《第1節(jié) 光的直線傳播》教案（附導(dǎo)學(xué)案、同步練習(xí)）

第四章光現(xiàn)象《第1節(jié)光的直線傳播》教案【教學(xué)目標(biāo)】1.了解光源，知道光源大致分為自然光源和人造光源兩類.2.理解光沿直線傳播及其應(yīng)用.3.了解光在真空和空氣中的傳播速度c=3×108m/s.【教學(xué)重點(diǎn)】：光的直線傳播.【教學(xué)難點(diǎn)】：用光的直線傳播來解釋簡(jiǎn)單的光現(xiàn)象.【教學(xué)用具】激光演示器、盛有水的水槽、手電筒、白熾臺(tái)燈、棱鏡、帶狹縫的屏、白屏、兩塊帶有小孔的硬紙板、彩色蠟筆、陀螺、水彩、毛筆、水、白紙.【教學(xué)過程】一、eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(情景導(dǎo)入))利用多媒體課件播放：播放一幅幅美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光。同學(xué)們欣賞了美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光，正是有了這色彩斑斕的光，世界才被打扮得如此美麗，如此迷人。對(duì)于光，同學(xué)們想知道些什么呢？今天我們先來學(xué)習(xí)《光的傳播》。二、推進(jìn)新課探究點(diǎn)一光的直線傳播1．光源提問：同學(xué)們，剛才我們看到了美麗的山城夜景，那么，這些把山城點(diǎn)綴得如此美麗的光是哪兒來的呢？結(jié)合課本中的圖，閱讀課本。然后討論交流。點(diǎn)評(píng)：光是光源發(fā)射出來的。提問：除了課本上舉的例子，你還知道哪些物體能夠發(fā)光呢？太陽、星星、月亮、點(diǎn)燃的火柴、點(diǎn)燃的蠟燭、點(diǎn)亮的日光燈、反光的鏡子、點(diǎn)亮的電視機(jī)屏幕都能發(fā)光嗎？點(diǎn)評(píng)：月亮、反光的鏡子是不能夠發(fā)光的，星星當(dāng)中也只有恒星能夠發(fā)光，行星和衛(wèi)星是不發(fā)光的。我們把這些能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。像太陽、螢火蟲、水母這類能夠自然發(fā)光的物體，叫“天然光源”；像點(diǎn)燃的蠟燭、霓虹燈、白熾燈這類由人類制造的發(fā)光物體，叫“人造光源”。板書：能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。2．探究光的直線傳播的條件引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用桌面上的器材，通過開放性實(shí)驗(yàn)探究得出：光在空氣、水以及果凍這些均勻介質(zhì)中沿直線傳播，但在兩種介質(zhì)的界面上要發(fā)生偏折。提問：同學(xué)們剛才看到了許多光沿直線傳播現(xiàn)象，但是光總是沿直線傳播嗎？(先開放性分組實(shí)驗(yàn)，然后小組間交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：方法一：用激光筆發(fā)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線傳播。方法二：用激光筆發(fā)出光直接照射果凍，發(fā)現(xiàn)光在果凍中沿直線傳播。方法三：將激光射過拉直了的橡皮管，但橡皮管彎曲就無法射過。方法四：將幾枚大頭針插在一條直線上，眼睛沿這條直線看去只能看到第一根針。方法五：將激光沿白屏從空氣斜射入水中，可以看到光在空氣和水中的路徑都是直線，在空氣和水的界面上發(fā)生了偏折。組織學(xué)生歸納得出：光在空氣、水、果凍、玻璃中沿直線傳播；但在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了偏折。演示實(shí)驗(yàn)：教師演示光在非均勻糖水中傳播的實(shí)驗(yàn)。得出光在同種非均勻介質(zhì)中路徑發(fā)生彎曲。提問：這兩個(gè)現(xiàn)象說明光必須在同種介質(zhì)中才沿直線傳播，但光在同種介質(zhì)中光就一定沿直線傳播嗎？