教案：光的直线传播教学设计
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文档简介
《光的直线传播》教案
【教学目标】
1.了解光源，知道光源的分类。
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。
4.通过观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验，理解实验是研究物问题的重要方法。
5.通过观察、实验探究活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，养成学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
【教学重难点】
教学重点：光的直线传播。
教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。
【教学过程】
一、新课导入
白天，阳光普照大地，夜间，星星点缀夜空，我们的生活，因为有光的存在，才会变得绚丽多彩，五彩缤纷。我们所能看到的太阳和大多数恒星都能发光，除此之外，一些动物也能发光，夏天。萤火虫在草丛中发光，在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等也能发光，使幽暗的海底世界显得更加神秘莫测。今天我们就走进光的世界，一起研究光现象以及背后的规律。
二、新课讲授
知识点一：光源
师问1：什么是光源？光源的分类。
光源：能够发光的物体叫做光源（“能够发光”4个字2个考点，考点1：能够发光的自然光源和人造光源；考点2：哪些是光源，哪些不是光源★。）
天然光源：太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼、恒星。
人造光源：电灯、蜡烛、火炬。
非光源：月亮、钻石、平面镜；投影幕布、行星不是光源。
注意：电影银幕是否是光源。（这个问题很有争议，如果是传统的电影放映，那么还是通过电影放映机进行投射的，不是光源，如果是现代的电影银幕，那么算作是光源，因此这样的问题在课堂上最好不要出现，考试也很少遇到这样的问题）。
问：星星是不是光源
答：——恒星是光源，如太阳。——行星不是光源
【例题】下列物体中一定是光源的有 。（填序号）
①太阳 ②月亮 ③钻石 ④自行车的尾灯 ⑤蜡烛的火焰 ⑥正在发光的萤光虫
方法点拨：运用概念辨析法分析，判断一个物体是否是光源，关键是看它本身能否发光。
注意：在光源的定义中，讲到能够发光，但没有说明一定正在发光，因此和声源的定义方式不同。
知识点二：光的直线传播
（1）光沿直线传播
师：光在空气中是如何传播的？
在有雾的天气可以看到光在树丛中穿过，汽车车灯光，放映机光线。
学生：这些现象说明光在空气中沿直线传播。
演示1：在盛水的玻璃中滴入几滴牛奶，用激光笔将一束光照射到水中，观察光传播的径迹。
演示2：让激光笔发出激光在空气中传播，观察其传播路径。（为了更清楚的显示光传播的路径，可沿着激光的传播路径喷雾，或者在暗室中进行实验。本实验和课本上前面给的有雾的天气可以更好的看到光线，效果一样，都是为了更清晰的显示光线，丁达尔效应）
演示3：让激光笔发出激光射向玻璃中，观察其传播路径。
总结：光在均匀的空气、液体、固体中，沿直线传播。空气、液体、固体等叫做介质。
注意：在探究空气中光沿直线传播、同种均匀介质中光沿直线传播、在光的反射中显示光路，分别加了烟雾（较暗的环境中进行）、牛奶、白色硬纸板。因此上述三种的作用都可以描述为“为了更清晰的显示光传播的路径”。
同时，口头上表述的固态、液态、与固体、液体意思不同，因此不能混为一谈，例如格式应该描述为“在固体中或在液体中”，“物质处于固态或液态”
（2）光沿直线传播的条件
师：光在同一种介质中一定沿直线传播吗？
请大家认真观察下面的实验。
演示实验：光在不均匀的蔗糖水（洗洁精）溶液中传播
得出结论：光在不均匀的介质中不再沿直线传播，而是沿曲线传播。
注意：光在同种介质中不一定沿直线传播。同种均匀两个条件必须同时满足（同时默认是透明介质）
光沿直线传播条件：只有在同种均匀介质中光才沿直线传播
师：光可以在真空中传播吗？
学生思考回答：阳光、月光、星光从太空中传播到地球上，说明光可以在真空中传播。
（3）光线
师：我们如何在书面上表示光的传播情况？请大家自学课本70页“光线”部分，思考什么是光线？光线实际存在吗？为什么引入光线？
为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的，但光是真实存在的。（光线的定义，利用初中物理中的理想模型法。同样利用理想模型法的，是磁感线。）
画法：光线应用实线表示，且表示光传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。
（4）光沿直线传播的应用
（1）激光准直（2）日食、月食（3）影子的形成（皮影戏，手影，日晷）（4）小孔成像
（5）站队看齐（6）射击瞄准
光沿着直线传播的另外一个实例就是手影的形成，也是光沿着直线传播。在动手动脑学物理部分的第二题。
