、阳光的传播
● 教学目标
1、知识与技能：
①知道什么是光源，能鉴别那些是光源，知道对地球来说太阳是最重要的光源。
②理解并掌握光沿直线传播的条件。③知道光线的含义和画法。
2、过程与方法：
①通过举例比较分辨光源
②通过开放性的实验探究，认识光在空气、水和玻璃等均匀介质中传播的特点（沿直线传播）。以及小孔成像的规律。
③通过海市蜃楼视频介绍，启发学生归纳总结得出光沿直线传播的条件。
3、情感、态度与价值观：
①通过开放性实验，让学生体验学光学的乐趣，并在实验过程中学习合作与交流。
②通过人造光源的发展史介绍，使学生了解科技发展史。
③引导学生应用“光沿直线传播的规律”解释一些简单的自然现象，解决一些实际问题，让学生意识到光的世界既神奇美丽，又有规律可循，而且利用这些规律能帮助人们更好地认识自然，改善生活质量，提高工作效率（有价值）。
● 重点、难点分析
光沿直线传播的规律的理解和掌握是本节教学的重点和难点。
● 教学模式
科学探究教学模式。设置问题情景，使学生对所观察到的现象进行科学探究，找出现象后面隐藏的规律，教会学生掌握科学家在研究时所用的技能和术语。
● 实验器材
1、学生分组：激光笔一支、果冻一个、带孔的纸板、白屏一张、装了水的玻璃杯（水中满了少量墨水）、蜡烛、火柴。
2、教师教具：激光笔、厚玻璃等。
● 主要教学过程
一、新课引入
通过手影游戏和播放一组与光现象紧密联系的优美图片让学生欣赏同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子，在轻松愉悦的环境中进入这节课的学习。
新课教学
让学生写出生活中看起来很亮的物体；
让学生判断这些物体是否自己在发光,从而引出光源的定义；
提问：这些物体中哪些是自行发光的？
火炬、蜡烛、电灯等都是光源——由于高温而发光的叫热光源
日光灯、节能灯等也是光源——由于发光时温度不高叫冷光源
萤火虫、乌贼等——由于体内的发光细胞的酶与氧发生作用而产生的发光现象
提问：生活中见到的最强光源是什么？自然界中见到的最强光源是什么？
对地球来说，太阳是最强的天然光源。
人能够看到本身不发光的物体是因为它们能把其他光源的光反射出来。月亮也是如此。
请同学说出你见过哪些光源？
判断：下列是否是光源：
1）闪绿光的狼眼 2）耀眼钻石 3）彩色的露珠 4）恒星 5）行星 6）彗星7）流星 8）卫星
那么，光从光源发出是怎么样传播的呢？
1、探究光的直线传播的条件
①引导学生应用桌面上的器材，通过开放性实验探究得出：光在空气、水、以及果冻这些介质中沿直线传播，但在两种介质的界面上要发生偏折。
问题一:同学们刚才看到了许多光沿直线传播现象，但是光总是沿直线传播吗？
先开放性分组实验，然后小组间交流实验结果
方法一：用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水中投射，可以看到光在水中沿直线传播。
方法二：用激光笔发出光直接照射果冻，发现光在果冻中沿直线传播。
方法三：将激光射过拉直了的橡皮管，但橡皮管弯曲就无法射过。
方法四：将几枚大头针插在一条直线上，眼睛沿这条直线看去只能看到第一根针。
方法五：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。
组织学生归纳得出：
光在空气、水、果冻、玻璃中沿直线传播；但在两种介质的界面上发生了偏折。
②播放海市蜃楼视频。得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。
［问题二］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？
同时做一个对照实验，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引导学生归纳出光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2、介绍光线的概念
由于平时我们见得最多的是光沿直线传播的情形。所以物理学中就用带箭头的直线来表示光的传播方向．比如要表示电灯的光在空气中的传播时，我们就沿光的传播路径作一些直线，（如图2）。这种直线叫做光线。
3、应用：解释自然现象
①影子的形成
设问一：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
由影子的成因，顺利过度到日食。
设问二：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？
③小孔成像
演示：仍然运用前边的器材，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。
设问三：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。
引导学生分析出小孔成像的原理。
4、光的传播速度
介绍：光在真空中的速度是299792458m／s，近似等于3×108m／s。
