射定律。
2.镜面反射、漫反射。
难点
光的反射定律的应用。教学准备激光笔、刻度尺、水、盆、光的反射演示装置图、玻璃片、平面镜、投影片、手电筒(玻璃上有1 mm~2 mm缝隙的黑纸)、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条。一、新课导入
我们都知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,你能举例说明吗?小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。光在真空中的传播速度是3×108 m/s,我们为什么能看见日光灯、烛焰?日光灯,蜡烛是光源,我们能看见光源是因为光源发出光射入我们的眼睛。
在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢?打开灯就能看到屋子里的东西。为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢?所有的物体表面都反射光,我们能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了我们的眼睛。本节我们学习有关光的反射的知识。教学设计二、新课教学
(一)光的反射定律
演示实验1:在桌面上放一盆水,用强光的手电筒照射到水面上。
实验现象:可以看到墙壁上有明的光斑,光射到任何物体表面都能发生反射。光的反射有什么规律?在讲光的反射规律时,让我们先弄清几个光反射中的名词。
演示实验2:让激光笔发出的一束光线射在平面镜上,引导学生观察一点、两角、三线。老师在黑板上画出反射图。教学设计教师讲解:入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。
探究活动:光反射时的规律
1.提出问题:光在反射时遵循什么规律?也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验和进行实验
(1)如图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的M点,观察从镜面反射光线的方向并用笔在纸板上描出入射光和反射光的径迹。教学设计 (2)改变入射光线的方向,重做一遍,观察反射光线的方向怎样改变。
(3)按图乙那样,把纸片F向前折或向后折,让学生观察能否看到反射光线。
(4)再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并记录大小进行比较。教学设计(5)逆着反射光线照射,反射光线怎样?3.分析和论证
学生分析实验结果,分组讨论后进行归纳,得出来的反射定律:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
②反射光线和入射光线分居法线的两侧。
③反射角等于入射角。
教师补充说明:
(1)光的反射定律可概括为十二个字:三线共面,两线分居,两角相等。
(2)反射定律的第三条:反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果。教学设计(3)在反射时,光路是可逆的。
老师板演如何根据光的反射定律画已知光线的入射光线或者反射光线。
学生练习:已知反射光线与入射光线成90℃夹角,请画出镜面的位置。
教师引导学生根据光的反射定律分析:法线既是反射面的垂线,又是反射光线和入射光线的角平分线,掌握法线的这种双重作用,作图就容易了。
学生板演,教师点评。
(二)镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射。不同的表面对光的反射是不一样的。
演示实验3:让激光笔的平行光射入平面镜。教学设计演示实验4:让激光笔的平行光射入毛玻璃片上。
学生观察比较两次实验效果的异同,阅读教材第75
页“镜面反射和漫反射”,并总结漫反射和镜面反射的相同点和不同点。
学生讨论:黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了?请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。
三、小结
四、作业教学设计教学板书第2节 光的反射一、光的反射定律
1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
2.反射光线和入射光线分居法线的两侧。
3.反射角等于入射角。
二、在反射时光路是可逆的。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2.解释现象:黑板“反光”时看不清字。课件17张PPT。第3节 平面镜成像教学目标知识与技能
1.了解平面镜成像的特点。
2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。
3.理解日常生活中平面镜成像的现象。
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
过程与方法
1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
2.观察实验现象,感知虚像的含义。
3.通过观察,感知球面镜对光线的作用。情感、态度与价值观
1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.培养实事求是的科学态度。
3.通过对平面镜、球面镜应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。教学目标重点难点重点
平面镜成像的特点。
难点
平面镜成像原理及虚像概念。教学准备黑白各半的16开的纸,薄玻璃片,跳棋棋子,平面镜,凸面镜,凹面镜,J2501型光具盘,手电筒。复习提问
1.光的反射定律的内容是什么?
2.人眼为什么能看到物体?
