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第四节 光的折射
教学目标:
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时的偏折规律。
3.知道光在发生折射时,光路的可逆性。
4.通过实验观察、认识折射现象,培养学生初步观察的能力。
教学重点:光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
教学难点:光在发生折射时,光路是可逆性的。
教学用具:玻璃砖、激光笔、水槽、水、圆表盘、碗两只、硬币、实物投影仪、多媒体计算机
教学过程
教师活动 学生活动 备注
一、引入 演示魔术:空碗出财宝(放在杯底刚好看不见的硬币,加上水后又会看得见。) 组织学生活动:叉鱼比赛。 师:同学们对以上的现象一定很好奇,那么我们一起通过这节课“光的折射”的学习,就可以揭开它们的神秘面纱了。 学生活动:叉鱼比赛 通过生动有趣的活动达到激发学生学习兴趣的目的。
二、新课进行 (一)光的折射现象 观察光从空气射入水中的传播路径,并把你看到的现象画出来。 指导学生设计实验所需器材和方案。 巡视分组实验(要求画图记录下观察到的光进入水中的传播途径) 引导交流实验结果。 学生可以看到光的偏折现象,告诉学生,这就是光的折射现象,若换成其他介质光也会发生偏折吗?指导由学生演示光从空气斜射半圆形玻璃砖,从而引出折射现象的定义。 师总结:光的折射现象定义。 (二)光的折射规律 采用类比法,结合光的反射规律来探究光的折射规律需研究哪些方面。 引导学生回忆光的反射规律,并讨论光的折射需从哪些方面进行研究。 指导学生用手边的仪器,边做实验边归纳光的折射规律。 (三)眼睛受骗 解释魔术“空碗出财宝”(配合播放光路图)引导学生利用所学的知识加以回答,最后强调看见的硬币是硬币的像。 引导学生解释刚才在叉鱼比赛中,为什么同学总是把叉子叉在鱼的上方。(配合播放光路图) 教师提问:有的同学喜欢游泳,看水只有齐腰深,可到水中就不止了,这是什么原因。 师:同学们学了光的折射知识后,要懂得应用到生活中,在游泳时要特别注意安全。 教师提问:你见过海市蜃楼吗?你知道海市蜃楼是怎样产生的吗? 教师总结:我们已经知道,光是沿直线传播的,其实严格地说,光只是在均匀的介质中才沿直线传播,如果介质疏密不均,光线就不会沿直线传播而会发生折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。(配合播放电脑中的图片和两段录像) 设计实验所需器材和方案。 分组实验,收集证据。 交流实验结果。 学生演示光从空气斜射半圆形玻璃砖的实验。 学生回忆光的反射规律,并讨论光的折射需从哪些方面进行研究。 学生用手边的仪器,边做实验边归纳光的折射规律。 在教师引导下,学生利用所学知识揭秘“空碗出财宝”的魔术。 由学生解释刚才在叉鱼比赛中,为什么同学们总是把叉子叉在鱼的上方。 学生回答:“为何有的同学看水只有齐腰深,可到水中就不止了”这一现象。 让学生发表对海市蜃楼的看法。 最大限度的通过实验观察与思考,达到学习的目的。 通过类比法来研究新规律,丰富学生的学习方法与手段。 让学生把所学知识回归于生活,服务于生活,感受物理这门学科的魅力之一所在。
三、小结 师:通过今天的学习,有哪些收获?(结合板书) 学生谈本节课的收获与体会
四、练习 教师发练习题,并反馈结果。 学生练习
五、布置作业 P48 动手动脑学物理 1~4
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第一节 光的传播
教学目标:
(一)、知识与技能
1.了解光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。
2.了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
(二)、过程与方法
1.通过实验,探究光在同种介质中的传播特点,在观察实验中注意收集证据,培养分析论证这一环节中依据大量现象归纳物理规律的能力。
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,感悟宇宙之宏大,提高在阅读中收集信息的能力。
(三)、情感、态度与价值观
在观察、实验以及探究的学习活动中,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
教学重点:探究光在同种介质中的传播特点。
教学难点:用光的直线传播来解释简单的光现象。
教学用具:演示用:激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、挂图
教学过程:
一、创设问题情境,引入新课
[师]在生活中有很多奇妙的现象:如打雷时,雷声和闪电在同时同地发生,但为什么我们总是先看到闪电后听到雷声?人的影子为什么早晚长中午短呢?在开凿大山隧道时,工程师们用什么办法才能使掘进机沿直线前进呢?神话中传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次,他们能否每年相会一次呢?大家想知道上述问题的答案吗?
