2019年八年级物理全册第四章 多彩的光教案(7份打包)(新版)沪科版

文档属性

名称 2019年八年级物理全册第四章 多彩的光教案(7份打包)(新版)沪科版
格式 zip
文件大小 459.9KB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2019-10-19 10:17:00

文档简介

第一节 光的反射(共2课时)
第1课时 光的传播


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.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c=3×108 m/s。
过程与方法
观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
情感、态度与价值观
1.通过观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为以后学习打基础。
3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦,乐于参与物理学习活动。

重点
光源、光的直线传播、光速。
难点
用光的直线传播解释现象。


教具 小型激光器、水槽(水)、玻璃砖、光屏、日食、月食的多媒体课件。
学具 三张中间有孔的硬纸片、蜡烛、火柴、光屏。

一、新课导入
由影子游戏引入新课,利用投影仪的光,把手影投在投影幕上,尽量多地让学生展示自己的手影,表扬最好的,激发学生的兴趣,再设问:“你们知道影子是怎么形成的吗?”引入课题。
二、新课教学
1.光源
能够发光的物体叫做光源。太阳就是一个巨大的自然光源,它发出的光照耀万物,使我们白天能看到周围的一切。可是一到夜晚,没有太阳光了,人们为了能看见东西,就不得不制作人造光源。
人造光源有一段漫长的发展史。自从人们学会用火以来,穴居的原始人就靠篝火照明,以后逐渐学会了用火把。大约到两千多年前的战国时代,已经用油灯照明,后来又发明了蜡烛。现在普遍使用的电灯,是美国发明家爱迪生在1878年发明的。月亮不是光源,因为它自身不能发光,它是靠反射太阳光,所以到了夜晚,人们能看见“发光”的月亮。
2.光在均匀介质中沿直线传播
在有雾的天气里,可以看到汽车头灯射出的光线是直的;穿过森林的光束是直的;在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。如何通过实验来验证光沿直线传播?
演示1:用小型激光器沿白纸板照射
演示2:用小型激光器照射到水槽中的水中(为了能看清水中的光路,可以在水槽的里面铺一张白纸,也可以在水中滴少许牛乳或墨水)
演示3:用小型激光器照射到玻璃砖中
引导学生得出结果:光的传播路线是直线。
指出:光在同一种介质中沿直线传播是有条件的,就是介质要均匀,光才是沿直线传播的,如果介质不均匀,光线也会发生弯曲。
归纳:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
3.光线
由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路经画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。用这种方法,就可以把本来看不见的光线及光的传播路径用画图的方法表示出来,这种图叫做光路图。
4.用光的直线传播的知识解释有关的现象(光沿直线传播的例证)
(1)影子:大家想一想,在灯光、阳光、月光下为什么会出现影子。
——影子的出现证明了光在空气中是沿直线传播的,如果光能拐弯,它就能绕过物体跑到物体的背后去,物体背光的一方就会亮起来,那还会有影子吗?
光的直线传播可以解释许多常见的光现象,例如影子的形成。光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域便产生了影子。
(2)日食和月食也可以用光的直线传播来解释。(展示多媒体)
(3)小孔成像。
学生探究:用蜡烛、一张中间有孔的硬纸片、光屏,做小孔成像实验。
上下移动有小孔的纸片,其余不动,看烛焰、小孔、光屏上的像是否在一条直线上。
前后移动光屏,看像的情况。
光屏不动,前后移动蜡烛,看像的情况。
补充光的直线传播的应用:在挖掘长的隧道时,为了保证隧道是直的,工程师们就利用能沿直线传播很远的激光束,引导掘进机沿直线前进。
注意: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。例如地球周围的大气就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是因为不均匀的大气使光线变弯了的缘故。因此应该说,光在均匀介质中是沿直线传播的。
5.光速
打雷时,雷声和闪电是同时发生的,但是我们总是先看到闪电,后听到雷声,这说明光的传播速度比声的传播速度快得多。由于光的速度很大,不容易测量,直到20世纪20年代才测出了比较准确的值。
真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示。真空中光速为:c=2.99792×108 m/s。光在其他各种介质中的传播速度都比在真空中的小。在我们的计算中,真空或空气中的光速取为:c=3×108 m/s。这个数值同学们一定要记住。
光在水中的速度比真空中小很多,约为真空中光速的;光在玻璃中的速度比在真空中小得更多,约为真空中光速的。
三、课堂小结
经过本节课的学习,大家有什么收获呢?请同学简单地总结一下。


第一节 光的反射
第1课时 光的传播
一、光源
二、光的直线传播
三、光速

本节教案的设计,注重了教师的主导地位和学生配合的特点,充分体现了学生的主体地位,注意让学生提出问题、实验探究、交流讨论、归纳结论,符合实验探究课的一般过程,有利于培养学生动手操作的能力。