教師演示：如圖，在支架上固定一個(gè)薄水槽，其中放置一個(gè)白屏來顯示光的路徑，事先配有四杯濃度不同的糖水，將它們按濃度從大到小依次倒入水槽(四種糖水的量按一定的比例)，由于各層糖水間相互混合，所以水槽內(nèi)形成了從上到下濃度逐漸變大的不均勻糖水。將一束激光從透明水槽側(cè)面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上層溶液斜向下射入非均勻糖水，可見激光路徑在非均勻糖水中向下彎曲。同時(shí)做一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，用激光光束斜射入同種均勻的蔗糖溶液中，再讓同學(xué)們觀察——光的路徑仍是直線。引導(dǎo)學(xué)生歸納出光沿直線傳播的條件：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。由于平時(shí)我們見得最多的是光沿直線傳播的情形，所以物理學(xué)中就用帶箭頭的直線來表示光的傳播方向。比如要表示電燈的光在空氣中的傳播時(shí)，我們就沿光的傳播路徑作一些直線。這種直線叫做光線。板書：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光線：用一條帶箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向這樣的直線叫光線。3．光的直線傳播應(yīng)用方法1：對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生可采取教師設(shè)計(jì)情景或演示實(shí)驗(yàn)由學(xué)生來解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。如手影的游戲、激光器的準(zhǔn)直等，最后老師簡(jiǎn)介日食、月食。方法2：由學(xué)生舉出生活中的事例并運(yùn)用原理來分析。小孔成像演示：仍然運(yùn)用前邊的器材，保持電燈不動(dòng)，用一個(gè)大紙板完全遮住圓筒形蛋糕盒底部的進(jìn)光口。并在紙板上開一個(gè)小圓孔。提問：如果打開電燈，一部分光將穿過小孔射到屏上，請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，在屏上將看到什么？打開電燈，學(xué)生觀察屏上的現(xiàn)象以及燈絲的形狀，大家看到什么了？點(diǎn)評(píng)：“V”字形的光斑，燈絲的形狀也是“V”字形的。但是開口和光斑相反。引導(dǎo)學(xué)生分析出小孔成像的原理及成像特點(diǎn)。板書：光的直線傳播現(xiàn)象：影、激光準(zhǔn)直、日食、月食、小孔成像。小孔成像的原理：光的直線傳播。成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像。探究點(diǎn)二光的傳播速度提問：同學(xué)們快速閱讀課本，讀完之后能告訴老師為什么在打雷的時(shí)候先看到閃電后聽到雷聲？說明：光的傳播速度比聲速快。光在真空或空氣中的傳播速度是3×108擴(kuò)展：光速是很大的。如果一個(gè)飛人以光速繞地球運(yùn)行，在1s的時(shí)間內(nèi)，能夠繞地球運(yùn)行7.5圈。教師小結(jié)：這里涉及了一個(gè)新的物理量——光速，物理學(xué)上用符號(hào)c表示，它的單位和速度一樣都是米/秒，符號(hào)表示為m/s。通過看書我們可以知道在真空中的光速是宇宙間最快的速度，c＝3×108m/s，在空氣中，光速也可以近似地看為3×108m/s，在水中的傳播速度約為在真空中的3/4，在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。到這里我們可以得到光速在空氣、水、玻璃中的大小關(guān)系v空氣>v水板書：c＝3×108[說明]光在其他介質(zhì)中的速度都比真空中的傳播速度小。空氣中的光速接近于真空中的光速，也可以認(rèn)為是3×108m/s。光在水中的傳播速度大約為真空中光速度的eq\f(3,4)，在玻璃中的傳播速度大約為真空中光速的eq\f(2,3)。(4)光年：光在一年內(nèi)通過的路程。[注意]光年是一個(gè)長(zhǎng)度單位而不是時(shí)間或速度的單位?！景鍟O(shè)計(jì)】第1節(jié)光的直線傳播一、光的直線傳播1．光源定義：能夠發(fā)光的物體，稱之為光源。2．