二、新课教学
(一)光源
[师]生活、生产中哪些物体可以发光?
太阳、电灯、蜡烛、手电筒、油灯、萤火虫。
[师]同学们知道能发光的物体很多,那么上面的物体有何共同特征呢?(它们都能发光)
[师]太阳和蜡烛都是光源,它们有何不同呢?
(太阳是自然光源,蜡烛是人造光源)
师生共同活动后教师板书
光源
①能发光的物体。
②光源可分为自然光源、人造光源。
接着教师介绍人造光源的发展和使用,使学生意识到人造光源的前景将更加美好。
(二)[探究]光是如何传播的?
[师]光在介质中是如何传播的?下面我们进行实验,注意观察实验现象。
[演示1]在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播路径。
[演示2]在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播路径。
[师]刚才在演示实验中,大家看到什么现象?
(光在空气中沿直线传播。)
(光在水中沿直线传播。)
认真指导、适当点拨学生,如何分析这两个实验现象。
找出两个实验现象中的共同点,归纳出光的传播特点。
光沿直线传播的条件:在同种、均匀、透明介质中(板书)。
由于光是沿直线传播的,在这里可以向学生交待“光线”这个物理学名词。人们为了形象地表示光的直线传播,物理学中引入光线的概念。
光线(板书)
①表示光的传播方向的直线叫光线。
②光线是带箭头的直线,箭头表示光传播的方向,如→。
指导学生看教材图2.1—3同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例。
(激光准直、排直队要向前看齐、打靶瞄准)
[师]光沿直线传播的事例很多,可见学习物理知识是有用的,大家一定要学好这门课程。
(三)用光的直线传播解释简单的光现象
①影子的形成
[演示3]
用白炽灯对着墙,把皮球放在灯和墙之间。
现象:墙上出现球的影子。
启发学生用光的直线传播解释影子的形成。
师生共同活动得:
影的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面光照射不到,形成了黑暗的部分就是影。
②日食、月食的成因
[演示4]出示日食、月食的形成挂图。
启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因。
师生共同活动得:
日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食。
月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食。
(四)光速
[师]雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题?
(这表明光的传播速度比声音快。)
[师]大家回忆一下,声音在空气中(15℃)的传播速度是多大?(340m/s)
[师]大家已知道声音在各种介质中的传播速度,那么光的传播速度是多大呢?
教师随即给出光速。
[板书]
①光在真空中的传播速度是3×108m/s。
②光在其它介质中的速度都比在真空中的小。
③光在空气中的速度可认为是3×108m/s。
1.为了帮助学生想象出这个速度有多大,形成具体的认识,可让同学们看课本图2.1—4.
2.简单介绍伽利略测定光速失败的原因。体会科学家的探索精神,使学生加深对光速很大的进一步认识。
3.指导学生看阅读材料“科学世界我们看到古老的光”,然后回答以下问题:
①“光年”是什么物理量的单位?
②牛郎星和织女星的距离是多少km
③牛郎和织女能每年相会一次吗?
④为什么在形容一个数字很大、很大的时候,常说这是个“天文数字”?
学生阅读课文后对以上问题作出解答:
①光年是长度的单位,它等于光在1年内传播的距离。
②牛郎星和织女星的距离为
s=3×108m/s×3600s/天×365天/年×16年
=6.3072×1015m=6.3072×1012km
③牛郎和织女不能每年相会一次。
④因为天文数字很大,因此在形容一个数字很大时,常说这是个天文数字。
在学生对上述问题作出解答后。教师随即讲解,通过学习阅读材料我们应该:
①宏扬科学教育中的人文精神,联系神话故事,用科学的眼光审视神话,是破除迷信的重要方面。
②用光速的知识理解自然世界,拓展性地了解一些天文知识,如宇宙之大,恒星发光,银河系以及宇宙的过去、现在和未来。
[投影片显示例题]
[例1]左下图是一居室的示意图,AB是窗口,C是一个点光源,用作图法画出在室内的观察者能看到点光源C的空间范围。
解析:室内的观察者能见到点光源C的空间,就是C点所发出的光照射到的空间,即光线CA与CB所夹光束照到的空间(斜线区)如右上图所示。
[例2]下列物体属于光源的是
A、反射阳光的平面镜
B、月亮
C、放电影时所看到的银幕
D、收看电视时看到的电视机屏幕
解析:能够发光的物体叫光源。平面镜、月亮只是反射太阳光,不是自己发光,放电影时看到的也是银幕的反射光,不是银幕自己发光。所以它们都不是光源。只有电视机的屏幕,是电子枪发射的电子打到荧光屏上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源。所以D正确。
三、知识小结
通过本节课的学习主要学习了以下几个问题:
1.光源。
2.光沿直线传播的条件及应用。
3.光在真空中的光速是3×108m/s,大于光在其他介质中的传播速度。
四、布置作业
1. 教材上动手动脑学物理的题目。
2.预习下一节“光的反射”。
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第三节 平面镜成像
教学目标:
(一)、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.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.