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第一节 光的反射
第2课时 光的反射定律


知识与技能
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角、反射角的含义。
3.理解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。
过程与方法
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系,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,获得比较全面的探究活动的体验。
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
情感、态度与价值观
1.在探究“光反射时的规律”过程中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。
3.鼓励学生积极参与探究活动。

重点
1.探究光的反射定律。
2.镜面反射、漫反射。
难点
光的反射定律的应用。

画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针(或牙签)、铅笔、直尺。

一、新课导入
问题引入:为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体?如在遮蔽门窗的教室内,打开电灯,我们不仅能看到发光的电灯,同时还能看到桌椅、墙壁、同学及周围一切本身不发光的物体,这是什么原因?从而引出“反射”的概念。引入反射后,可进一步引入“反射光”和“入射光”的概念,并提出问题:光线的反射遵从什么规律?引入新课教学。
二、新课教学
1.光的反射定律
方法1:演示实验总结规律
演示前,将演示器材一一展示给学生。其中,硬纸板的可折叠性及硬纸板上的刻度一定要让学生看清楚。
实验中,边演示边介绍名词概念:入射光线、反射光线、入射点、法线、入射角、反射角。随后板书光路图,并标出入射角、反射角的度数。
通过转动纸板和改变入射角让学生回答下列问题:反射光线和入射光线是否一定在同一平面上?反射光线和入射光线是在法线的两侧还是在法线的同侧?反射角的大小与入射角的大小有什么关系?
教师引导总结得出定律:光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角。
2.光发生反射时光路可逆
演示:教师从一块小平面镜中看到某个同学,问这名学生是否看到了老师,再重复几次上述实验,从而说明反射时光路可逆。
在讲完反射定律以后,可在课堂上增加以下基本练习。
(1)光线垂直射到镜面上,入射角和反射角各等于多少?
(2)入射光线与界面夹角60°,入射角和反射角各是多大?入射光线与反射光线之间的夹角是多大?
(3)反射光线跟入射光线垂直,入射角和反射角各是多大?
3.镜面反射和漫反射
方法1:从入射面分析(教室内有阳光射入的情况下可用这种方法)
演示:让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看,很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到耀眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑。提出问题:这是为什么?然后再用光路图说明原因。讲解镜面反射和漫反射。
方法2:从反射面入手分析
在纸板上垂直插入几根牙签,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?随后将纸板随意弯折,这时学生会看到法线不再平行,引导学生想象当入射光线平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?由此引入镜面反射和漫反射。
总结镜面反射和漫反射的特点和异同。
相同点:都遵守反射定律。
不同点:
(原因)反射面不同。
镜面反射:平整光滑。
漫反射:粗糙不平。
(结果)反射光线的方向不同。
镜面反射:有反射光束,其他方位则没有反射光线。
漫反射:各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向。
(现象)人的感觉不同。
镜面反射:迎着反射光看很刺眼,常说反光;从其他方位看不见,或不明显。
漫反射:各个方向都能看清。
实例:
镜面反射:黑板反光、灯下看书反光、平静的水面反光。
漫反射:各个方向都能看清黑板上的字、电影屏幕用布而不用玻璃。
三、课堂小结
本节课我们研究了光的反射现象,对于定律要注意它的研究方法,注意用数学方法分析实验现象(三线、两角的关系),并在分析这些关系的基础上,逐步解释它的物理本质,形成物理概念,建立物理规律。这样有助于加深对物理概念、物理规律建立过程的理解,这是研究物理问题的重要方法。

第一节 光的反射
第2课时 光的反射定律
光的反射第二节 平面镜成像




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第二节 平面镜成像

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.理解日常生活中平面镜成像的现象。
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
过程与方法
1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
2.观察实验现象,感知虚像的含义。
3.通过观察,感知球面镜对光线的作用。
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与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.培养实事求是的科学态度。
3.通过对平面镜、球面镜应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。