探究光的直線傳播的條件條件：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光線：用一條帶箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向這樣的直線叫光線。3．光的直線傳播應(yīng)用光的直線傳播現(xiàn)象：影、激光準(zhǔn)直、日食、月食、小孔成像小孔成像的成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像二、光的傳播速度光速：c＝3×108m【教學(xué)反思】本節(jié)課的重點(diǎn)是通過科學(xué)探究找到光的直線傳播的規(guī)律，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，即“提出問題──猜想與假設(shè)──設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──進(jìn)行實(shí)驗(yàn)──得出結(jié)論──交流與評(píng)估”的科學(xué)研究方法，這為學(xué)生今后從事物理研究提供了一個(gè)基礎(chǔ)的方法。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生提供大量器材，適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，讓他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇器材，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，并在其中思考，交流，動(dòng)手，探索，感悟。從中會(huì)發(fā)現(xiàn)一些非常有創(chuàng)意的方法初二的學(xué)生對(duì)光的直線傳播已經(jīng)積累了許多的生活經(jīng)驗(yàn)，比如從手電筒的光，汽車車燈的光，陽光照射過樹林等。為了加深學(xué)生的這種認(rèn)識(shí)，因此課前要求每個(gè)學(xué)生利用易拉罐或薯片筒做一個(gè)小孔照相機(jī)。我主要的想法是要激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們自己動(dòng)手動(dòng)腦，經(jīng)歷制作過程，充分挖掘了學(xué)生的創(chuàng)新潛能。讓學(xué)進(jìn)行手影游戲，活躍了課堂氣氛，是學(xué)生對(duì)光的直線傳播有更深刻的認(rèn)識(shí)。第四章光現(xiàn)象《第1節(jié)光的直線傳播》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解光源，知道光源大致分為哪兩類？2．理解光沿直線傳播及其應(yīng)用；3．了解光在真空和空氣中的傳播速度是多少？【學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：光的直線傳播實(shí)例難點(diǎn)：光的直線傳播實(shí)例分析【學(xué)習(xí)過程】自主預(yù)習(xí)：1、光源定義：叫光源。自然光源，如太陽，、等；人造光源，如篝火、、、等。月亮是否是光源？說明理由：2、光能夠在空氣、水、玻璃等物質(zhì)里傳播，這樣的物質(zhì)叫做傳播光的介質(zhì)。光也能夠在真空中傳播。2、規(guī)律：光在什么條件下是是沿直線傳播的？3、應(yīng)用：舉例說明哪些是利用了光的直線傳播①：②：③：④：4、光速：光在中傳播速度最快，光在真空中速度C=m/s=km/s；光在空氣中速度約為。展示交流1.光是如何傳播的：活動(dòng)1：在生活中，你們見過光是沿直線傳播的嗎？舉例說明［探究］光的直線傳播的條件（1）光可以在哪些物質(zhì)中傳播？（2）光在這些物質(zhì)中是沿什么路徑傳播的？（3）光總是沿著這樣的路徑傳播嗎？有沒有條件限制呢？或者說這些物質(zhì)有什么共同特點(diǎn)？……活動(dòng)2：光沿直線傳播的應(yīng)用光的直線傳播在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用？[練習(xí)]①能夠自身發(fā)光的物體叫光源。月亮光源。自然光源：太陽、星星、螢火蟲、燈籠魚等。