(二)、过程与方法
1.继续进行提问意识的培养,尝试进行推测与假设.
2.进一步熟悉设计实验和实验过程中信息的记录.
(三)、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和和谐,获得“发现”成功的喜悦.
2.培养实事求是的科学态度.
教学重点:平面镜成像的特点.
教学难点:虚像的概念.
教学用具:
演示用:平面镜(大小形状各不同)、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光演示器.
学生用:玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8 K白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.
教学过程:
一、创设物理情境,引入新课
教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察,可以看到它们都是平的.用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”,并与物体本身的形状一样.我们把这样的镜子叫平面镜,把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像.
二、新课教学
(一)平面镜成像的特点
[探究]平面镜成像的特点
1. 再让学生观察自己在平面镜中的像,引导学生提出一些问题:当你改变与平面镜间的距离时,像怎样变化?像的大小与物体的大小有怎样的关系?像的大小与平面镜的大小有关系吗?.
2. 引导学生尝试进行推测与假设.
如:根据我们观察到的现象假设像的大小与物体的大小相等;像与物对称等.
3.设计实验和进行实验.
①像下图那样,将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,用两个夹子夹住一玻璃板,竖立在白纸上.
②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.
③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直到从不同位置看上去它们都重合在一起),这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置,把实验再做两次,每次都记下两支蜡烛的位置.
④在白纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板,用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小,再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.
⑤把测量结果填写下表中.
蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离
第一次
第二次
第三次
4.在实验基础上得出成像特点
引导学生根据实验结果回答:
[师]①平面镜中的像与物体大小是否相同?怎么知道的?
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?
[生]①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像和物体到镜面的距离相等,因两支蜡烛到玻璃板的距离相等.
师生共同分析得到平面镜的成像特点:
①像和物体的大小相等.
②像和物体到镜面的距离相等.
③像和物体的连线垂直于镜面.
5.应用知识
[讨论]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?
[解答](1)像高1.6 m,像离镜0.5 m.
(2)人后退0.5 m时,像高不变.像到镜面的距离增加0.5 m.
(二)平面镜成像原理
对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解,老师可先给学生设疑,我们能看见物体,是因为有光射入眼睛,我们也能看到物体在平面镜里的成像,成像的光是从哪里来的呢?然后利用教材图2.3—2分析平面镜成像的原理,边板画边讲授,进行解疑,这样既巩固了反射定律,又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行:
1.在黑板上画出平面镜,先给出一个发光点S.然后提问学生:
[师]①S能发出多少条光线,方向如何?
②射到平面镜上的光线有多少条?
[生]①S能向四面八方发出无数条光线.
②射到平面镜的光线有无数条.
2.让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出它的反射光线.
3.老师提出启发问题:这两条反射光线沿传播方向能否相交?如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的?并在图上画出一只眼睛.
师生共同分析得:
①这两条反射光线不能相交.
②当眼睛正处于反射光线的路径上时,根据光线直进的经验,眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S1发出的.
边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S′.
4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出
①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点,所以S1叫虚像.
②物体上的每个点在镜子里都有一个像点,所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.
紧接着教师介绍平面镜的发展史.
平静的水面,抛光的金属面,都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国家之一.远古时期,人们就会利用平静的水面来作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化环境.建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像”,使花桥显得更加美丽,使之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四千年前的夏王时代,就有了铜镜.在战国时代,铜镜盛行,制作精美,但是,多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜,才能在民间普遍使用了.