重点
平面镜成像的特点。
难点
平面镜成像原理及虚像的概念。

1.提出问题
照镜子,平面镜能成像(从生活中发现问题),平面镜成像有什么特点呢?
2.提出猜想
平面镜成像有什么特点呢?
(教师不做任何暗示,让学生充分想象)
[学生讨论、归纳]可能有下列猜想:(允许有不正确的猜想)
(1)像与物等大;
(2)像与物到平面镜的距离相等;
(3)像与物左右相反。
3.制订计划与设计实验:
如何来探究像与物的大小是否相等呢?
[明确探究目的]
[老师给学生思考空间,学生:思考、分析、讨论、归纳]——我们采用什么方法来验证像与物是否相等呢?
[设疑]——比较像与物的大小。
[明确探究方法]——找一个跟镜前物体完全相同的物体。
[替身物体]——与像比较。
4.进行实验与收集证据
同学们找桌子上的器材试试看,行不行。[白玻璃暂时不取出]
——用两支相同的笔。
——用两支相同的蜡烛。
同学们成功了吗?有什么障碍?
——从平面镜的正面看见了像,想把“替身物体”放到平面镜后面的像位置上。从平面镜的背面,只看到“替身物体”,而看不见像,所以无法比较像与物的大小。
为什么像不见了呢?[学生:思考、讨论]
——平面镜成的像不是真实存在的。
有没有真实存在的像,你们见到过吗?
——小孔成像,像是光线投射到光屏上形成的。
——投影仪投射到银幕上的像。
——电影院的放映机投射到银幕上的像。
——树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的像。
平面镜成的像是不是由实际光线会聚而成的呢?
——不是的,平面镜的背面有一层漆,光线是不能透射过去的。
[小结]由实际光线会聚而成的,能够用光屏接收到的像,我们叫它实像,而平面镜成的像是光屏接收不到的,不是真实光线相交而成的像,所以叫做虚像。
怎样才能同时看见像和“替身物体”?
[学生:思考、分析、讨论、归纳]
——要同时观察到像和替身物体,必须要让物体通过镜面的反射光线和替身物射出的光线都能进入人眼。
[质疑]我们看见物体(棋子)在平面镜内成的虚像是由于物体射出光线(或反射)经过镜面的反射进入眼睛的。怎样才能同时看见镜后的替身物呢?
——必须使平面镜后面的替身物射出的光线透过平面镜进入人眼。
[质疑]那么现在镜后的替身物射出光线为什么没有透过平面镜进入人眼呢?
——被涂在平面镜后面的漆挡住了,光线无法透过平面镜。
那么该怎么办呢?
——把涂在镜后的漆刮掉。
想一想,有没有其他的办法呢?
——换成平滑的白玻璃。
同学们在用白玻璃板做实验的过程中有没有遇到困难和问题。
——像较弱,看不清。
同学们,白玻璃板成的像比较弱,看不清楚,你有办法让物体所成的像变得清晰呢?
——可用点燃的蜡烛在较暗的环境中做实验。
学生选择器材实验,在实验过程中存在两个问题:
1.实验时间长,点燃的蜡烛烧短了,像比替身物短了;
2.蜡烛不容易放置,会倾斜、倒下,不易操作。
同学们在实验过程中有没有遇到这些困难和问题呢?你们有什么办法改进这个实验吗?看看还有什么器材。[两把手电筒]
——用手电筒作为物体,代替蜡烛。
你们再试一试看。
有的学生没打开手电筒就做实验了,像也很弱,看不清;有的学生打开了手电筒,但灯光竖直向上射出,效果也不好。
同学们,手电筒的像为什么比点燃的蜡烛的像弱;看不清楚,动一动脑筋,有没有办法使手电筒成的像明亮起来呢?
——把当作物体的手电简打开,并把手电简的头旋下来再做实验。
对,这样可以增强光的亮度。再来试试看。
[启发]作为替身物体的手电筒(没开亮的)应移到什么位置上。
——直到看上去它与打开的手电筒的像完全重合。
学生积极主动地探索实验,几经挫折,实验成功后能很好地体会到科学探究成功后的成就感。
实验验证:平面镜成的虚像与物体的大小相同,像与物到镜面的距离相等,它们的连线与镜面垂直。
把上面实验放在白纸上做,只要记录两手电筒和玻璃的位置。改变手电筒的位置,重做上述实验两次,用不同颜色的笔记录每次实验中两手电筒的位置。
分析实验记录:
量出每次实验中两把手电筒到玻璃板的距离。
连接每次实验中两把手电简的位置,观察连线与镜面的关系。
5.交流与评价
(1)同学们各自的探究结果是否相同?
(2)关于平面镜成像的特点,你还有哪些猜想呢?你准备怎样去验证它们呢?
学生课后自己探究:
改变物体与平面镜的距离,像的大小是否会改变呢?
平面镜所成的像是与物体是左右相反的吗?
6.课堂小结
平面镜成像的特点:
(1)成虚像;
(2)像与物等大;
(3)像与物到平面镜的距离相等;
(4)像与物左右相反。
7.球面镜
(1)什么是球面镜?
学生阅读课本第60页的“信息窗”的相关内容,认识凸面镜和凹面镜。
(2)球面镜的应用。
老师要求学生在课后自己查阅资料,了解这两类面镜的应用。
8.布置作业
让学生在理解科学探究的情况下写出简单的探究报告。(包括探究的问题、探究的过程和探究的结论)

