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14.1光的直线传播4.1光的直线传播教案教学目标知识与技能：1．了解光源，知道光源大致分为天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.过程与方法：1．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．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．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．通过亲身的体验与感悟，使学生获得感性认识，为后续学习打基础．3．通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动．教学重难点：教学重点：光的直线传播.教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象.教学用具激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏、两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、白纸.教学过程一、创设情景，导入新课利用多媒体课件播放：播放一幅幅美丽的画面。同学们欣赏了美丽的色彩斑斓的光，世界才被打扮得如此美丽，如此迷人。对于光，同学们想知道些什么呢？今天我们先来学习《光的传播》。二、推进新课知识点一：光的直线传播阅读课本P69，完成以下问题：1.能够发光的物体叫做光源.2.光源可以分为天然光源和人造光源．3.月亮不是光源．提问：同学们，刚才我们看到了美丽的山城夜景，那么，这些把山城点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢？结合课本中的图，阅读课本。然后讨论交流。1.光源2提问：除了课本上举的例子，你还知道哪些物体能够发光呢？太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗？【归纳总结】月亮、反光的镜子是不能够发光的，星星当中也只有恒星能够发光，行星和卫星是不发光的。我们把这些能够发光的物体，称之为光源。像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体，叫“天然光源”；像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体，叫“人造光源”。板书：能够发光的物体，称之为光源。2.探究光的直线传播的条件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、水以及果冻这些均匀介质中沿直线传播，但在两种介质的界面上要发生偏折。提问：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？演示实验：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。演示实验：教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。提问：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？教师演示：如图，在支架上固定一个薄水槽，其中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例)，由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。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，再让同学们观察——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。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。这种直线叫做光线。板书：光在同种均匀介质中沿直线传播。光线：用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。3.光沿直线传播的现象及其应用(1)生活中有哪些常见的现象可以说明光是沿直线传播的？①影子的形成影子是如何形成的？答：光源发出的光照到不透明物体上时，会在物体的背后形成一块与物体形状类似的黑色区域，即影子．②小孔成像演示实验：探究小孔成像的特点器材：蜡烛、火柴、自制小孔成像器具(制作方法：两个套在一起的硬纸筒，内筒可以前后拉动，内筒的一端蒙上半透明的塑料膜，外筒的前端用硬纸片封死，硬纸片上穿一个小孔，直径约1mm)．操作步骤：A.让小孔对着点燃的蜡烛，使蜡烛与小孔的距离在10cm～15cm之间，观察塑料薄膜上所成的像的情况．B.改变蜡烛与小孔的距离，观察像的变化情况；C.保持蜡烛与小孔的距离不变，前后拉动内筒，观察像的变化情况；D.改变小孔的形状，重复步骤A．B．C．请回答：(1)像是正立的还是倒立的？改变蜡烛与小孔的距离，像如何变化？答：小孔成像成倒立的实像，像的大小跟物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关．4(2)成像情况与小孔的形状有关吗？答：像的形状与物体自身有关，与小孔形状无关．(3)小孔成像的原理是什么？答：光沿直线传播．4.光在同种均匀介质中沿直线传播，那么光沿直线传播在生产生活中有哪些应用呢？答：①激光准直．②瞄准——“三点一线”原则．③整队集合．【归纳总结】1.光在同种均匀介质中沿直线传播．2.光线是为了方便研究光学问题而建立的物理模型，实际上并不存在.3.光沿直线传播的现象和应用(1)现象：①影子的形成.②小孔成像等．(2)应用：①激光准直.②瞄准——“三点一线”原则．③整队集合等．知识点二：光的传播速度提问：同学们快速阅读课本，读完之后能告诉老师为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声？说明：光的传播速度比声速快。光在真空或空气中的传播速度是3×108m/s，在水中的传播速度约为在真空中的3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。扩展：光速是很大的。如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。教师小结：这里涉及了一个新的物理量——光速，物理学上用符号c表示，它的单位和速度一样都是米/秒，符号表示为m/s。