思考题: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?
教师要引导学生明确以下几点:
①平静的水面可看做一个平面镜,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.
(三)平面镜的应用
1.平面镜成像不仅用于日常生活,也在其他方面应用甚广.
[师]同学们想一下哪些地方用到平面镜?
[生甲]练功房里,演员用它来观察自己的姿势和动作.
[生乙]牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙?
[生丙]潜水艇下潜后,艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况.
2.改变光线的传播方向
(1)讲一段故事: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,他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜,把太阳光集中向罗马战船反射,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.
(2)教师画一个潜望镜示意图,如图甲所示
如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45°,这样就做成最简单的潜望镜.
(四)凸面镜和凹面镜
1.球面镜
反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜.
2.球面镜的分类
a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜.
b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜.
3.凹面镜的性质及作用
a.凹面镜的性质
[演示实验1]用氦氖激光器平行射向凹面镜.
[现象]反射光会聚在一点上.
师生共同分析得出结论:
凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上.
[师]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?
[生]我们猜想光应平行射出.
[师]我们不能靠猜测来下结论,我们还是用实验验证一下.
[演示实验2]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.
b.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.
[师]十一届亚运会的火种,是藏族初二学生达娃央宗,在青藏高原上,利用射入凹面镜的太阳平行光,反射后会聚在焦点的性质,把火炬点燃而取得的.
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击,使光束集中,亮度大,照射的距离远.
③凸面镜的性质及作用
a.[演示实验3]用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜.
[现象]平行光线经凸面镜后变得发散.
师生共同分析得出结论:
平行光线经凸面镜后发散.
b.让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像.
[师]像是放大的还是缩小的.
[生]凸面镜所成的像是缩小的.
c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大?
[演示实验4]
1.如图所示,用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔,分别粘在凸镜和平面镜上.
2.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?
[生]口径相同的凸面镜视野比平面镜的大.
d.凸面镜的应用
汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜,其目的是扩大视野.
三、知识小结
通过本节课的学习主要学习了以下几个问题:
1.平面镜的成像特点和成像原理.
2.平面镜的应用:成像和改变传播的方向.
3.球面镜的分类.
4.球面镜的性质及应用.
四、布置作业
1.复习本节课文.
2.P45动手动脑学物理①②③④.
3.预习第四节“光的折射”.
五、板书设计
一、平面镜成像
1.特点
①像和物体的大小相等.
②像和物体到镜面的距离相等.
③像和物体的连线垂直于镜面.
2.原理
像是反射光线反向延长线的交点,是虚像.
二、平面镜的应用
1.成像.
2.改变光路.
三、球面镜
1.定义
反射面是球面的一部分的镜子.
2.分类
凹面镜、凸面镜
3.凹面镜的性质及应用
性质
①凹面镜能使平行光会聚在焦点.
②使焦点发出的光线平行射出.
应用
①太阳灶、太阳炉、内窥镜等.
②探照灯、手电筒、汽车头灯等.
4.凸面镜的性质及应用
性质
凸面镜能使平行光线发散.
应用
凸面镜可以扩大视野,如汽车上的观后镜.
探究平面镜成像的装置
图甲 潜望镜
图乙 潜水艇上的潜望镜
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第五节 光的色散
教学目标:
1. 了解光的色散现象,知道白光是由各种色光混合而成的。
2.知道透明体和不透明体的颜色是由什么决定的。
3. 知道色光的三原色和颜料的三原色。
教学重点:光的色散,物体颜色的成因。
教学难点:物体颜色的成因。
教学用具:三棱镜,白屏,红色玻璃,蓝色玻璃,红纸,绿纸,黑纸,圆形红、绿、蓝三色板,砣螺,作画用国画颜料,调色板。
教学过程:
一、导入新课
在日常生活中,我们见到衣服、花朵、图画、彩色电视节目里有各种各样的颜色,但是物体为什么会呈现出不同的颜色呢,这节的学习将为我们同学解开这个迷。
二、新课教学
(一)光的色散
1. 光的色散
演示光的色散。白光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带,这种现象叫做光的色散。
接着演示:用同样的三棱镜倒放在第一个三棱镜后面,白屏上会出现白光。
结论:白光不是单色光,而是由各种色光混合成的。
2. 色光的混合
色光的三原色:红、绿、蓝。等比例混合后为白色。
红、绿、蓝三种颜色的光,按不同的比例混合,可以产生各种颜色的光。按相同比例混合后为白色光。
应用:彩色电视机色彩的形成。
3.想想做做
把红色、蓝色、绿色透明塑料片放在阳光下,各透过什么颜色的光?将任意两片透明塑料片叠在一起,透过的是什么颜色的光?透过各色透明塑料历,观察我们课本上的画面,色彩发生变化了吗?