导入新课
用我国古代应用平面镜的事例引入,请几个同学上前来悄悄地照镜子,进行心理暗示,激发学习兴趣。 教学设计教师活动 新课教学
一、平面镜成像的特点
【学生实验】 准备:在纸上的黑白交界线处画一直线,把平板玻璃竖立在交界线上。
1.实验步骤(投影)
a.在白纸一方任意位置放一粒跳棋子(成像棋子),用笔记下棋子位置,观察玻璃后面的像;
b.用手在玻璃后面摸一摸是否有棋子存在,再拿一张白纸在像的位置附近移动,观察纸上是否有像;教学设计c.拿另一个棋子(寻像棋子)放在玻璃后像的位置处,直到看上去跟像完全重合,记下此棋子的位置;
d.改变棋子的位置,重做实验;
e.取下实验用的纸,沿交界线对折,研究棋子与像的关系。(巡视、启发、指导,5秒钟)
2.归纳实验结果——平面镜成像的特点。
引导学生讨论和发言,师生一起归纳小结;
虚像、等大、垂直、等距。
二、平面镜成像的原理
纸条模拟演示:突破难点——虚像概念。教学设计 新课教学
三、平面镜的应用
平面镜在现代生活中的应用
1.成像;2.改变光路
问题讨论:请们同学上来,让视线与讲台齐平,你能看到讲台下放的什么东西吗?如下图所示,提供一面镜子,能帮这位同学看到吗?教学设计四、“科学世界”凸面镜和凹面镜
1.凸面镜的作用:发散光线。
演示实验:用J2501型光具盘演示。
2.凹面镜的作用:会聚光线。
演示实验:将手电筒里的凹面镜取下,让学生观察小灯泡发光的特点,然后将凹面镜装上,调节使光会聚成平行光。 教学设计测评与小结
1.课堂5 min测评。
2.测评反馈,师生共同评讲矫正。
3.请学生小结。
a.平面镜成像的特点。
b.虚像是反射光的反向延长线形成的。
c.利用平面镜既可以改变光线传播方向,也可以成像。
d.凸面镜、凹面镜的作用。
布置作业 教学设计思考、回答
获得心理满足,提高学习兴趣,课堂气氛活跃。
明了方法步骤,两人一组,动手做实验:操作、观察、分析。
讨论2 min,举手发言,讲平面镜成像的特点。
理解虚像的概念。教学设计学生活动 讨论:平面镜在生活中的应用。
发言:举各种例子,越多越好。
思维发散,学以致用。
检测学习效果,反馈、矫正。
讨论归纳出本节的知识结构图。 教学设计“兴趣是最好的老师”,由于学生在生活中对平面镜司空见惯,照本宣科很难引起兴趣。本课在导入新课时采用了心理暗示的方法,既能引起学生的兴趣,又使学生受到精神鼓励。教学设计设计意图 在学生做分组实验时,指导学生找准像的位置:不论从什么角度去观察,寻像的棋子都好像与成像棋子的像在同一位置上,二者完全重合为止。
此时,寻像棋子的位置才是像的位置。
采用了纸条模拟光束的方法来突破本课的难点—平面镜成像的原理和虚像的概念。此种方法既直观、形象、快捷、准确又充分运用了直觉思维。教学设计在“科学世界”部分,主要通过演示实验,使学生了解凸、凹面镜的作用。其成像特点和各类用途主要通过课后的探究和资料搜集去了解。 教学设计教学板书第3节 平面镜成像
1.平面镜成像的特点
⑴像和物体到镜面的距离相等。
⑵像与物体大小相同。
2.平面镜成像的原理
3.平面镜的应用
⑴成像。
⑵改变光路。
4.“科学世界”凸面镜和凹面镜
⑴凸面镜使平行光发散。
⑵凹面镜使平行光会聚。课件13张PPT。第4节 光的折射教学目标知识与技能
1.了解光的折射现象。
2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性。
过程与方法
1.通过观察,认识折射现象。
2.体验由折射引起的错觉。
情感、态度与价值观
1.初步领略折射现象的美妙,激发学生探索自然现象的兴趣。
2.培养学生在学习中的交流、团结和协作精神。重点难点重点
光的折射和光的折射规律的推导。
难点
光的折射规律的应用。 复习光的反射
1.课前练习
2.课前提问
新课导入
活动1:“刺鱼”活动(学生):
各组取小桶一只,加入适量的水,把数条“小鱼”(如图1)通过10 cm左右的细线绑在石块上(小鱼容易从细线上拉落),浸入水中,使“鱼”潜入水中较深的位置。教学设计教师活动 (学生)各小组挑选一名代表,用细铁丝作鱼叉,快速向“鱼”刺去,把鱼刺出水面为成功,只准刺两次,看哪个小组能够成功。
教师问失败的同学,是否对准了“鱼”,学生点头。学生问:
为什么刺不到“鱼”?