3×108m／s到底有多快呢？
你知道我们平时一眨眼需要多少时间吗？需要0．1秒，就在你眨眼的工夫，一个以光速飞行的超人，能够飞行3万公里。这个距离让一个普通人不停的走，大约要走250天，可见光速之大。
三、小结
请同学们回想一下，这节课你收获了什么？研究光的直线传播我们经历了一个什么样的过程？
带领学生回忆：在观察神奇美丽的光现象的过程中，提出光是否总是沿直线传播的问题，然后通过。实验探究，在相互交流中概括出了光在同种均匀介质中沿直线传播的结论。并且运用这个结论解释了一些自然现象。帮助我们更好的认识自然，不仅如此，还可以利用它改善我们的生活，提高工作效率，那么利用它你能做些什么？
四、思维拓展
①射击时瞄准。
给你一个玩具枪和激光器，你能想到什么？
②激光准直。
安装高楼电梯时，怎样使几十米高的电梯又正又直？
五、作业
①课后请用光的直线传播知识来测学校旗杆的高度？
②试一试，制作一架小孔照相机，并用它来观察蜡烛所成的像，看一看，在什么情况下，蜡烛所成的像放大，在什么情况下所成的像较小？并试着解释为什么？
③对日食有兴趣的同学可登录网站www．astron．sh．on
课件74张PPT。大自然为什么如此色彩斑斓?阳光的传播白天，我们能看到周围的一切;夜晚漆黑的屋子里，我们什么也看不见，但在灯光下，我们又可以看书、写字、这说明要看见东西必须要有什么?白天，我们睁开眼睛能看到周围的一切.但闭上眼什么也看不到.这又说明了什么?思 考1要看见东西，必须有光射入眼睛思 考2要看见东西,必须有光一、 光源能够自行发光的物体叫光源你能给以下图片分类吗？ (根据是否发光)光源非光源 一些昆虫和海洋生物能利用体内的发光细胞通过酶和氧作用发生一系列反应而产生发光，如萤火虫、乌贼等。*发光的生物体 将你的手放在电灯（白炽灯）下和日光灯下感觉一样吗？感觉一下由于高温而发光的光源，如太阳、燃烧的蜡烛等；发光时温度不高的光源，如日光灯、节能灯等；光源分热光源和冷光源热光源冷光源1.热光源：利用热能激发的光源（白炽灯、弧光灯等）。 2.冷光源：利用化学能、电能激发的光源（萤火虫、霓虹灯等）。 为何我们能看到本身不发光的物体?因为它们能把其他光源的光反射回来，光再进入我们的眼睛，所以就看到了它们。思 考3思 考4我们能看到物体的条件是什么？物体发出或反射的光进入我们的眼睛。
你认为光是怎样传播的呢？光源发出的光能在空气、水、玻璃等物质中传播,它的传播路径是怎样的?
观察与分析:
1、光在空气中传播的路径是 的
2、光在水中中传播的路径是 的
3、光在玻璃中传播的路径是 的
结论：光在同一种介质中是沿 传播的。
直线直线直线直线二、阳光的直线传播光在同一种介质中是否一定沿直线传播?思考：光在不均匀介质中传播路径是弯曲的.海市蜃楼 地球太阳地平线太阳的视位置
太阳的实际的位置太阳原因：太阳光线
在不均匀的大
气传播时方向
发生改变。
早晨，太阳还在地平线以下的时
候，我们就看到了它.
光在同一介质中沿直线传播是有条件的，如果介质不均匀,光线也会发生弯曲的!
光的传播规律光在同种均匀介质中沿直
线传播，这是任何光源发出的光普遍遵循的规律。 由于光是沿直线传播的，我们就可以沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画上箭头，表示光的传播方向，这种表示光的传播路径和方向的直线叫做光线。用表示。光线实际存在吗?光线：用一条带箭头的直线来表示光的传播路径
和方向，这条假想的线就叫光线。点光源发出的光线：平行光线：
（太阳光）S用光的直线传播的知识解释有关的现象（1）影子的形成：
光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能射到的区域便产生影子。
阳光灯光下的影子【思考】
1.为什么有光无法到达的区域？
2.影子形状与物体的形状有什么关系？
在一建筑物前上方有一光源，用作图表示建筑物后面影子的区域？ABAB即建筑物在光源下所形成的影子当人离开路灯时，他的影子长短怎么变化?(请作图说明)无影灯为什么会产生“无影”的效果呢? 月亮挡住了太阳射向地球的光线，在
地球上的影子区域内即使在白天也不能
看见太阳，就形成了日食。证明光沿直线传播的现象太阳月球3、日食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影3、日食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影3、日食 地球挡住了太阳射向月亮的光线，在地球后方形成一个大影子区域，当月球处于这个区域时，太阳光不能直接照射到月球上就形成月食。证明光沿直线传播的现象太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影月偏食4、月食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影月全食4、月食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影月偏食4、月食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影4、月食太阳地球月球本影半影ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ伪本影4、月食月环食不可能!!能够证明光在同一种均匀介质中沿直线传播的例子：1、黑夜里的手电筒光