二、物体的颜色
在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。如果物体是透明的,还有一部分光透过物体。不同物体,对不同颜色光的反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。
⑴ 演示:让白光分别照射红色玻璃、蓝色玻璃,可以在白屏上分别看到一条红色光带和蓝色光带。
引导学生观察,并告诉学生实验结论:透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
⑵ 演示:重做光的色散实验,在白屏上贴上一张红纸,在红纸上被红光照亮的地方很亮,其他地方较暗,如果用绿纸贴在白屏上做上述实验,则绿纸上被绿光照射的地方很亮,其他地方较暗。
引导学生观察实验,并告诉学生实验结论:不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
⑶ 演示:重做光的色散实验,在白屏上贴一张黑纸,可以看到不论什么色光照射的地方都是黑的。
实验结论:白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。
3.颜料的混合
告诉学生颜料调出各种颜色的道理与色光的混合不同,每一种颜色的颜料,在阳光的照射下,除了反射跟它相同的色光外,还反射一些其他的色光,例如黄颜料除了反射黄光,还反射橙光和绿光,同时吸收其他色光;蓝颜料除了反射蓝光,还反射绿光,同时吸收其他色光,黄颜料和蓝颜料混合在一起,就反射绿光,混合颜料就呈绿色了。由此看来,两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余色光都被两种颜料吸收了。
颜料的三原色:品红、黄、青。等比例混合后为黑色。
要求学生自己做颜料混合的实验
三、布置作业
P53练习2,4
四、板书设计 五 光的色散
1. 光的色散
白光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带,这种现象叫做光的色散。
白光不是单色光,而是由各种色光混合成的。
2. 色光的混合
色光的三原色:红、绿、蓝。等比例混合后为白色。
3、物体的颜色
透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。
4.颜料的混合
颜料的三原色:品红、黄、青。等比例混合后为黑色。
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第六节 看不见的光
教学目标:
(一)、知识和技能
初步了解太阳光谱。
初步认识红外线及其作用。
初步认识紫外线及其作用。
(二)、过程和方法
通过观察,了解红外线、紫外线的作用。
通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料,获得处理信息的方法。
(三)、情感、态度、价值观
初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活影响。
初步建立可持续发展的意识,有保护人类生存环境的意识。
教学重点:红外线、紫外线
教学过程:
一、复习提问
1、白光是由各种 混合而成的,把白光分解成各色光
的过程叫 。
2、完成光路图:
空气 A
水 B
二、引入新课
利用三棱镜,可以把阳光分解成七种颜色的可见光:……
红、 橙、 黄、 绿、 蓝、 靛、 紫
三、新课教学
1、把这些色光按顺序排列起来,就是光谱。
在红光、紫光外还有人眼看不见的光,分别是:
不可见光 可见光 不可见光
红外线 红、 橙、 黄、 绿、 蓝、 靛、 紫 紫外线
2、红外线:
(1) 、阅读课本50页的内容,并归纳。
(2) 、物体的温度越高,辐射的红外线越多。
(3) 、红外线的热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高。
(4) 红外线的穿透云雾能力比较强。
学完上知识后,让学生讨论红外线可以有什么用途?
(教师注意指导)
3、紫外线:
(1)、阅读课本51页的内容,并归纳。
(2)、紫外线的来源?
(3)、紫外线的化学作用强,很容易使相片底片感光。
(4)、紫外线的生理作用强,能杀菌。
(5)、荧光效应。
学完上知识后,让学生讨论红外线可以有什么用途?
(教师注意指导)
四、课堂小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
五、布置作业:
课本后练习。
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第二节 光的反射
教学目标:
(一)、知识与技能
1.知道入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角.
2.了解光反射的规律
3.清楚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.
(二)、过程与方法
1.强化提出问题的意识,学习如何记录收集到的证据.
2.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.
(三)、情感、态度与价值观
1.经历探究“光反射时的规律”过程,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.
