學八年級物理上冊 第四章 第1節(jié) 光的直線傳播導學案 新版新人教版

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1、 第四章 光現(xiàn)象 三環(huán)：自學 展示 反饋 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375 本章涉及的是光學基礎(chǔ)知識.內(nèi)容包括：光的直線傳播、光的傳播速度、光的反射規(guī)律、平面鏡成像的特點、光的折射、光的色散以及看不見的光等. 本章共有

2、5節(jié)： 1.第1節(jié)“光的直線傳播”，介紹了光源的概念及其分類，光在真空中的傳播速度；知道光沿直線傳播的條件，掌握光沿直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用；知道光線表示光的傳播徑跡，知道光在不同介質(zhì)中傳播速度不同. 2.第2節(jié)“光的反射”，通過實驗探究出光反射時的規(guī)律；認識到物體表面能反射光，區(qū)別鏡面反射與漫反射；會利用光的反射解釋生活中的現(xiàn)象，明白反射現(xiàn)象中光路的可逆性. 3.第3節(jié)“平面鏡成像”，通過實驗探究出平面鏡成像的特點，認識到平面鏡所成的像是虛像，理解平面鏡成像原理，會畫平面鏡成像的光路圖，掌握生活中的平面鏡成像特點，簡單地了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用. 4.第4節(jié)“光的折射”，通過實驗探究出

3、光折射時的規(guī)律，理解光發(fā)生折射的條件，認識生活中的折射現(xiàn)象，利用光的折射規(guī)律解決簡單的物理問題. 5.第5節(jié)“光的色散”，認識光的色散現(xiàn)象，知道色光的三原色，會利用光的色散解釋生活中的常見現(xiàn)象；認識太陽的可見光譜，了解紫外線、紅外線的概念和特性，以及紅外線與紫外線在生活中的應(yīng)用. 本章教材的設(shè)計強調(diào)學生是學習的主人，突出培養(yǎng)學生的探究性學習能力.強調(diào)初中物理學習的基礎(chǔ)性（如基本概念、基本規(guī)律和基礎(chǔ)實驗的教學），這對學生提升科學素質(zhì)大有幫助，也是初中物理教學要注意的重點.本章特別強調(diào)實驗在教學中的地位，讓學生在觀察和實驗中體會、感悟?qū)嶒灧椒▽ξ锢韺W習的重要性.光學知識滲透在社會生活各個方面，

4、要求學生要密切聯(lián)系社會生活的實際來參與學習光現(xiàn)象的知識. 1.在知識與技能方面：了解光源、光在真空和空氣中的傳播速度c=3108m/s、什么是鏡面反射、什么是漫反射、色散現(xiàn)象、太陽光譜和看不見的光的存在.理解光沿直線傳播及其應(yīng)用，掌握平面鏡成像的特點，認識光反射的規(guī)律，理解反射、折射現(xiàn)象中光路的可逆性. 2.在過程與方法方面：實驗是研究物理問題的重要方法.體驗和感悟我們是如何看見不發(fā)光的物體.經(jīng)歷探究“光反射、折射時的規(guī)律”，獲得比較全面的探究活動體驗.通過觀察，理解鏡面反射和漫反射的主要差異.經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄.體驗由折射引起的錯覺.初步嘗試對不

5、可見的事物通過其可見的效應(yīng)來對該事物進行研究的方法.通過收集、交流關(guān)于紅外線、紫外線的資料，獲得處理信息的方法. 3.在情感、態(tài)度與價值觀方面：通過觀察、實驗以及探究的學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度.通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學習活動.在探究“光反射、折射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，密切聯(lián)系實際，提高科學技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識.客觀地看到社會進步的同時，人類的生存環(huán)境也遭到了破壞，從而形成保護人類生存環(huán)境的意識. 【教學重點】 光的直線傳播，光的反射、折射規(guī)律，平面鏡成像的特點. 【教學難點】 理解光路的可逆性，平面

6、鏡成像實驗的探究，折射引起的錯覺. 【課時建議】本章共有5節(jié)，建議9課時. 第1節(jié)光的直線傳播…………….1課時 第2節(jié)光的反射………………….2課時 第3節(jié)平面鏡成像……………….1課時 第4節(jié)光的折射………………….1課時 第5節(jié)光的色散………………….1課時 本章復習和總結(jié)1課時 1.實驗探究法：本章學習的方法主要是實驗探究法，從生活中的現(xiàn)象入手，通過實驗，分析的得出規(guī)律，在實驗探究過程中通過現(xiàn)象看本質(zhì)，歸納總結(jié)找方法. 2.理想模型法：為了形象地描述光的傳播情況，人們引入了“光線”這一模型，用光路圖描述光傳播時遵循的基本規(guī)律，使對光現(xiàn)象的描述及其規(guī)律的研究形象