第二节 平面镜成像
1.实验方法:等效替代法
2.成像特点:(1)平面镜所成的像是虚像
(2)像与物的大小相同
(3)像与物到平面镜的距离相等
(4)像与物关于平面镜对称
3.认识球面镜

本课体现了科学家在进行科学探究时从发现问题——进行实验——得出结论的过程。所以,一方面要防止出现学生盲目探究的情况;另一方面要避免教
师直接告诉学生“要怎么样”“应该这样”。学生遇到问题时,教师可在思考方向上给以启发、点拨、最后还是要学生自己去思考、自己去解决。




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第三节 光的折射


光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,同时又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,通过对现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识来解释一些自然现象的能力,更重要的是激发学生的学习兴趣,提高学生的科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学。

教材首先通过图片和生活中的一些光现象提出问题,激发学生的探究欲望,而后让学生通过实验探究,归纳、总结出光的折射规律,最后向学生介绍了生活和自然界中许多光的折射现象。光的折射现象和初步规律是学习以后几节内容的基础,所以本节知识是本章教学的重点之一。本节课的教学重点是探究光的折射规律,通过实验探究培养学生的科学探究能力。本节的教学难点是如何进行实验探究。

根据教学内容的上下承接关系,学生刚学完光的反射,对光的现象已有一些简单的认识,对光学研究中的一些物理量已有初步的了解,如入射角、法线等。新的课程改革理念对学生的能力提出了新的要求,本节教学应体现“学生为主体,教师为主导”的教学思想。通过实验演示、实验探究、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导,让学生观察教师的演示实验,分组自主进行实验探究,使学生在头脑中有清晰的表象,以具体生动的感性认识为基础掌握知识,而不是生硬地死记硬背,同时在观察中培养能力,开展思维训练,重视知识的应用。

学生是教学活动的主体,要使学生从“学会”转化成“会学”,教师在教学中要注意对学生学法的指导,根据本节的内容特征,教师在做演示实验时,要引导学生如何去观察实验,如何积极地进行实验探究,如何从中发现规律和归纳总结规律。本节采用观察、对比、分析的学习方法,让学生主动获取知识,再通过思考讨论,总结归纳出光的折射规律,最后让学生应用折射规律解释一些自然现象,培养学生爱科学、用科学的兴趣,提高学生的学习兴趣。

知识与技能
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中时的偏折规律。
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性。
过程与方法
1.通过观察,认识折射现象。
2.体验由折射引起的错觉。
情感、态度与价值观
1.初步领略折射现象的美妙,激发学生探索自然现象的兴趣。
2.培养学生在学习中的交流、团结和协作的精神。

重点
光的折射和光的折射规律的推导。
难点
光的折射规律的应用。

激光笔、光的折射演示装置、水槽、CAI课件;玻璃砖、玻璃杯、铅笔、碗、小石头。

一、创设情景,引入新课
演示:如图,在杯中放入铅笔,从侧面看,铅笔好像向上折断了。

二、新课教学
(一)光的折射
问题:我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象,以及光在反射时所遵循的规律——光的反射定律。这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象。那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢?
教师利用演示实验让学生观察光的折射现象。
学生观察现象,回答问题。
1.光从空气斜射入水中,传播方向是否改变呢?
2.光从空气斜射入水中,如果改变方向,是向界面偏折呢?还是向法线偏折?
教师总结:
光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
教师演示:改变入射角度,看看光的折射有何规律。
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
学生观察、总结:
光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折。
(二)用光的折射解释一些现象
1.盛了水的碗,看上去好像变浅了
[分析]如图所示,从碗底S点发出的光线,由水进入空气时,在水面上会发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S′发出来的。S′就是S的虚像,S′比S距水面的距离近。所以,人看上去盛水的碗底好像变浅了。

2.放在杯底刚好看不见的小石头,加上水又会看得见。
[分析]在未加水之前的小石头S点,射入人眼的这部分光,会被杯的边沿挡住,如图甲所示。射向其他方向的光线,也没有射进入的眼睛,所以,人眼看不见小石头。当水加到一定程度时,S点从水射入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼。如图乙所示,人可以看见小石头,其实,人看到的只是小石头的虚像。

三、课堂小结
师生一起回顾光的折射的特点和规律。

第三节 光的折射
1.光的折射
光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射
2.光的折射规律
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小
注:当光从空气斜射入其他透明介质时,入射角大于折射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,入射角小于折射角




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第四节 光的色散


本节内容是在学习了光的折射规律的基础上学习一种具体的光的折射现象——光的色散现象。本节内容虽然不是光学的重点内容,但在历年各地中考命题中也经常出现。课程标准要求学生知道白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的,了解光的三基色和颜料的三原色,能用色光的混合和颜料的混合知识简单地解释五光十色的世界。