教师因势利导,指出这是光的折射现象,引出课题。教学设计新课教学
一、光的折射概念
演示实验:(如图2)取塑料桶,把电筒安装在铁架台上,打开电筒,让光斜射入水中,从桶的侧面可以观察到一个光亮的点B,加入热水,观察现象。教学设计学生观察到光亮的点不再在原来的B点,而是下移到另一点B',说明光的传播方向发生了变化。引出光的折射概念。 二、光的折射规律
小组实验1
学生:安装器材,再把刻度盘竖直悬挂在铁架台下,盘的顶部略高出桶的边缘,加入热水,使水与水平方向的直径相平,用铁夹夹住电筒,使电筒通路,让电筒的光平行并贴近于刻度盘面,并使入射点在圆心(竖直方向的直径表示法线),(通过热水的水蒸气在水面液化的水雾)观察入射光线和在水中的折射光线。教学设计教师提示学生把观察到的现象用红色的粉笔画在白纸上。标上相应的字母。请一位同学把它画在黑板上。大致可以得到如图3所示的光路,教师引导学生认识三条线以及位置关系。
(教师巡视,解答学生的疑问,帮助有困难学生做好实验)
小组实验2:
把光垂直射入水中,观察折射光线,判断折射角与入射角大小的关系。教学设计三、光路可逆
模仿光的反射现象。
四、课堂练习
(甲、乙、丙三位同学板演)
五、光的折射应用以及活动
1.解释”刺鱼“失败原因。
a.让个别学生往更深的位置刺”鱼“。
b.教师引导学生通过看动画,得出”鱼“的位置变浅了的结论。
2.水池变浅。
3.硬币再现。
布置作业 教学设计学生举手。
个别成绩中等学生板演。
学生感到新奇、兴奋,学生的兴趣马上被提起。
学生对光的折射现象极想了解。
让一到两位同学协作完成演示实验。教学设计学生活动 学生观察、思考、分析。
观察、作图、分析。
模仿光的反射规律,确定折射光线的位置关系。
学生交流、合作,补充。
讨论分析为什么这样做。举手发言。
巩固对光的折射的理解,为光的折射应用打下一定的理论基础。学生纷纷举手。
学生动手绘画。
学生画在白纸上,展示。
学生动手操作、活动、交流,进行思考,思维达到最活跃的境界。 教学设计借助光的反射知识进行知识的迁移。
制造悬念,创造问题情景。引起学生的注意,激发学生的兴趣。
让学生获取折射的直观现象和“偏折”的感性经验。
通过简单实验,来理解抽象的概念。
同学之间交流、评比。
补充特殊情况,让学生获取更为全面的信息。
把感性经验上升为理论,让学生理解光从一种介质射入另一种介质时的偏折情况。
体验光的折射的错觉。创造性地应用所学的知识,体会学习物理的乐趣,享受学习的快乐。 教学设计设计意图 教学板书第4节 光的折射
一、光的折射:光从(空气)斜射入水时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
二、光的折射规律
条件a:光从空气斜射入水中。
结论:折射光线向法线偏折。
条件b:光垂直射入水中。
结论:传播方向不变。
三、光的折射应用
a.鱼、水池变浅。
b.硬币再现。课件14张PPT。第5节 光的色散教学目标知识与技能
1.初步了解太阳光的光谱。
2.了解色散现象,知道色光的三原色。
3.初步认识红外线及其作用.
4.初步认识紫外线及其作用.
过程与方法
探究色光的混合,获得有关的知识,体验探究的过程和方法。情感、态度与价值观
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.通过亲身的感悟和体验,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
3.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。教学目标重点难点重点
光的色散及色光的复合。
难点
色光的三原色混合规律。教学准备教师:多媒体课件、三棱镜、档光板、白光屏。
学生:玻璃板、白纸板、盛水的碗、光碟、三棱镜、手电。有关红外线、紫外线的挂图、光碟。新课引入
1.我们生活在五彩缤纷的世界,太阳光和我们息息相关。这节课我们就来研究与太阳光有关的光的色散。
2.将学生分成男、女两组,比较哪组表现的好(充分调动学生的积极、主动性,创造活跃的课堂气氛)。
新课教学
1、光的色散
提出问题:太阳光经过三棱镜会发生什么现象呢?
