课件55张PPT。想一想:
夜晚停电了,你如何能让周围亮起来?阳光的传播太
阳烟火 白炽灯点燃的蜡烛发光章鱼发光水母发光的转基因斑马鱼萤火虫火炬节能灯B、白炽灯F、太阳G、萤火虫H、火炬C、节能灯试一试:
将刚才出现的光源进行分类。D、点燃的蜡烛E、水母A、烟火1、能自行发光的物体称为光源2、光源的分类一、光源:由于高温而发光,如点燃的蜡烛、白炽灯、太阳、烟火、火炬等。
发光时温度并不高,如日光灯、 节能灯、萤火虫、水母等。美 丽 的 光 世 界熊熊烈火燃烧的蜡烛美丽的发光生物迷人的夜景[提出问题] 光是怎样传播的?小窍门:怎样看清光传播的路径(沿什么路径传播)曼哈顿的世贸中心遗址亮起两束蓝色光柱,纪念“9·11”穿过云层庆典的光柱 光是否一定沿直线传播?想一想:篝火对面晃动的景物地面附近的热空气上升,温度较低的空气流过来补充,冷热交汇,使地面附近的空气变得不均匀,造成了光传播路径的扭曲。酷热的夏季结论:光在均匀介质中是沿直线传播的介质:光能够在其中传播的物质 1、光在均匀介质中是沿直线传播的,这是任何光源发出的光普遍遵循的规律。
2、光线:为了形象地表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播路径和方向,这条假想的线叫做光线.
二、光的传播介质:光能够在其中传播的物质 透明物质就是光介质光线不是实际存在的三、用生活中的现象说明光的直线传播(1)地上的影子:树影,手影等(2)天上的影子:日食、月食夏日在浓密树荫下的地面上出现了许多光斑1、各种影子的形成2、小孔成像地上的影子1、影的成因 光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面便产生影。影子和物体外轮廓的相似性,说明了光的直线传播。天上的影子日食日 食 全 过 程太阳光被月球挡住了,地球在月球影子里圆形光斑是什么?
1、在纸杯开口端蒙上塑料薄膜,
2、将纸杯底部,刺出一个直径约1mm的小孔,
3、再找一张20厘米长的厚纸,卷成圆桶套住纸 杯 (蒙有半透明膜的一端)。
4、再点燃蜡烛,将小孔对着烛焰,观察塑料薄膜上有什么现象。
奇妙的光现象世界上最早记录并解释小孔成像实验的人 ———墨子《墨经》是世界上最早对几何光学进行系统论述的典籍。在《墨经》中,论述了几何光学中的诸多主题,涉及到影、小孔成像、平面镜、凹面镜、凸面镜成像,这些比古希腊欧几里德(约公元前330~275)的光学记载早百余年。 在当时就已知道光是沿直线传播的。墨子和他的学生做了世界上最早的“小孔成像”实验,并对实验结果作出了精辟的见解。在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔,人对着小孔站在屋外,屋里相对的墙上就会出现一个倒立的人影。《墨经》中对此解释道:“景光之人煦若射,下者之入也高,高者之入也下。”意思是,因为光线如箭般直线行进,人体下部挡住直射过来的光线,射过小孔,成影在上边;人体上部挡住直射过来的光线,穿过小孔,成影在下边,就成了倒立的影。这是对光沿直线传播的第一次科学解释。 小孔成像蜡烛小孔光屏由于光的直线传播,
烛焰上端发出的光通过小孔,必然照在纸屏的下部;
烛焰下端发出的光,必然照在纸屏上部,所以纸屏上的光斑就组成了倒立的像。三、利用光的直线传播解释一些现象1、各种影子的形成2、小孔成像从 影子的形成 和 小孔成像 等事实 可 证明光在均匀介质中沿直线传播,这是任何光源发出的光普遍遵循的规律.