2、穿过门的缝隙的缕缕阳光
3、成影
4、日食、月食光沿直线传播的应用１、激光准直（激光的特点： 能集中射向一个方向而不散开，因而 能射得很远而亮度没有明显的减弱）2、排直队要向前看齐3、打靶射击 打靶三点成一线 三、光的传播速度在空气中每秒钟传播340m在真空中不能传播声音在真空中传播速度最快在空气中每秒钟传播3×108m光 1607年伽利略最早做了测定光速的尝试。让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯，站在相距约1.6km 两个山顶上，第一个实验者先打开灯，同时记下开灯的时间，第二个实验者看到传来的灯光后，立刻打开自己的灯，第一个实验者看到第二个实验者的灯光后，再立刻记下时间，然后根据记下的时间间隔和两山顶间的距离计算光的传播速度。结果由于光速太大，无法测出时间差而失败了。
在二十世纪二十年代才较精确的测定了光速。
（光的速度很大，在相距约1.6km的两山顶间来回一次，所用的时间大约只有十万分之一秒，用这种简单粗糙的方法根本不能测出这样短的时间来。）光的速度1675年，丹麦天文学家罗默从地球在轨道上运行的不同位置，观测到木星的卫星运行周期发生变化的事实，揭示了光是以有限速度传播的，并初步算出了光速。荷兰物理学家惠更斯进一步作了研究，并首次计算出了光速为3×105Km/s。直接测定光速的著名实验是由美国物理学家迈克尔逊1880年完成的。迈克尔逊理论研究指出，光在其他透明介质中的传播速度比真空中小，光在空气中的传播速度接近真空中的光速。打雷时，为什么总是先看见闪电后听到雷声？想想议议: 如果看到闪电后隔4秒才听到雷声，你能不能想出一个办法来估测发生雷电的地方离你有多远?（声音传播速度每秒340米)答案:(光的传播时间忽略)
利用声音在空气中的速度, 根据
距离＝速度×时间
即可求出闪电处的距离.你有没有观察过阳光照射下地面的树影？【思考】：树叶轮廓分明，说明什么？
你是否注意到地面上还有若干圆形的光斑？它们是树叶间缝隙的影吗？这些缝隙的形状恰好都是圆形吗？为什么较大的孔形成的影和其本身的形 状相同，较小的孔却都是圆形呢？得出结论：光在均匀介质中沿直线传播
(2)、小孔成像原理：我们可以把烛焰看成是由许多发光小点组成的。每个发光点发出的光线通过小孔后都射到光屏上形成一个小光斑，这些光斑就组成了烛焰的像。想一想：为什么像是倒立的呢？ 由于光的直线传播，烛焰上端发出的光，通过小孔，必然射到光屏的下部；烛焰下端发出的光，必然射到光屏上部，所以，光屏上的光斑就组成了倒立的像。光屏上的像是由实际光线集合而成，所以叫做实像
【注意观察】
1.前后移动蜡烛位置，改变蜡烛和小孔间的距离，观察像大小有什么变化？
2.把蜡烛向右移一小段，像往哪侧移？为什么会有这样的变化？物体通过小孔所成的像是倒立的实像，像的大小取决于物距u（物体到小孔的距离）和像距v（所成像到小孔的距离），当物距u大于像距v时，像小于物，当物距增大时，像变小。
与孔的形状无关。小孔成像为什么小孔能成清晰的像，大孔则不能？为什么小孔能成清晰的像，大孔则不能？小孔成象小孔想一想：影和小孔成的像有什么不同？ 影是光照不到的黑暗区域，而小孔成的像却是由光斑形成的，明亮而有色彩. 影总是随物体而移动,而小孔成的像与物体相比较,则是上下颠倒,运动方向是左右相反的.地面上的圆形的光斑是太阳的像,这是阳光通过树叶间的缝隙产生的小孔成像现象。练习：1、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、闪光的镜子
F、正在放映的电影荧幕B
2、光在同种均匀介质中是沿________ 传播的。影、日食都是_______________产生的现象。
3、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。
直线光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播4、室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个洞，透出两条细小的光束。根据这两条光束的方向，你能找到电灯的位置吗？5、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D2、“床前明月光，疑是地上霜”明亮的月亮
________（是/不是）光源。
3、下列物体一定是光源的是（ ）
A凡有颜色的物体 B凡是人眼可看到的物体
C凡能发光的物体D凡能反射光的物体
4、火炬，发光日光灯，正在放映的电影荧幕，哪些是光源自制小孔成像仪