人造光源：火把、電燈、蠟燭等。②光在中沿直線傳播。（影子、日食、小孔成像等）光線：為了表示光的傳播情況，我們用一根帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線。光線是真實(shí)存在的嗎？2.光速：光的傳播速度到底有多大呢？很早以前就有人感興趣，讓我們先來看一個(gè)自然現(xiàn)象：打雷時(shí)閃電和雷聲實(shí)際是同時(shí)發(fā)生的，我們先聽到雷聲還是先看到閃電？這說明了什么？由于光的傳播速度很大，所以測(cè)定光的傳播速度是非常困難的。第一個(gè)測(cè)量光速的科學(xué)家是伽利略，但遺憾的是他失敗了。后來經(jīng)過幾代科學(xué)家的不懈努力，測(cè)出的結(jié)果一次比一次精確，現(xiàn)在公認(rèn)光在真空中的傳播速度是3×108ｍ／ｓ，常用字母c表示。（光的傳播不需要介質(zhì)，也就是光可以在真空中傳播）活動(dòng)3：閱讀課本37頁“科學(xué)世界”部分回答下列問題“光年”什么意思？是什么的單位？1光年＝3×108m／s×（365×24×3600）s＝9．4608×1015m＝9[練習(xí)]③光的傳播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=。（水中是真空的3/4，玻璃中是真空的2/3），光年是單位（也就是光在1年內(nèi)傳播的距離）。合作探究：光沿直線傳播的應(yīng)用（解釋相關(guān)現(xiàn)象）影子：在光的傳播過程中遇到不透明的物體，在物體后面光不能進(jìn)入的區(qū)域就產(chǎn)生了影子。日食和月食：典例示范例1：如圖，某人在路燈下，請(qǐng)畫出它的在地面上形成影子的光路，并標(biāo)出影子的位置變型1：人走路經(jīng)過一盞路燈的過程中，其影長(zhǎng)的變化情況是A、先變長(zhǎng)后變短B、先變短后變長(zhǎng)C、逐漸變長(zhǎng)D、逐漸變短當(dāng)堂訓(xùn)練2.圖10是一幅電視截屏照片。描述的是在08年春節(jié)晚會(huì)上的一個(gè)場(chǎng)景。位于幕布后面的表演者利用自己的一雙手做造型，觀眾在幕布上看到的是人物或動(dòng)物栩栩如生的各種姿態(tài)。這個(gè)節(jié)目利用了光在__________中沿直線傳播的道理。3.光在真空中的傳播速度是_______km/s。光在中的傳播路線是直的．4．圖2所示的四個(gè)情景中，由光的直線傳播形成的是（）AABDC地上的樹影潛望鏡水中的筆向上翹起眼睛被放大圖2《第1節(jié)光的直線傳播》同步練習(xí)01知識(shí)管理1．光源定義：能夠________的物體都叫做光源．分類：按其來源分為________光源和________光源．例如：太陽、螢火蟲是天然光源；電燈、蠟燭是人造光源．說明：判斷物體是否是光源，不是看它是否發(fā)光，而是看其“本身”是否能夠發(fā)光．注意：月亮、閃亮的鉆石看起來光彩奪目，但離開了陽光的照射將黯淡無光，因而不能稱其為光源．2．光的直線傳播條件：光在________介質(zhì)中是沿直線傳播的．舉例：能說明光沿直線傳播的現(xiàn)象有影子的形成、日食和月食、小孔成像等．光線：為了形象地表示光的傳播情況，通常用一條________的直線表示光的傳播徑跡和方向，這樣的直線叫光線．說明：影子不是像，它是光射不到的一個(gè)陰暗區(qū)．注意：在小孔成像中，物體通過小孔成一個(gè)倒立的實(shí)像，像的形狀只跟物體的形狀相似，與孔的形狀無關(guān)．3．光的傳播速度光速：光在不同介質(zhì)中的傳播速度是________的，在________中傳播速度最大，約為________m/s.光年：光年是光在一年內(nèi)傳播的距離，它是________單位．02基礎(chǔ)題1．生活中許多物體可以發(fā)光，如圖所示物體不屬于光源的是()A．閃電B．螢火蟲C．月亮D．霓虹燈2．陽光燦爛的日子，行走在綠樹成蔭的街道上，常常見到地面上有一些圓形的光斑，這些光斑是()A．樹葉的實(shí)像B．樹葉的虛像C．太陽的實(shí)像D．太陽的虛像3．如圖所示，晚間一行人經(jīng)過一盞路燈，燈光照射人所形成的影子的長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化，變化的情況是()A．先變長(zhǎng)后變短B．先變短后變長(zhǎng)C．