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4.1光的直线传播教学设计2025-2026学年人教版八年级物理上册
教学目标
1.通过多媒体播放一组优美的光源图片,让学生找出它们的共同特征——都能发光,让学生认识光源。
2.通过教师设计的演示实验,学生观察光在空气、水、固体中的传播路径,了解光在同种均匀介质中沿直线传播,学习用实验探究的方法解决、认识物理问题。
3.结合生活实际,能用光的直线传播,解释生活中的光现象,及光在实际生活中的应用。
4.通过自主学习,了解光在不同介质中的传播速度,及光在真空中的传播速度。
教学重点难点
1.重点:光沿直线传播的规律的理解和掌握。
2.难点:如何保证实验现象清晰、明显,培养学生提出问题、表达问题的能力。
教具
激光笔一支、果冻一个、喷水壶一个、清水适量、装了水的玻璃杯(水中加了少量墨水)。小孔成像演示器(用蛋糕盒自制)、氦氖激光器(或激光笔)、大水槽一个、40W电灯等。
教学过程
.一、导入新课
教师:请同学们打开窗帘,我们看到阳光照进了教室,老师看到了大家一张张的笑脸。试想,如果在伸手不见五指的夜晚,我们还能看见东西吗?这是为什么呢?
学生:夜晚没有光,我们就什么也看不见。
教师:白天,如果我们紧闭双眼,仍什么也看不见,又是因为什么?
学生:光没有进入我们的眼睛。
教师:对!实际上我们的周围就是一个光的世界,同学们一定都想知道光的奥秘,从本章开始,老师将带领大家一起走向光的世界!
手影游戏导入
教师:同学们做过手影游戏吗?
引导学生做手影游戏,并在学生兴致正高时突然断电。
问:为什么关了灯会没有手影?
学生:要形成影必须有光。
教师:对!那么光是从哪里发出的呢?
引出光现象。
二、新课讲解
探究点一 光源
教师:同学们,刚才我们看到了美丽的城市夜景,那么,这些把城市点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢?阅读教材第69页,然后讨论交流。
教师:请列举生活中能发光的物体,以小组为单位进行比赛看哪组举例最多。
学生:经过热烈讨论后踊跃发言
(教师:根据学生的回答情况可以适时地补充两个例子:明亮的月亮和反光的镜子)
教师:刚才同学们说出了好多能够发光的物体,能不能对这些发光物体进行分类?
引导学生从自身能发光和自身不能发光两方面考虑。
例如:太阳、闪电、发光的电灯、点燃的蜡烛、霓虹灯、篝火、手电筒、火把等;有些本身不能发光,要靠反射其他物体的光,
例如:月亮和反光的镜子等。教师:我们就把这些本身能够发光的物体,称之为光源。所以太阳、火把等是光源,而月亮、反光的镜子等不是光源。那么光源又可分为几类?
引导学生寻找生活中常见的光源,并对所找出的光源进行归类。
(学生可能将光源分为热光源和冷光源,也可能分为自然光源和人造光源,还可能分为有生命的光源和无生命的光源)
教师对学生的学习活动给予合理的评价。
(注:生活、生产中有各种各样的光源。手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等,都是无生命的光源。还有萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等有生命的光源)
总结归纳:能够发光的物体叫光源。光源从来源角度分为人造光源和自然光源;从传播方向分为点光源和平行光源。
探究点二 光的直线传播
1.探究光的直线传播的条件
实验演示:老师用手中的激光器向教室的墙壁上照射,会在墙壁上呈现一个亮点。提出问题:请大家猜测一下,光源发出的光是怎样传播的?生活中,你们见过光传播的实例吗?
学生:可能沿直线传播,穿过树林的阳光是直的;探照灯发出的光也是直的……
教师:要想确切了解光的直线传播规律,同学们必须用实验自己去研究,实验中要注意思考以下几个问题:
①光可以在哪些物质中传播?
②光在这些物质中的传播路径有什么特点?