动手动脑学物理部分，4个题目，那么是代表了2个很重要的考点，即光的直线传播现象及应用，由光速引起的有关计算。
在关于影子形成这个问题在，有两个考题：旗杆在早上到晚上这期间的影子的长度变化情况，人在灯下走时影子的长度变化情况。
（5）小孔成像
操作步骤：
（1）让针孔照相机的小孔对着点燃的蜡烛，使蜡烛与小孔的距离在10-15cm之间，观察塑料薄膜上所成的像的情况。
（2）改变蜡烛与小孔的距离，观察像的变化情况。
（3）保持蜡烛与小孔的距离不变，前后拉动内筒，观察像的变化情况。
分析思考：
（1）像是正立的还是倒立的？改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像如何变化？
（2）小组间讨论，成像情况与小孔的形状有关吗？
（3）像是怎样形成的？小孔成像的原理是什么？
学生根据提示分组实验、根据实验现象分析总结：
（1）烛焰在塑料薄膜上成倒立的像，改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像的大小变化。
（2）成像情况与小孔的形状无关。
（3）像是实际光线会聚而成，原理：光沿直线传播。
教师点拨：塑料薄膜相当于光屏，用于接收实际光线会聚而成的像。实际光线会聚而成的为实像。
教师总结：小孔成像成倒立的实像，像的大小与物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关，像的形状与物体自身有关，与小孔形状无关。
小孔成像原理：光沿直线传播
你能画出小孔成像的光路图吗？
画出小孔成像的光路图
7.知识拓展（STS）：在生活中，是否见过小孔成像现象？
【出示图片】树荫下的光斑是如何形成的？
思考回答：
树荫下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙小孔成像而成，是太阳的实像，光斑是圆形的。
证明小孔成像的像的形状与孔的形状无关，通过做一个视频即可看见效果。
知识点三：光速
【设问】为什么会先看到闪电，后听到雷声？
【自主学习】请大家自学课本71页“光速”部分，识记光在真空中和空气中的传播速度，了解光在水和玻璃中的速度大小
学生自学后展示
光在真空的速度是宇宙间最快的速度，真空中的光速的近似值为c=3×108m/s=3×105km/s，空气中的光速近似认为是等于c，光在水和玻璃中的光速大小为c和c
【感知光速之大】引导学生据书上插图形象的理解光速：如果一个人以光速绕地球飞行，他在1s内（打个响指、一跺脚）可以绕地球转7.5圈。
有关光速引出的是两种类型的计算问题，第一种直接计算，考查单位的统一。第二种利用光来回的距离进行测量距离。类似于回声测距离。
【例题】光在真空中的传播速度是 m/s，月球距离地面平均为384000km，夜晚的月光是经月球 （选填“反射”或“折射”）的太阳光照射到地球上的，光从月球传播到地球上，需要经过的时间约为 s
【例题】太阳发出的光，要经过大约8min才能达到地球。
（1）光在真空中的传播速度是多少？
（2）请你估算太阳到地球的距离是多少？（设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同）
【解疑】
（1）解释先看到闪电后听到雷声的原因。
（2）思考:百米赛跑时，裁判员是看到枪冒烟计时准确还是听到枪声计时准确？（小0.294s）
解释：看到枪冒烟是光的传播，听到枪声是声音的传播，故看到枪冒烟计时准确
由图所示可知，在100m的距离范围内，计时员站在终点线上，枪声传播100m后到了计时员，计时员才开始计时，那么这时运动员已经跑到如图所示的位置，因此运动在运动的过程就有一段距离没有记录时间，因为记录时间会变短，那么运动员的成绩会变得更好。
（2）光年：光在1年内传播的距离。光年是距离单位，用来描述宇宙中天体间的距离，光年不是时间单位。1光年=9.4608×1012km。
三、课堂小结：
【师生交流】通过这节课，谈一下我们学习了哪些内容？
1.光源：能够发光的物体
2.光的直线传播：光在均匀介质中是沿直线传播的
3.光的直线传播在生活中的现象：影子、日食、月食
4.光速：光在真空中传播速度为3×108 m/s
四、反馈练习
1．下列说法中正确的是
A．光在真空中的传播速度是
B．月亮是光源
C．光在同种介质中一定沿直线传播
D．光年是时间单位
2．一个人沿路行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射人，人的影子长短在变化，其变化情况是
A．逐渐变短 B．先变短再变长 C．逐渐变长 D．先变长后变短
3．在甲、乙两图中
A．甲图表示月食的成因，乙图表示日食的成因
B．甲图表示日食的成因，乙图表示月食的成因
C．两图都表示日食的成因
D．两图都表示月食的成
4．画出在墙壁右侧通过中间的窗户能看到物体全部的空间范围，并用斜线涂上。
五：布置作业
课本72页动手动脑学物理1、4题
六、板书设计
光的直线传播
光源：自然光源、人造光源
光的直线传播
规律：在同种均匀介质中光沿直线传播
光线：用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向。
应用：小孔成像
光速
真空中的光速的近似值为c=3×108m/s=3×105km/s