通过看书我们可以知道在真空中的光速是宇宙间最快的速度，c＝3×108m/s，在空气中，光速也可以近似地看为3×108m/s，在水中的传播速度约为在真空中的3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气v水v玻璃。板书：c＝3×108m/s[说明]光在其他介质中的速度都比真空中的传播速度小。空气中的光速接近于真空中的光速，也可以认为是3×108m/s。光在水中的传播速度大约为真空中光速度的34，在玻璃中的传播速度大约为真空中光速的23。(4)光年：光在一年内通过的路程。（光年是一个长度单位而不是时间或速度的单位）。三、板书设计第1节光的直线传播一、光的直线传播1．光源定义：能够发光的物体，称之为光源。2．探究光的直线传播的条件条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。光线：用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。3．光的直线传播应用光的直线传播现象：影、激光准直、日食、月食、小孔成像小孔成像的成像特点：倒立的实像二、光的传播速度光速：c＝3×108m/s5四、教学反思本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律，让学生掌握科学探究的基本环节，即“提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──得出结论──交流与评估”的科学研究方法，这为学生今后从事物理研究提供了一个基础的方法。培养学生的创新能力，给学生提供大量器材，适当的时间，让他们自己设计实验，选择器材，经历实验过程，并在其中思考，交流，动手，探索，感悟。从中会发现一些非常有创意的方法初二的学生对光的直线传播已经积累了许多的生活经验，比如从手电筒的光，汽车车灯的光，阳光照射过树林等。为了加深学生的这种认识，因此课前要求每个学生利用易拉罐或薯片筒做一个小孔照相机。我主要的想法是要激发学生的兴趣，让他们自己动手动脑，经历制作过程，充分挖掘了学生的创新潜能。让学进行手影游戏，活跃了课堂气氛，是学生对光的直线传播有更深刻的认识。同步练习：1.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是（）A.圆形的B.正方形的C.不规则的D.成条形的2.宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验．他首先直接观察老鹰，发现它在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与它的方向一致．然后，他在纸窗上开一小孔，使窗外老鹰的影子呈现在室内的纸屏上，结果观察到：“鸢东则影西，鸢西则影东”．阅读了上述材料后，你认为下列说法错误的是（）A.“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象是小孔成像B.沈括观察到“鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动”，是小孔成像C.小孔成像可用光的直线传播解释D.小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向相反3.跑终点记时员，必须在看到发令枪冒白烟就开始记时，而不能听到枪声才记时，这是因为()A.看枪冒烟记时准确B.声音嘈杂听不清枪声C.听枪声才记时不够准确，使成绩偏低D.都不对4.不是由于光的直线传播而形成的是（）A.影子的形成B.日食和月食的形成C.水中筷子弯曲了D.小孔成像5.自习下课回家的路上，她发现某行人在路灯下经过时，人影子的变化情况应该是()A.逐渐变短B.工渐变长C.先变长后变短D.先变短后变长6.如图：燃的蜡烛放在距小孔a处，它成的像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b，则半透明纸上的像是（）A.倒立、放大的虚像B.正立、缩小的虚像C.倒立、缩小的实像D.正立、放大的实像7.如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，看到烛焰在薄膜上成像，关于这一现象，下列说法正确的是（）6A.薄膜上成的像是烛焰的虚像B.薄膜上成的像是烛焰发出的光通过小孔反射形成的C.薄膜上成的像是烛焰的影子D.薄膜上成的像是烛焰发出的光沿着直线传播形成答案：D8.下列光现象与日食的形成原因不同的是（）A.小孔成像B.水中倒影C.手影游戏D.树下阴影答案：B9.光在均匀物质中沿传播，如果遇到不透明的物体，在物体后面的区域便产生了影子。你排纵队时看到自己前面的一个人挡住了所有的人，队就排直了，这因为光；光在真空中的传播速度是km／s，下雨时总是先看到闪电，后听到雷声，这是由于的缘故。在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用___________的原理，光在______中传播的速度最大.月食的形成在中间，日食的形成在中间，它们都是由于形成的阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多形光斑，这是太阳的，是由于而形成的．10.下列属于自然光源的是（），人造光源的是（）。①月亮②地球③灯泡④太阳⑤灯篓鱼⑥萤火虫⑦点燃的蜡烛11.如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。12.在探究树荫下光斑的活动中，小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。为了研究孔的大小对光斑形状的影响，她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。7（1）小华在四种卡片中选择了卡片甲。她这样选择的原因是。（2）让平行光垂直照射在卡片上，调节卡片甲与光屏距离，透过孔的光在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑；再用另一张卡片覆盖在甲上，如图b，自右侧无孔处开始，向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状，光斑大小；过一会儿，观察到光屏上出现圆形的光斑，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状，光斑大小。【答案】1.A2.B3.C4.C5.D6.C7.D8.B9.同种直线背光光是沿直线传播的3×105光在空气中的传播速度比声音快光沿直线传播真空地球月球光的直线传播圆形像光沿直线传播10.④⑤⑥③⑦11.12.（1）在改变孔的大小过程中，孔的形状保持不变（2）不变变小不变不变