应用实例射击四、光沿直线传播的应用应用实例应用实例皮影戏应用实例站队列应用实例千手观音光速度的测定 伽利略的方法是,让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间。 结论:由于光速传播的速度实在是太快了,这种方法根本行不通。但伽利略的实验揭开了人类历史上对光速进行研究的序幕。?伽利略认为光速无穷大。 1972年,埃文森测得目前真空中光速的最佳数值:99792457.4±0.1米/秒 真空或空气中的光速取为光速度的比较 如果一个飞人以光速
绕地球运行,在1s的时间内,
能够绕地球运行7.5圈. 太阳发出的光,要经过大约8min
到达地球.如果一辆1000km/h
的赛车不停地跑,要经过17年的
时间才能跑完从太阳到地球的距离! 真空中的光速是宇宙间最快的速度 思考:
雷声和闪电同时发生,为何先看到闪电?今天你学到了
什么?小结:规律光源——能自行发光的物体——在均匀介质中沿直线传播应用现象——影的形成、小孔成像 ——激光准直 射击 排队列 实战演练:1、 叫做光源;能够自行发光的物体2、光在均匀介质中是沿 传播的,影、日食、小孔成像都是 产生的现象;直线光沿直线传播 3、下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是( )
A 金光闪闪 B 红光满面
C 火光冲天 D 波光粼粼C 4、下列物体中是光源的是( )
A、月亮 B、萤火虫 C、夜晚的星星
D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属 E、镜子B5、下列关于光线的说法正确的是( )
A 光线是我们假想的线,其实是不存在的;
B 把一束光缩小,就成了光线;
C 一个光源只能发出一条光线;
D 光线是真实存在的。A7、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用 来解释。光沿直线传播8、人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长D6、为了检查一块木方的棱是否平直,可以闭住一只眼睛,用另一只眼睛沿着棱的方向看过去,这是利用了_____________光沿直线传播9、在生活、生产中常用到光学知识:如图所示,在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进,这是利用了什么原理?光在均匀介质中沿直线传播10、下列说法正确的是( )
A 无影灯下没有影,因为光可以透过一切障碍物;
B 无影灯下没有影,因为光没有沿直线传播;
C 无影灯下没有影,因为一盏灯发出的光产生的影被其他灯发出的光照明;
D 无影灯下没有影,因为无影灯比普通灯亮得多。C视窗:无影灯 医生给病人做外科手术时,为了使手术部位得到良好照明,必须使用无影灯。它是由十多盏灯组成。医生的手或器械,在一个灯发出的光照射下可能产生影的区域,被其他灯发出的光照亮,于是便产生“无影”的效果。 作业:1 、上网查询一下,现在有什么新型光源
2、每小组按自己找材料制作一架小孔成像观察仪,参看书本87页。
谢谢大家!再见!1教学目标
1、会鉴别哪些物体是光源,知道对地球来说太阳是最强的天然光源。
2、知道阳光(光)在均匀介质中沿直线传播的事实,并能提出有关的证据。
3、能解释常见的光沿直线传播的现象如日食,月食的形成等
2学情分析
学生在小学的自然学科的学习中对光沿直线传播已有一定的认识,但对光直线传播的条件的理解等并不理解,因而本节的教学并未强调光沿直线传播的条件——“同一种均匀的物质”。虽然从理论上将不够全面,结论不够严密,但这也不妨碍学生运用光的直线传播去解释日常现象和实际问题。对于上述的这一条件的认识可以在学习《光的折射》再进一步深化。
3重点难点
1.重点:(1)探究光的直线传播规律 (2)光直线传播的应用 (3)光速
2.难点:日食、月食的成因
教学活动
活动1【活动】光的传播导入
播放视频资料:一些在自然界中以及与人们生活密切相关的光现象.
“自然界中,万物生长靠阳光.到了晚上,灯光照亮了整个世界.美丽的礼花把节日的夜晚装点得更加绚丽多彩.我们的生活离不开光,相信你在学习完本章后,会有更深的体会.”
由此引入“光的传播”,教师板书章标题.
“有关光的知识,你最想了解哪些内容?请同学们踊跃提出你的问题.”
教师写副板书,列出学生说的感兴趣的问题,并对学生的发言给予肯定.
“同学们提出了这么多非常好的问题,我们将会在以后的学习过程中一一解答.因为时间关系,我们今天重点来研究光是如何传播的?”
教师板书本节课标题:
“第一节 光的传播”
“我们每个人都经历过停电,特别是到了晚上,它会给我们的生活带来许多不便.假设现在停电了,我们怎么办?”
教师关掉暗室里的灯,模拟“停电”场景.
“请同学们想一想:你们用来照亮周围的这些物体都具有什么特点?”
“在物理学里,我们把那些能够发光的物体叫做光源.”
老师板书光源概念.
请学生介绍一些自己知道的光源。
投影片:
请你在以下物体中将光源分类:
白炽灯、太阳、烟火、火炬、日光灯、 节能灯、萤火虫、水母、
“在这些光源里面,有些是自然存在的,例如:太阳、萤火虫.有些海洋生物也能发光,比如生活在深海中的水母.还有些光源是通过人工制造的,例如:蜡烛、电灯、霓虹灯等等.”
“光源发出的光是如何传播的呢?”
“请同学们根据生活经验,说说自己的看法.”
“到底谁说的对呢?显然,科学仅靠猜想是不够的,我们需要通过实验去检验.”
老师用激光笔发出的光在墙上打出一个亮点,但看不到光从笔到亮点之间的传播路径.
“当我们看不到光的传播路径时,可以采用什么方法,让它能够很清晰地显示出来?请小组讨论一下,帮老师解决这个问题.”
“刚才,几位同学提供了一些显示光传播路径的好方法,在下面的实验中大家可以参考.”
“请同学们看桌上已经准备好的器材:激光笔、果冻、装有水的小烧杯、半个大可乐瓶子,一小段香、火柴.
请你利用这些器材,自己设计实验,观察光在各种物质中到底是如何传播的?”
老师巡视,与学生交流讨论.
“下面请几个小组展示一下自己的实验,并把你们看到的现象以及得出的结论,告诉大家.”