【教学目标】
1.了解光源，知道光源的分类。
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。
4.通过观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验，理解实验是研究物问题的重要方法。
5.通过观察、实验探究活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，养成学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
【教学重难点】
教学重点：光的直线传播。
教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。
【教学过程】
一、新课导入
白天，阳光普照大地，夜间，星星点缀夜空，我们的生活，因为有光的存在，才会变得绚丽多彩，五彩缤纷。我们所能看到的太阳和大多数恒星都能发光，除此之外，一些动物也能发光，夏天。萤火虫在草丛中发光，在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等也能发光，使幽暗的海底世界显得更加神秘莫测。今天我们就走进光的世界，一起研究光现象以及背后的规律。
二、新课讲授
知识点一：光源
师问1：什么是光源？光源的分类。
光源：能够发光的物体叫做光源（“能够发光”4个字2个考点，考点1：能够发光的自然光源和人造光源；考点2：哪些是光源，哪些不是光源★。）
天然光源：太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼、恒星。
人造光源：电灯、蜡烛、火炬。
非光源：月亮、钻石、平面镜；投影幕布、行星不是光源。
注意：电影银幕是否是光源。（这个问题很有争议，如果是传统的电影放映，那么还是通过电影放映机进行投射的，不是光源，如果是现代的电影银幕，那么算作是光源，因此这样的问题在课堂上最好不要出现，考试也很少遇到这样的问题）。
问：星星是不是光源
答：——恒星是光源，如太阳。——行星不是光源
【例题】下列物体中一定是光源的有 。（填序号）
①太阳 ②月亮 ③钻石 ④自行车的尾灯 ⑤蜡烛的火焰 ⑥正在发光的萤光虫
方法点拨：运用概念辨析法分析，判断一个物体是否是光源，关键是看它本身能否发光。
注意：在光源的定义中，讲到能够发光，但没有说明一定正在发光，因此和声源的定义方式不同。
知识点二：光的直线传播
（1）光沿直线传播
师：光在空气中是如何传播的？
在有雾的天气可以看到光在树丛中穿过，汽车车灯光，放映机光线。
学生：这些现象说明光在空气中沿直线传播。
演示1：在盛水的玻璃中滴入几滴牛奶，用激光笔将一束光照射到水中，观察光传播的径迹。
演示2：让激光笔发出激光在空气中传播，观察其传播路径。（为了更清楚的显示光传播的路径，可沿着激光的传播路径喷雾，或者在暗室中进行实验。本实验和课本上前面给的有雾的天气可以更好的看到光线，效果一样，都是为了更清晰的显示光线，丁达尔效应）
演示3：让激光笔发出激光射向玻璃中，观察其传播路径。
总结：光在均匀的空气、液体、固体中，沿直线传播。空气、液体、固体等叫做介质。
注意：在探究空气中光沿直线传播、同种均匀介质中光沿直线传播、在光的反射中显示光路，分别加了烟雾（较暗的环境中进行）、牛奶、白色硬纸板。因此上述三种的作用都可以描述为“为了更清晰的显示光传播的路径”。
同时，口头上表述的固态、液态、与固体、液体意思不同，因此不能混为一谈，例如格式应该描述为“在固体中或在液体中”，“物质处于固态或液态”
（2）光沿直线传播的条件
师：光在同一种介质中一定沿直线传播吗？
请大家认真观察下面的实验。
演示实验：光在不均匀的蔗糖水（洗洁精）溶液中传播
得出结论：光在不均匀的介质中不再沿直线传播，而是沿曲线传播。
注意：光在同种介质中不一定沿直线传播。同种均匀两个条件必须同时满足（同时默认是透明介质）
光沿直线传播条件：只有在同种均匀介质中光才沿直线传播
师：光可以在真空中传播吗？
学生思考回答：阳光、月光、星光从太空中传播到地球上，说明光可以在真空中传播。
（3）光线
师：我们如何在书面上表示光的传播情况？请大家自学课本70页“光线”部分，思考什么是光线？光线实际存在吗？为什么引入光线？
为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的，但光是真实存在的。（光线的定义，利用初中物理中的理想模型法。同样利用理想模型法的，是磁感线。）
画法：光线应用实线表示，且表示光传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。
（4）光沿直线传播的应用
（1）激光准直（2）日食、月食（3）影子的形成（皮影戏，手影，日晷）（4）小孔成像
（5）站队看齐（6）射击瞄准
光沿着直线传播的另外一个实例就是手影的形成，也是光沿着直线传播。在动手动脑学物理部分的第二题。
动手动脑学物理部分，4个题目，那么是代表了2个很重要的考点，即光的直线传播现象及应用，由光速引起的有关计算。
在关于影子形成这个问题在，有两个考题：旗杆在早上到晚上这期间的影子的长度变化情况，人在灯下走时影子的长度变化情况。