本节教材的特点是将物理知识融于观察实验中,使学生在动手动脑中学习物理知识。教材首先安排了一个探究光的色散的实验,然后课堂上再通过实验探究太阳光通过三棱镜的色散现象,使学生认识到光的色散现象和白光的组成。最后通过实验探究色光的混合与颜料的混合。本节的重点是光的色散及色光的复合,难点是在不同条件下判断物体的颜色。

本节教学的重点在于引导学生观察自然现象,并使学生了解通过实验探究自然现象的方法。教好本节的关键是做好课本中的演示实验和指导学生做好探究实验,有条件让学生动手尝试的实验都应让学生动手一试,激发学生浓厚的探究兴趣,有利于提高课堂教学的效果。教学中应尽可能联系自然现象和生活实际,把学生引向色彩斑斓的奇妙世界。

本节的实验比较难做,上课时应认真观察老师做的演示实验,然后相互交流讨论。总结出色光的混合规律。总结在不同情景下判断物体颜色的方法,对课堂上没有时间完成的实验,如颜料混合的规律,可在课后几个人一起去完成探究实验,再将实验中的困惑与老师交流。

知识与技能
1.初步了解白光是由色光组成的,色光的三基色是红、绿、蓝。
2.初步了解透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
过程与方法
1.动手参与用三棱镜分解太阳光的实验,了解实验是研究物理问题的主要方法。
2.阅读课本第68页内容,了解颜料三原色与色光三基色的不同。
情感、态度与价值观
1.通过观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。
2.通过探究性学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。

重点
光的色散现象,物体的颜色。
难点
色光的混合。

一、新课导入
师:欣赏一幅美术作品,用什么灯光照明最合适?
学生回答。(用柔和的白光最合适)
一朵红色的月季花在阳光下十分鲜艳,可是当它受到蓝光照射时就失去了光彩。所以欣赏一幅美术作品,用柔和的白光最合适,这节课我们来研究光的色散现象。
二、新课教学
1.光的色散
学生完成实验,观察太阳光经玻璃、水反射和折射后产生的现象:
看到了白色的太阳光变成了彩色。
师:将光碟放在阳光或日光灯下,你们又看到了什么现象?
引导学生观察从一个三棱镜射出的光还是白光吗?有几种颜色?
学生回答:白光从第一个三棱镜射出的光变成了彩色,具体的是七种颜色的光,从上至下依次是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
师:再观察这七色光经过第二个三棱镜后发生了什么变化?
学生回答:又变成了一束白光。
讲述:白光分解成七种颜色光的现象叫做光的色散,七种颜色的光汇合后变成一条白色光带,叫做色光的复合。
学生阅读课本内容:关于彩虹。雨后的天空悬浮有大量的细小水珠,太阳光射到这些小水珠上时,它被分解成绚丽的七色光。
2.色光的合成
演示实验:在聚光灯前蒙一块有颜色(红色、黄色或蓝色)的透明胶片,再将其发出的光投射到白色屏幕上,形成有部分光交汇。让学生观察现象:
透明物体的颜色与透过它的光的颜色相同。
不同颜色的光能混合成另一颜色的光。
红、绿、蓝三种颜色的光混合在一起,可以得到白光。
教师讲述:大量实验表明,自然界中红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的,而其他颜色的光则都可以通过红、绿、蓝三种色光适当混合而得到,因此,红、绿、蓝三种颜色被称为光的“三基色”。
彩色电视机的荧光屏和计算机显示器的屏幕上艳丽的画面是由红、绿、蓝三种色光合成的。
3.颜料的三原色
学生分组实验:在调色板上试试,能否用红、黄调出橙色?用红、蓝调出紫色?用黄、蓝调出绿色?用调出的颜色再混合,并改变不同颜色混合时的比例,还能调出哪些颜色?
看能否用其他颜色调出红、黄、蓝色。
实验总结:我们可以用红、黄、蓝颜料调出其他色彩,但却不能用其他颜料调出这三种颜色,因此,红、黄、蓝被称为颜料的“三原色”。
不同色彩搭配,不仅给人以美感,而且使人产生联想。
如:黄、橙、红属于暖色,让人想到火与太阳;
绿、蓝、紫属于冷色,让人想到草地、水等。
冷暖色的对比与协调,能产生美妙、生动的色感。
4.物体的颜色
透明物体的颜色是由透过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。白色物体能反射各种色光,黑色物体不反射任何色光,无色透明物体能透过所有色光。例如,只有红色光照射物体时,物体只可能有两种颜色,红色物体和白色物体是红色的,其他颜色的物体都是黑色的。戴着绿色的眼镜看物体时,绿色物体和白色物体是绿色的,其他颜色的物体都是黑色的。
三、课堂小结
1.光的色散现象。
2.色光的三基色与颜料的三原色。
3.物体的颜色。