教师演示(或通过课件演示)光的色散。引导学生观察白屏及彩色光带上颜色的排列顺序。
光通过三棱镜会发生折射(或两次折射);光的传播方向发生改变(可能向尖端也可能另一端);光经过三棱镜后,会出现彩色的光。太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光。教学设计2、色光的混合
启发学生思考彩色光带再经过三棱镜后,又将怎样?
教师演示(或通过课件演示)七色光的混合。引导学生分析两次实验现象,讨论归纳实验结论:太阳光(白光)不是单色光,而是由各种色光混合而成的。
演示实验:用手摇转台装上红、绿、蓝三色盘进行演示。调整三色比例,旋转时就看到三色盘呈灰白色.对于红、绿色光的混合,可调整三个色盘,使其只露出红色和绿色部分,改变各色比例,旋转时就会观察到随着红、绿比例不同,会依次出现橙红、橙、黄和绿黄几种颜色。各种色光的混合不必都给学生演示,只演示其中几个即可,其余可由学生在课下完成。教学设计联系生活实际举例光的色散和光的混合。彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的?
用挂图或多媒体投影电视机画面,简单说明画面是由红、绿、蓝三色光合成的。
3.红外线
让学生阅读课文,然后回答以下问题:
师:红外线有哪些特性?
生:红外线的主要特性是它的热效应,一切物体都在不停地发射红外线.
师:红外线有哪些应用?教学设计 生:物体在温度升高时,它辐射的红外线会大大增强.人体生病时,局部皮肤的温度异常,如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片.给皮肤拍照并与健康人的照片对比,有助于对疾病做出判断。
生:夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高,人辐射的红外线比它们强,人们根据这个原理制成了红外线夜视仪。
生:红外线还可用来进行遥控。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管。按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现电视机的遥控。
生:利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、估计农作物的长势和收成等。教学设计生:利用红外线的热作用,可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等。如市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”。
教师对同学的回答给予充分的肯定后,为使学生获得真实、充实的学习信息,教师也可以补充以下材料:
红外线位于红光外,它的频率范围在1012 Hz~5×1014 Hz。一切物体都在不停地辐射红外线。 物体的温度越高,辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线。
红外线的主要特性是热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高,因此人们利用红外线来加热物品。工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线箱烤食品,浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖,医疗上利用红外线来理疗。教学设计由于红外线穿透云雾的能力比较较强,利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示出物体的形状和特征,这就是红外遥感。利用红外遥感技术可以对地球勘测,寻找水源,监视森林水灾,估测大面积农作物的长势和收成,预测风暴和寒潮,在军事上也有重要的应用。
4.紫外线
让同学阅读课文,然后回答问题:
师:在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光,叫紫外线(ultraviolet ray)。那么紫外线有何特性呢?
生:紫外线的化学作用强,紫外线具有荧光效应,紫外线能杀菌。
师:紫外线有哪些应用呢?教学设计生;紫外线能促使人体合成维生素D,这种维生素有助于人体对钙的吸收,所以儿童常晒太阳能预防缺钙引起的佝偻病。但是过高的紫外线会使皮肤粗糙,甚至诱发皮肤癌。
紫外线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时能够发出可见光。日光灯管的管壁上涂的就是一种荧光物质。大额钞票上也有用荧光物质印刷的文字,用紫外线照射则会发出可见光,这是一种防伪措施。
紫外线能杀死多种细菌,所以医院和食品店常用紫外线消毒。
紫外线很容易使照相底片感光。
学生回答后教师给予充分的肯定后讲解:教学设计1.紫外线的频率范围是7.5×1014 Hz~5×1016 Hz,在光谱上位于可见光紫光之外,人眼看不见。
2.不要误认为紫外线是紫色的或蓝色的,紫外线是看不见的“不可见光”。紫外线看起来是淡蓝色的,那是因为除了紫外线外,它们还发出少量蓝光和紫光。
3.地球上的天然紫外线,来自太阳光。地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面,才使地球上的生物获得生存的条件。为了保护人类生存家园,我们应有环保的意识,承担起环保的责任和义务。
三、小结
四、布置作业教学设计教学板书第5节 光的色散
一、光的色散
白光是由多种色光混合而成的。
二、色光的混合
光的三原色:红、绿、蓝。
三、紫外线
1.特性
①紫外线的化学作用很强。
②紫外线的生理作用很强。
③紫外线具有荧光作用。
2.应用
①医用消毒。
②防伪措施。
③生理作用。