（5）小孔成像
操作步骤：
（1）让针孔照相机的小孔对着点燃的蜡烛，使蜡烛与小孔的距离在10-15cm之间，观察塑料薄膜上所成的像的情况。
（2）改变蜡烛与小孔的距离，观察像的变化情况。
（3）保持蜡烛与小孔的距离不变，前后拉动内筒，观察像的变化情况。
分析思考：
（1）像是正立的还是倒立的？改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像如何变化？
（2）小组间讨论，成像情况与小孔的形状有关吗？
（3）像是怎样形成的？小孔成像的原理是什么？
学生根据提示分组实验、根据实验现象分析总结：
（1）烛焰在塑料薄膜上成倒立的像，改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像的大小变化。
（2）成像情况与小孔的形状无关。
（3）像是实际光线会聚而成，原理：光沿直线传播。
教师点拨：塑料薄膜相当于光屏，用于接收实际光线会聚而成的像。实际光线会聚而成的为实像。
教师总结：小孔成像成倒立的实像，像的大小与物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关，像的形状与物体自身有关，与小孔形状无关。
小孔成像原理：光沿直线传播
你能画出小孔成像的光路图吗？
画出小孔成像的光路图
7.知识拓展（STS）：在生活中，是否见过小孔成像现象？
【出示图片】树荫下的光斑是如何形成的？
思考回答：
树荫下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙小孔成像而成，是太阳的实像，光斑是圆形的。
证明小孔成像的像的形状与孔的形状无关，通过做一个视频即可看见效果。
知识点三：光速
【设问】为什么会先看到闪电，后听到雷声？
【自主学习】请大家自学课本71页“光速”部分，识记光在真空中和空气中的传播速度，了解光在水和玻璃中的速度大小
学生自学后展示
光在真空的速度是宇宙间最快的速度，真空中的光速的近似值为c=3×108m/s=3×105km/s，空气中的光速近似认为是等于c，光在水和玻璃中的光速大小为c和c
【感知光速之大】引导学生据书上插图形象的理解光速：如果一个人以光速绕地球飞行，他在1s内（打个响指、一跺脚）可以绕地球转7.5圈。
有关光速引出的是两种类型的计算问题，第一种直接计算，考查单位的统一。第二种利用光来回的距离进行测量距离。类似于回声测距离。
【例题】光在真空中的传播速度是 m/s，月球距离地面平均为384000km，夜晚的月光是经月球 （选填“反射”或“折射”）的太阳光照射到地球上的，光从月球传播到地球上，需要经过的时间约为 s
【例题】太阳发出的光，要经过大约8min才能达到地球。
（1）光在真空中的传播速度是多少？
（2）请你估算太阳到地球的距离是多少？（设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同）
【解疑】
（1）解释先看到闪电后听到雷声的原因。
（2）思考:百米赛跑时，裁判员是看到枪冒烟计时准确还是听到枪声计时准确？（小0.294s）
解释：看到枪冒烟是光的传播，听到枪声是声音的传播，故看到枪冒烟计时准确
由图所示可知，在100m的距离范围内，计时员站在终点线上，枪声传播100m后到了计时员，计时员才开始计时，那么这时运动员已经跑到如图所示的位置，因此运动在运动的过程就有一段距离没有记录时间，因为记录时间会变短，那么运动员的成绩会变得更好。
（2）光年：光在1年内传播的距离。光年是距离单位，用来描述宇宙中天体间的距离，光年不是时间单位。1光年=9.4608×1012km。
三、课堂小结：
【师生交流】通过这节课，谈一下我们学习了哪些内容？
1.光源：能够发光的物体
2.光的直线传播：光在均匀介质中是沿直线传播的
3.光的直线传播在生活中的现象：影子、日食、月食
4.光速：光在真空中传播速度为3×108 m/s
四、反馈练习
1．下列说法中正确的是
A．光在真空中的传播速度是
B．月亮是光源
C．光在同种介质中一定沿直线传播
D．光年是时间单位
2．一个人沿路行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射人，人的影子长短在变化，其变化情况是
A．逐渐变短 B．先变短再变长 C．逐渐变长 D．先变长后变短
3．在甲、乙两图中
A．甲图表示月食的成因，乙图表示日食的成因
B．甲图表示日食的成因，乙图表示月食的成因
C．两图都表示日食的成因
D．两图都表示月食的成
4．画出在墙壁右侧通过中间的窗户能看到物体全部的空间范围，并用斜线涂上。
五：布置作业
课本72页动手动脑学物理1、4题
六、板书设计
光的直线传播
光源：自然光源、人造光源
光的直线传播
规律：在同种均匀介质中光沿直线传播
光线：用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向。
应用：小孔成像
光速
真空中的光速的近似值为c=3×108m/s=3×105km/s
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