第四节 光的色散
1.光的色散:太阳光(白光)可分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光
2.光的三基色:红、绿、蓝
3.颜料的三原色:红、黄、蓝
4.物体的颜色:透明物体的颜色是由透过它的色光决定,不透明物体的颜色由它反射的颜色决定




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第五节 科学探究:凸透镜成像


本节的主要内容是凸透镜与凹透镜对光线的作用,探索凸透镜成像的规律。这些知识都是初中光学的重点,是学习光学仪器(如眼镜、照相机、显微镜等)的基础。历年各地中考命题中,考查本节内容的题目约占中考光学题目的一半,课程标准要求学生了解凸透镜的结构及其对光的作用。通过实验探究,掌握凸透镜成像的规律,并能用凸透镜成像的规律分析和解答有关问题。在科学探究中,培养自主获取有关数据信息的方法和能力,养成尊重实验数据、实事求是的科学态度。

本节教材首先介绍了凸透镜及焦点、焦距等概念,介绍了凸透镜对光线的作用,而在教材的最后以信息窗的形式介绍了凹透镜及其对光线的作用,教学中可把凸透镜与凹透镜一起讲解,以巩固学生对透镜的认识。然后教材详细地安排了学生实验探究凸透镜成像的规律。本节教学的重点是让学生知道在科学探究中制订计划与设计实验的意义、方法,以及让学生知道凸透镜成像的规律;教学的难点是如何让学生通过科学探究知道在科学探究中制订计划与设计实验的意义、方法。交流讨论是探究的重要环节,这一环节不仅要求学生有严谨认真的科学态度,也可以培养学生团结合作的精神。

由于探究凸透镜成像规律的实验比较复杂。在教学过程中,教师可以让学生通过阅读和实验来学习凸透镜和凹透镜的结构及其对光的作用。在科学探究教学中,教师要突出从生活中或以往的经验引入,引导学生从具体事例中提出关键问题。在探究实验过程中,教师应给以示范和指导,分析实验数据时,教师最好能给学生提纲,引导学生从正确的角度去分析数据,归纳总结结论。

学好本节课的关键是积极动手做探究实验,与同学密切合作,获得科学、正确的数据,积极参与交流与讨论,认真听取别人的观点,汲取正确有益之处。

知识与技能
1.认识凸透镜和凹透镜,知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。
2.理解凸透镜的成像规律,知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与发光体位置的关系。
3.了解实像和虚像的区别。
过程与方法
1.能在探究实践中初步获得提出问题的能力。
2.通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。
3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
情感、态度与价值观
1.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常用品中的物理学原理。
2.乐于参与观察、实验、制作等科学实践。