逐漸變長(zhǎng)D．逐漸變短4．小王在參加校運(yùn)動(dòng)會(huì)的百米跑比賽時(shí)，觀察到發(fā)令槍響的時(shí)候槍也在冒煙，小王想，裁判員該如何計(jì)時(shí)呢，請(qǐng)你幫忙判斷()A．看煙計(jì)時(shí)B．聽槍聲計(jì)時(shí)C．看運(yùn)動(dòng)員起跑計(jì)時(shí)D．都可以5．如圖所示的漫畫說的是一個(gè)成語，這個(gè)成語是________，它說明的光學(xué)原理是____________．6．入夏后，江南進(jìn)入多雨季節(jié)，應(yīng)注意防汛防雷．下雨時(shí)常伴隨著打雷和閃電發(fā)生，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這說明光比聲音傳播得________(填“快”或“慢”)．7．現(xiàn)代建筑的外墻多數(shù)都喜歡安裝雙層落地玻璃，它不僅能夠采光，還能更好地隔音，這是因?yàn)開_______能在雙層玻璃中的真空中傳播，而________卻不能．03中檔題8．如圖所示，下列敘述與圖中情景不相符的是()A．影子是由于光的直線傳播形成的B．木工師傅觀察木板是否平整，是利用了光的直線傳播的特點(diǎn)C．日偏食是由于光線發(fā)生偏折形成的D．隊(duì)伍排列整齊是利用了光的直線傳播9．在探究“樹蔭下光斑”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小華設(shè)計(jì)了四種有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示．接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙，觀察光斑形狀的變化情況，下列合乎要求的是()10．“舉杯邀明月，對(duì)影成三人”是我國(guó)唐代大詩人李白的千古名句．從物理角度來看，月亮________(填“是”或“不是”)光源；他在地上的影子是光的____________形成的．小明同學(xué)很喜歡這兩句，于是畫出了詩中的情景，如圖所示．同學(xué)們看了他的畫，指出其中有一處違背了物理規(guī)律，錯(cuò)誤是____________________________．第10題圖第11題圖11．如圖所示，小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰，他應(yīng)將燭焰、兩個(gè)小孔和人眼調(diào)到____________上，這樣操作的依據(jù)是____________________．操作過程中他還在B紙片上看到了一個(gè)燭焰的像，這個(gè)像是________(填“正立”或“倒立”)的．12．根據(jù)要求完成作圖．(1)室內(nèi)一盞電燈通過木板隔墻上的兩個(gè)小洞，透出兩條細(xì)小光束(如圖甲所示)．請(qǐng)根據(jù)這兩條光束的方向確定室內(nèi)電燈的位置．甲乙(2)如圖乙為“坐井觀天”的示意圖，設(shè)點(diǎn)E為青蛙的眼睛，請(qǐng)利用光的直線傳播知識(shí)畫出它能看到的天空的范圍(畫出光路示意圖)．13．凱麟同學(xué)觀察到爸爸晚上開車打亮汽車頭燈時(shí)，空中會(huì)出現(xiàn)一道直的光柱．于是得出光在空氣中沿直線傳播的結(jié)論，并進(jìn)行了其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)：【猜想】光在水中傳播也是沿直線傳播．【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用自己的一個(gè)玩具激光筆對(duì)著玻璃杯中的純凈水去射．【收集證據(jù)】在水中沒有看到一條直線光柱．【提出新的問題】光在液體中為什么不是沿直線傳播呢？【思考和猜想】能在空氣中看到直線光柱，可能是空氣中存在懸浮的塵埃將光反射到我們眼中導(dǎo)致的，實(shí)際光在水中還是沿直線傳播的．【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】在水中添加幾滴________或撒些粉筆灰，作輔助器材，再用激光筆對(duì)著玻璃杯中的純凈水去射，________(填“能”或“不能”)看到光在水中的直線傳播路徑．【進(jìn)