“刚才在探究过程中,老师发现同学们讨论积极,思维活跃,通过实验证实了一些你们的猜想,得到了光沿直线传播的规律.”
“有的同学在实验过程中,还发现了这样一个现象,请他们演示一下.”
“光到底是怎样传播的?光为什么有时沿直线传播,而有时传播方向会发生改变?”
“看来,光沿直线传播是有前提条件的.请同学们尝试总结这个条件.”
总结现象:光从一种介质射到另一种介质时,光传播方向可能发生改变.
“冬天,街上会有卖烤白薯或卖早点的摊子.在炉子的上方,你会看见周围的景物发生晃动,甚至扭曲变形.这是因为炉子上方的空气受热,造成它的密度发生了改变,不太均匀了,于是就会出现这种景象.”
“通过实验以及一些现象的分析,同学们能否完整地总结出光沿直线传播的条件?”
老师板书:
光在同种均匀介质中沿直线传播.
“在研究有关光的问题时,我们常常用一条带箭头的直线来表示光的传播方向.”
强调:画光线时,不要丢掉箭头.
示范:从点光源发出的光线和平行光
线的画法.
我们可以用光的直线传播规律解释日常生活中的许多现象.
激光准直
由于光沿直线传播,在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光来引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差.
影子的形成
“请一个同学在大屏幕上,做手影表演,其他同学思考:如何用我们今天所学知识来解释这个现象.”
介绍古代计时工具:日晷
日食、月食
日食和月食都是当太阳、地球、月亮三者处于特殊位置时发生的天文现象.
介绍“本影区”、“半影区”概念
用瓦数较大的灯泡作光源(相当于太阳),在灯泡与黑板之间举一个小球(相当于地球或月亮),于是在黑板上就出现了很明显的本影区、半影区.
画图介绍位于不同区域,出现的各种日食、月食现象.例如:日全食、日偏食、日环食,月全食、月偏食.
老师对学生进行德育教育:“古代,人们认为日、月食现象是一种凶兆,而今天,当我们了解了日、月食成因以后,就不会再相信有灾难降临这种迷信说法.”
小孔成像
简易“针孔照相机”
将封有塑料膜一面朝着学生,用一根点燃的蜡烛放在小孔前,让学生描述观察到的现象.
思考:若调节小孔到塑料膜间的距离,所成像的大小应如何变化?
“制作针孔照相机的原理是小孔成像.早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验,并用光直线传播的规律对小孔成像做出了正确的解释.”
“请同学们利用牙膏盒、半透明塑料膜、棉线,现场制作一个针孔照相机.”
“请同学们用做好的针孔照相机,观察点燃蜡烛的像,并解释成因.”
“改变蜡烛与小孔之间的距离,再次观察膜上蜡烛像的变化情况.”
运用光沿直线传播的规律,可以帮助我们解决许多实际问题,如栽树时要使其成一直行,排队要看齐,摆桌椅要整齐,射击时要求三点一线等等.
证明光沿直线传播的小实验:
给学生几根大头针,把它们比作“树木”,在纸板上进行“植树造林”,不用直尺和笔,如何知道这些“树”已经栽齐了?
活动2【活动】知识应用
知识应用
激光准直
由于光沿直线传播,在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光来引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差.
影子的形成
“请一个同学在大屏幕上,做手影表演,其他同学思考:如何用我们今天所学知识来解释这个现象.”
介绍古代计时工具:日晷
日食、月食
日食和月食都是当太阳、地球、月亮三者处于特殊位置时发生的天文现象.
用瓦数较大的灯泡作光源(相当于太阳),在灯泡与黑板之间举一个小球(相当于地球或月亮),于是在黑板上就出现了很明显的本影区、半影区.
画图介绍位于不同区域,出现的各种日食、月食现象.例如:日全食、日偏食、日环食,月全食、月偏食.
老师对学生进行德育教育:“古代,人们认为日、月食现象是一种凶兆,而今天,当我们了解了日、月食成因以后,就不会再相信有灾难降临这种迷信说法.”
小孔成像
简易“针孔照相机”
将封有塑料膜一面朝着学生,用一根点燃的蜡烛放在小孔前,让学生描述观察到的现象.
思考:若调节小孔到塑料膜间的距离,所成像的大小应如何变化?
“制作针孔照相机的原理是小孔成像.早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验,并用光直线传播的规律对小孔成像做出了正确的解释.”
“请同学们利用牙膏盒、半透明塑料膜、棉线,现场制作一个针孔照相机.”
“请同学们用做好的针孔照相机,观察点燃蜡烛的像,并解释成因.”
“改变蜡烛与小孔之间的距离,再次观察膜上蜡烛像的变化情况.”
运用光沿直线传播的规律,可以帮助我们解决许多实际问题,如栽树时要使其成一直行,排队要看齐,摆桌椅要整齐,射击时要求三点一线等等.
证明光沿直线传播的小实验:
给学生几根大头针,把它们比作“树木”,在纸板上进行“植树造林”,不用直尺和笔,如何知道这些“树”已经栽齐了?