重点
1.凸透镜成像规律。
2.使学生初步了解科学探究方法。
难点
1.凸透镜成像的原理。
2.对凸透镜成像性质的描述。

光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、灯泡、刻度尺。

一、新课导入
前面我们已经学过小孔成像和平面镜成像,知道小孔所成的像是实像,像的大小与物体的大小以及物距和像距有关,平面镜所成的像是虚像,像的大小只与物体的大小有关。你知道照相机和老师上课用的投影仪是怎么成像的吗?
二、科学探究
(一)透镜对光线的作用
中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜,中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
演示实验:用平面镜取光做凸透镜使光线会聚的实验并记录在白纸上得到的最小最亮的光斑到凸透镜的距离。然后取出另一块不同的凸透镜让一位学生模仿刚才的实验再做一次,看两次的结果是否相同。最后换用凹透镜,重做以上实验,看有什么结果。
归纳总结:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
由于凸透镜对光线起会聚作用,所以我们看见太阳光是一束平行光,通过透镜之后会聚于一个小而亮的点。我们把这个点叫做焦点。(这时太阳光与主光轴平行,焦点恰好在主光轴上)我们把焦点到光心的距离叫做焦距。实验中我们看到不同的透镜焦距是不同的。
我们把通过透镜两个球面球心的直线,叫做透镜的主光轴,简称光轴。凸透镜的中心称为光心,凡是通过光心的光,其传播方向不变。
透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,经过透镜光心的光线传播方向不变。
(二)探究凸透镜成像的规律
1.提出问题
师:大家先进行分组实验:用一凸透镜在灯泡与墙壁之间移动,你们可观察到什么?
学生动手实验。
结果:可在墙上得到放大、缩小或等大的灯丝的像,也可能在墙上看不到像。可能看到放大、正立的灯丝的像。
教师引导学生提出问题:凸透镜成像有什么规律?
2.假设与猜想
组织学生讨论,启发学生作出合理的猜想。
可能的答案:(1)与物体到凸透镜的距离有关。
(2)与焦距有关。
……
3.设计实验
师:怎样验证你们的猜想是否正确?(实验)
实验是探究物理知识最基本的一种方法。你们准备设计一个什么样的实验方案来证实你们的猜想呢?
根据学生的回答进行引导:
(1)焦距不同的透镜,对同一物体所成的像不相同。
(2)同一透镜,物体离透镜的距离不相同,所成的像不相同。
说明:物体通过凸透镜成像情况不仅与物体到凸透镜的距离有关,还与透镜的焦距有关。
介绍光具座:光具座上可以固定凸透镜、光屏、放置蜡烛,还可以调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置和高度,并有刻度尺,可直接读出蜡烛与凸透镜,光屏与透镜的距离。
指导学生选用实验器材。
实验时,蜡烛火焰作为物体,白板作为光屏,光具座起支架作用。
学生阅读教材,参考课本第72页的内容和表格,准备实验。
另外,实验中还需要注意的几点(边演示边讲解):在光具座上有刻度尺,从左至右依次放好蜡烛、凸透镜、光屏,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜、光屏三者中心大致在同一高度,这样才能在光屏上得到完整的像。
第一次实验先把蜡烛移到离透镜尽量远的位置,定好物距后,只能移动光屏找烛焰的像。这时观察光屏,轮廓模糊的并不是真正的像,当找到清晰的像时,记下像的大小、倒正及物距、像距,记录好数据。再将蜡烛向透镜靠近,再移动光屏,找到清晰的像,记录好数据;再向蜡烛靠近,继续实验,记录数据,找出成像规律。
学生实验:
(1)获得凸透镜的焦距(可查找资料或实验测出);
(2)认识光具座,调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
(3)不断改变距离,观察像的大小、倒正、虚实,读出物距、像距并记录好数据。
4.分析论证
教师收集几组数据,师生共同分析总结:
当物体位于凸透镜两倍焦距之外时,成缩小、倒立
的(实)像;
当物体位于凸透镜两倍焦距时,成等大、倒立的(实)像;
当物体位于凸透镜焦距与两倍焦距之间时,成放大、倒立的(实)像;
当物体位于凸透镜的焦距以内时,成放大、正立的(虚)像。
当物体位于焦距处,不能成像。
5.评估
出示几组不太理想的数据,引导学生分析原因。
三、课堂小结

物距(u) 像距(υ)
像的情况
大小 倒立 虚实
u>2f f<υ<2f 缩小 倒立 实像
u=2f υ=2f 等大 倒立 实像
f2f 放大 倒立 实像
u=f 不成像,光屏上有一个和凸透镜等大的光斑
u

第五节 科学探究:凸透镜成像
1.透镜对光线的作用
2.凸透镜成像的规律
3.实像和虚像




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第六节 神奇的眼睛

知识与技能
1.了解眼睛的结构,知道近视眼和远视眼的特点及其矫正方法。
2.了解放大镜、照相机、投影仪,知道它们在生活中的应用及使用方法。
3.了解显微镜、望远镜的大体构造,了解它们在生产、生活和科技中的应用。
过程与方法
1.通过做凸透镜成像的实验,培养学生的观察能力,并能在观察物理现象或物理学习过程中发现问题,培养学生提出问题的能力。
2.通过科学探究活动,使学生初步了解科学探究的基本方法,培养学生科学探究的能力和精神。
3.创设思考和回答、交流和讨论问题的机会和条件,培养学生信息交流能力和表述自己观点的语言表达能力。
4.通过几个问题的讨论,尝试应用已知的科学知识去解释或联想某些生活实际中的问题,培养学生的创新能力。
5.通过自学,逐步培养学生的自学能力。
情感、态度与价值观
1.使学生具有眼保健、保护视力的意识,注意用眼卫生。
2.通过小组交流讨论与小组实验,培养学生将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识到交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。敢于提出与别人不同的见解,也能勇于放弃或修正自己的错误观点。
3.通过科学探究活动,培养学生对科学的求知欲,乐于探索日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活的意识。
4.初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响。