(1)学生实验
①用喷壶向空中喷射水雾,激光笔发出光束射向水雾。
②用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水中射去。
③用激光笔发出的光直接照射果冻,可以看到光在果冻中的传播路径。引导归纳:整理归纳本小组的实验现象,发现光在空气中、水中、透明果冻中都是沿直线传播的。
(2)教师演示实验在大水槽中倒入温度很高的热水(以水面上方出现大量的水雾为好),并在热水中滴入几滴墨水,让激光笔发出的光从水面的上方斜射入水中,观察光在空气中的路径和水中的路径是否在同一条直线上?
分组讨论你的发现:发现光在空气中的路径和水中的路径不再是一条直线,由此可见光的传播路线并不一定是一条直线。
(3)总结归纳:综合上面的实验现象可知,光只有在同种均匀介质中才会沿直线传播。
2.光线
教师:通过前面的实验我们发现光的传播路径一般是直的。怎样在纸上表示光的传播情况呢?你能不能想一个办法?
学生认真思考、讨论并回答。
教师对学生的创造性回答给予合理评价后指出:我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
引导学生学习画光线,教师对学生的学习活动给予指导。
(注:此处应该适时向学生介绍理想模型法)
3.光沿直线传播的现象
(1)完成“想想做做”:在一个圆筒形蛋糕盒的筒口处糊一张白纸,底部的圆洞上固定一个不透光的纸板人,打开后边的电灯,同学们在屏上可以看到一个“人影”,试分析“人影”的形成原因。
(学生认真观察后,以小组为单位讨论后展示)
归纳总结:光在传播过程中遇到不透明的物体会在物体的后面形成影子。(2)多媒体展示:观看大屏幕展示的日食、月食的成因图,请分析日食、月食的成因。
(学生认真观察后,以小组为单位讨论后展示)
归纳总结:日食是因为月球运动到地球和太阳之间,三个星球正好或接近排成一条直线时,月球挡住了我们观察太阳的视线,地球处于月球的影子中;月食是因为地球运动到太阳和月球之间,三个星球正好或接近排成一条直线时,地球遮住太阳光,月球处于地球的影子中。
(3)制作展示:展示课前自己制作的小孔照相机
①将小孔对着点燃的蜡烛的火焰,观察烛焰的像,你的发现是什么?
②你能画出烛焰发出的光通过小孔的光路图吗?(先组内合作探究,再交流展示)光路如图所示。
改变蜡烛到小孔和屏到小孔的距离,再观察成像的情况。
引导学生分析:烛焰上部发出的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了光屏下部;烛焰下部发出的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了光屏上部,就形成了相对于烛焰倒立的像。小孔成像成倒立的像,像的大小取决于像与物到小孔的距离;像的形状取决于物的形状,与小孔的形状无关。小孔成像由实际光线会聚而成,是实像。
总结归纳:
①烛焰通过小孔成倒立的实像。
②像的大小取决于像与物到小孔的距离。
③像的形状取决于光源形状,与小孔形状无关。
4.光沿直线传播的应用
教师:光沿直线传播在生活中有许多应用,你能举出几个例子吗?
学生认真思考,讨论并回答。
引导归纳:①士兵射击瞄准;②站队时队列排直;③木工师傅检查木板是否平直;④利用激光束引导掘进机沿直线前进开凿隧道等。
探究点三 光的传播速度
教师:打雷的时候,雷声和闪电是同时发生的,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这是什么原因呢?
引导学生从声和光的传播速度不同回答。
教师:自学教材第71页,知道下列知识:
①光在真空中也能传播,真空或空气中的传播速度约是3×108m/s;
②光在水中的传播速度约为在真空中的3/4;
③光在玻璃中的传播速度约为在真空中的2/3。
教师介绍:你知道我们平时眨一下眼需要多长时间吗?需要0.1s,就在你眨眼的工夫,假设一个物体能以光速飞行,在0.1s内能够飞行3万千米。这个距离让一个普通人不停地走,大约要走250天,可见光速之大。教师介绍:你知道光年这个单位吗?光年是一个长度单位,它表示光在一年里传播的距离,1光年=9.4608×1015m。
三、课堂小结
四、布置作业
完成教材第72页“动手动脑学物理”第1至4题。
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