《光的直线传播》教学设计
教学目标:
知识与技能
1.通过探究,归纳得到光的直线传播规律,进而能用光的直线传播来理解小孔成像、日食、月食、等现象。
2.了解光的传播需要一定的时间,知道真空中、空气中的光速,理解激光测距的原理。
3.了解我过古代在光现象研究上的成就,知道中国文明对科学发展作出的贡献。
过程与方法
本节课主要是通过对演示实验的观察,思考对所学知识点不断的深化补充。
情感态度,价值观
关注人文教育,学会用所学的知识点解释实际生活中出现的现象和问题。
重点、难点:
本节课的重点和难点都在于光是怎样传播的。采用的方法是通过对演示实验的观察思考,教师加以必要的引导。
实验器材:
150W电灯、小孔成象仪、激光光源、玻璃杯、报纸、打火机、小水槽、肥皂水。
课件:投影片、照片。
教学过程:
教师活动
学生活动
课堂反馈
复习:我们已经知道太阳光可以被分解成七种色光,请一个同学说一下分别是哪七种色光?师:正是因为太阳光可以被分解成七种色光,自然界才会给我们呈现出五彩缤纷的美景。情境一:当我们站在阳光底下为什么总会看到影子呢?情境二:还有,晴天树阴下的光斑同学们知道是什么形状吗?(展示照片)这又是为什么呢?情境三:小孔成像。实验操作:利用150W的电灯和小孔成象仪进行实验操作。问:同学们能看到什么?问:这个像有什么特点?师:这个像是倒立缩小的,但是不是所有“小孔成像”都会这样呢?(调节电灯与小孔的距离)现在这个像有什么特点?师:所以我们发现“小孔成像”所成的像必然倒立,可以缩小,也可以放大。师:说明一点:像刚才实验中我们看到的有真实光线汇聚而成能在光屏上呈现的像叫实像。师:同学们看到的实验是不是很有趣?想不想知道为什么?通过下面的学习我们就可以知道原因。1.光在同种均匀介质中沿直线传播。实验一:还原光在空气中沿直线传播的现象。实验操作:利用激光光源、玻璃杯、报纸、打火机来完成该实验。略……师:同学们能看到什么现象?师:说明了什么?实验二:还原光在水中沿直线传播现象。实验操作:利用激光光源、小水槽、肥皂水来完成该实验。略……师:同学们能看到什么现象?师:说明了什么?师:事实上,光不仅在水和空气中沿直线传播,光在玻璃、真空等一些物质中也会沿直线传播。水、空气、玻璃、真空等我们称之为介质。同学们,综合以上分析,总结光是怎样传播的。师:水和空气都是介质,光从空气中射到水中一定是沿直线吗?师:在火光的一侧观察另外一侧景物,你会看到什么现象?师:说明什么?师:把所有的条件加在一起,总结光是怎样传播的。2.应用(1)作光路图解释影子的形成。教师示范,作图过程略。师:光是用一根带箭头的直线来表示的,箭头的方向就表示光的方向。如图,太阳光照不到的地方就形成了影,所以我们有“立竿见影”的成语,实际上这就是因为光在同种均匀介质中沿直线传播。(2)
作光路图解释小孔成像。师:小孔成像也是由于光在同种均匀介质中沿直线传播。师:为什么“小孔成像”所成的像有时放大有时缩小?师:光源、小孔位置不变,要使像变大怎么办?师:有没有可能得到等大的像?(3)解释晴天树阴下的光斑为什么是圆形。(4)通过阅读“生活
物理
社会”,让学生了解日食、月食现象。要求学生画出日食和月食时太阳、月球、地球相对位置。投影:日食太阳
月球
地球投影:月食太阳
地球
月球3.光速师:讲到光的传播,我们不由想到,传播快慢问题,在一个黑暗的房间里,你打开灯,你是否能感觉出来哪里先亮,哪里后亮?问题:是否说明光的传播不需要时间?C真空=3.0×108m/s=3.0×105km/sC真空>C空气>C水>C玻璃说明:在计算时C真空≈3.0×108m/s(2)应用:用激光测距离。
例1:用激光测量地球到月球的距离时,从发出激光到接收到激光所用时间为2.56秒,求地球到月球的距离。4.课后问题思考(1)影子在实际生活中有哪些应用和危害?怎样消除影子,实际操作一下。(2)在两张纸上分别剪出一个圆孔和一个方孔,把它们放在阳光下分别能看到怎样的光斑?如果改变孔与地面的距离,光斑的情况是怎样的?为什么会这样?
回答:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。学生思考。学生观察,并回答:圆形。回答:和灯丝形状一样的像。回答:倒立的、缩小的像。回答:倒立的、放大的像。有同学会说激光光源发出的是“红外线”,教师要及时纠正学生的错误。回答:光线是直的。回答:光在空气中沿直线传播。回答:光线是直的。回答:光在水中沿直线传播。回答:光在介质中沿直线传播。
回答:光在同种介质中沿直线传播。
回答:在火光的一侧观察另外一侧,会看到景物在抖动。回答:说明光的传播方向发生了变化。回答:光必须在均匀物质中才能沿直线传播。结论:光在同种均匀介质中沿直线传播。学生思考并临摹光路图。学生参看课本作出光路图。回答:“小孔成像”所成的像放大还是缩小取决于光源、小孔、光屏的相对位置。回答:光屏远离小孔。回答:有。回答:太阳相当于做实验用的电灯,树叶的缝隙相当于小孔,地面相当于光屏,就会发生“小孔成像”现象。晴天树阴下的光斑实际上是太阳倒立的实像。学生阅读、思考,作图。学生交流。回答:不是,而是光传播的太快了,传播的时间非常的短,人们无法观察到。学生阅读课本。学生计算略。
所谓“温故而知新”,在教学过程中一定要注意新旧知识的联系,经常性复习。过渡自然。教师的角色就像一个演员,不仅要用优美的语言,还要用自身对大自然之情,把学生引入大自然,引入情境。现在的学生都生活在钢筋混凝土的“森林”中,他们离大自然太远了。我宁愿用语言把他们带回自然界,展示照片只是无奈之举。“小孔成像”实验要求教师自制实验仪器,我尝试了很多方案,发现这样做效果很好。只要求学生说出看到的实验现象。“虚像”问题,对于初中生而言是比较难理解的。在这里让学生理解什么是“实像”,对以后理解“虚像”是大有裨益的。情境设置作用之一就是激发学生学习兴趣。由于激光的方向性好,散射少,人从侧面是看不到光的,所以我们做的工作只是“还原”,学生在这里犯错是很正常的。实验过程中要引导学生观察和思考。对介质含义简单作一个说明是很有必要的。教师引导,学生通过逻辑推理,逐步深入,最终得到了我们需要的结论。掌握物理规律的目的就在于能够利用物理规律解决问题。教师示范的同时应鼓励学生多动手。作这样的光路图,对刚刚接触光路图的学生是有难度的,所以可以让学生看着书作图。千万不要怀疑学生的表达能力和归纳能力。在这种情境下,学生所有的知识储备,已经能够让他们表达如此自如。这里只要求学生大致的画出太阳,月亮,地球的位置。“应用”部分内容的设置与创设的情境相互呼应,加深学生的理解。光在不同介质中的速度是不同的,光速大小的比较不要死记硬背,可以让学生先比较
这些物质的密度,这样记忆比较简单。不要求用公式。课后小实验,提高学生学习兴趣。
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