重点
1.眼睛的构造及视力矫正。
2.照相机、投影仪的成像原理。
难点
1.近视眼、远视眼及其矫正。
2.显微镜、望远镜的成像原理。

一、新课导入
师:大家都知道,眼睛是认识世界的窗户,如果眼睛看不见东西了,你们想象一下你们的生活将发生什么样的变化?
让学生陈述观点。
师:眼睛看不见东西了,是很痛苦的。有的人先天就是盲人,有的人因事故或疾病导致眼睛看不见东西了,我们健康人在生活中应该关心、爱护盲人,特别是过马路时要主动为盲人带路。对于我们每个人来说,一辈子就只有一双眼睛,平时大家要注意用眼卫生,好好爱护自己的眼睛,每年的6月6日是世界爱眼日。这节课我们就来探究眼睛与视力矫正。
二、新课教学
1.眼睛
提出问题:
师:对于眼睛,大家想知道什么?(或你想提出什么问题)
生:眼睛是怎么看见物体的?
眼睛的结构是怎样的?
眼睛变成近视眼、远视眼的原因是什么?
近视眼镜、老花镜是怎样矫正近视眼、远视眼的?
……
师:以上这些问题这节课我们都要逐一探究。人眼的构造大家在生物课上学过,请一位同学说说。
生:人眼的构造由外到内是:角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经。
出示眼球构造挂图。
师:晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,大家想想,眼睛看物体与什么类似?(凸透镜成像)
师:从物距和像距的关系来看,眼睛看物体相当于生活中的凸透镜成像的哪一种?
生:相当于物体距离凸透镜大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
板书:人眼视物相当于凸透镜成像。
师:根据凸透镜成像的知识,远近不同的物体成的像的位置是不同的,就是说,要看清远近不同的物体,视网膜(光屏)要不断移动,请大家思考一下:到底什么在变(像距或焦距)?
学生回答。
师:眼睛在看远近不同的物体,晶状体在睫状体的作用下,改变厚薄,改变焦距(即调焦)。
板书:人眼看远近物体的原理:晶状体的调节作用。
2.视力矫正
师:近视眼和远视眼的形成,这是大家切身的问题,这两个问题,请大家先自学几分钟(学生阅读课本)。
演示实验:用几个不同焦距的凹透镜和凸透镜作为眼镜片,一个光源和一组眼睛模型如课本图来探究视力矫正的方法。
模型中的凸透镜相当于晶状体,烧瓶的后壁相当于视网膜,着色液体则表示玻璃体。
用光束照射每个眼睛模型,让学生根据光束聚焦位置确定出每个模型代表的是哪一种眼睛。
(1)探究近视眼的矫正
师:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了,为了能看清物体,应在近视眼前面放一个什么透镜?说出根据。
生:用一个凹透镜。
演示实验。
注:焦距不同的凹透镜对近视的矫正能力不同,应选用合适的度数。
另:激光治疗。
(2)探究远视眼的矫正
师:远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体。产生远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处一点的光还没会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑。为了能看清近处的物体,就在远视眼前放一个凸透镜。
学生演示实验。
(3)眼镜的度数
师:透镜焦距的倒数叫焦度,用Ф表示。焦距以m为单位。凸透镜的度数是正数,凹透镜的度数是负数。
师:如何保护眼睛?
生:做好眼保健操。
3.透镜的应用
师:要看清较小的物体,应怎样办?
学生探究:利用桌上的凸透镜观察课本上的文字。
讨论:文字离凸透镜多远才合适?放大镜所成的像是怎样的?水滴能把字放大吗?(做一做)
(1)显微镜
引导学生探究:
一个放大镜可以放大物体,若要放大更小的物体,可否将透镜组合?
将组合的较好的学生的透镜向大家展示。
用多媒体向学生播放显微镜的发展。
练习用真正的显微镜来观察物体。
(2)望远镜
师:一个凸透镜和凹透镜组合在一起会如何呢?
引导学生选用焦距不同的凸透镜和凹透镜来组合,观看远处的物体。
利用多媒体放映望远镜和天文望远镜的发展资料以及它们在天文事业方面所起的重大作用。
引导学生讨论科技对人类生活和社会发展的重要性以及自己的感受。
(3)照相机和幻灯机
投影照相机实物。引导学生观察照相机的主要组成部分及其使用。
让学生讨论照相机的原理:像比物体是变大了还是变小了?
像距和物距哪一个大?
像是正立还是倒立的?
让学生课下用照相机拍照,了解照相机的使用和原理。
出示幻灯机、投影仪,进行实物投影。组织学生讨论它们的成像原理及使用方法。
讨论:放大镜、幻灯机、照相机所成的像有什么不同?
小结测评。

第六节 神奇的眼睛
1.眼睛
(1)人眼视物相当于凸透镜成像
(2)人眼看远近物体的原理:晶状体的调节作用
2.视力矫正
(1)近视眼的矫正:配戴凹透镜
(2)远视眼的矫正:配戴凸透镜
3.透镜的应用
(1)放大镜
(2)显微镜
(3)望远镜
(4)照相机
(5)投影仪




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