教学重点:光的反射规律.
教学难点:用光的反射解释一些简单现象.
教学用具:
演示用:氦氖激光器、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、投影片.
学生用:手电筒(玻璃上有1~2 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.
教学过程:
一、复习提问,引入新课
[师]举例说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.
[生]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.
[师]光在真空中的传播速度是多少?
[生]光在真空中的传播速度是3×108 m/s.
[师]我们为什么能看见日光灯、烛焰?
[生]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.
[师]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?
[生]打开灯就能看到屋子里的东西.
[师]为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢?
[生]不知道其中的原因.
[师]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眼睛.本节我们学习光的反射.
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亮的光斑.
师生共同活动得:光射到任何物体表面都能发生反射(板书)
[师]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]让氦氖激光器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.
教师在黑板上画出反射图.
入射点:(O)入射光线与镜面上的接触点.
入射光线(AO)
反射光线(OB)
法线(ON):通过入射点且垂直于镜面的直线.
入射角(i):入射光线与法线的夹角.
反射角(r):反射光线与法线的夹角.
紧接着对光的反射规律进入探究阶段.
[探究]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
我们用演示实验和学生实验研究光的反射,其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面,用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径.
(1)按图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的O点,让学生观察从镜面反射的光线的方向.
(2)改变入射光线的方向,让学生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,让学生观察能看到反射光线吗?
4.反射角和入射角的关系让学生两人一组做实验研究,可采取如丙图所示的实验装置.
①将一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,在白纸中间画出直线ON作为法线;在ON的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1、OA2.
②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1、OA2射向镜面,观察反射光线.
③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2.用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来.
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使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面,观察每条反射光线的方向.
3.分析和论证
(1)上述步骤1和2可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变.
(2)按步骤3把纸片F向前折或向后折,学生将观察不到反射光线.
(3)从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的.
师生共同分析总结出光的反射定律
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.
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.
上述过程中,学生动眼观察、动手实验、动脑分析,有利于引发学习兴趣,加强对知识的理解.
[出示投影片]
[例1]画出下列入射光线的反射光线
解:①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线.如图乙所示.
②根据光的反射定律,反射角等于入射角画出反射光线(如图丙所示)
[例2]已知反射光线与入射光线成90°夹角,请画出镜面的位置.
[分析]反射线的法线,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.
(1)根据已知条件作图甲.
(2)画出反射光线入射光线的角平分线,即法线ON(如乙所示).
(3)根据法线与反射面成垂直,画出镜面,如图丙所示.
(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]让氦氖激光的平行光射入平面镜.
[现象]看到经平面镜反射后的光线仍是平行的.而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无反射光.
[师]这种光滑镜面的反射叫镜面反射.如图甲所示.
[演示实验4]让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[现象]入射光线是平行的,但经毛玻璃反射后的光线不是平行的,而是射向各个方向.[师]我们把这种反射叫漫反射.如图乙所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体.
说明:
(1)物体表面光滑时产生镜面反射;物体表面粗糙时,发生漫反射.
(2)漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.讲完漫反射和镜面反射后,为了加深理解,可以提出以下问题,引导学生讨论:
黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了?为了保护同学的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议.
解答:(1)这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射.黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔字上发生漫反射,这两部分反射光同时射入眼睛时,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强,对眼睛的刺激强烈,所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚.
(2)为了保护同学的眼睛,改变这种现状的建议是:改变同学的座位位置,或改变黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,白纸被照亮,而平面镜却比较暗.想想看,并解释为什么.
说明:这个小实验让学生回家认真做一下,以对镜面反射和漫反射有一个比较深刻的理解.
本题的答案为:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光极少,从侧面看去,基本没有光线射入眼中,所以平面镜看起来比较暗.而白纸表面粗糙.入射到白纸上的光发生漫反射后,反射光线射到各个方向,所以从侧面看到白纸比较亮.
三、知识小结
通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题:
1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象.
2.光的反射定律.
3.光在反射时光路是可逆的.
4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射.
5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体.
四、布置作业
1.复习本节课本.
2.P41动手动脑学物理①②③④.
3.预面镜成像”一节.
五、板书设计
(一)光的反射
(二)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.
(三)在反射时光路是可逆的.
(四)镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
2.解释现象:
黑板“发光”时看不清字.
丙
乙
甲
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