7、化、簡單化. 3.比較法：通過對光的直線傳播、光的反射、光的折射的對比，紅外線和紫外線作用的對比，了解知識之間的聯(lián)系和區(qū)別，使知識條理化、系統(tǒng)化. 第1節(jié) 光的直線傳播 課題 聲音的產(chǎn)生與傳播 課型 新授課 教 學 目 標 知識與技能 1.了解光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類. 2.理解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播及其應(yīng)用. 3.了解光在真空和空氣中的傳播速度為c=3108m/s. 過程與方法 1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象，了解實驗是研究物理問題的重要方法. 2.閱讀教材P71“科學世界——我們看到了古老的光”的內(nèi)容，了

8、解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大. 情感、態(tài)度與價值觀 1.通過觀察、實驗以及探究的學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度. 2.通過親身的體驗和感悟，使學生獲得感性認識，為后繼學習打基礎(chǔ). 3.通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學習活動. 教學重點 光的直線傳播、光的傳播速度. 教具準備 演示用：激光演示器、盛有水的水槽、牛奶（或紅墨水）、蚊香、火柴、玻璃杯、白熾燈、皮球、三球儀、空的易拉罐、半透明的塑料膜、蠟燭、多媒體課件. 學生用：白熾臺燈、帶有小孔的硬紙板. 教學難點 用光的直線傳播來解釋簡單的光現(xiàn)象. 教學課時 1課

9、時 課前預習 1.能夠 發(fā)光的物體 叫 光源 ，光源分為 天然 光源和 人造 光源. 2.用一條 帶箭頭的直線 表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線.光在同種 均勻 介質(zhì)中沿 直線 傳播. 3.在空氣中，光速比聲速要 快 ，真空中的 光速 是宇宙間最快的速度. 4.光在真空中的速度用 c 表示，大小取 3108m/s ，在其他介質(zhì)中的速度都比真空中的小.光在水中的速度約為 3/4c ，光在玻璃中的速度約為 2/3c . 備課筆記

10、 鞏固復習 教師引導學生復習上一章內(nèi)容，并講解學生所做的習題（教師可有針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固. 新 課 導 入 課前利用課間休息，滾動播放一組與光現(xiàn)象緊密聯(lián)系的優(yōu)美圖片和視頻：影、倒影、水面下的物體、霞光萬道、晨曦中穿透樹林的道道陽光、白光通過三棱鏡的色散、彩色的肥皂泡、北極光、日暈、日幻……最后將畫面停在“節(jié)日夜空中的多彩的激光”，直指本課的主題.讓學生欣賞絢麗多彩的光現(xiàn)象的同時認識到大自然中有許多光沿直線傳播的例子，在輕松愉悅的環(huán)境中進入這節(jié)課的學習. 在生活中有很多奇妙的現(xiàn)象：如打雷時，雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但為什么我們總是先看

11、到閃電后聽到雷聲？人的影子為什么早晚長中午短呢？在開鑿大山隧道時，工程師們用什么辦法才能使掘進機沿直線前進呢？神話中傳說王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭，他們化作天上的兩顆星，只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會一次，他們能否每年相會一次呢？大家想知道上述問題的答案嗎？ 生：（異口同聲地回答）想. 教師緊接著進入新課教學. 進 行 新 課 光源 生活、生產(chǎn)中哪些物體可以發(fā)光？ 生1：太陽、電燈、蠟燭. 生2：手電筒、火把、油燈. 生3：霓虹燈、鈉燈、汞燈、氖燈、螢火蟲. 我們把所有這些能夠發(fā)光的物體都叫做光源. 太陽和蠟燭都是光源，它們有何不同呢？ 生：太陽是天

12、然光源，蠟燭是人造光源. 板書： 光源定義：能夠發(fā)光的物體都叫做光源. 分類：光源可分為天然光源、人造光源. 教師介紹人造光源的發(fā)展和應(yīng)用，使學生意識到人造光源的前景十分廣闊. 【例1】（多媒體展示）下列物體屬于光源的是（ ） A.反射陽光的平面鏡 B.月亮 C.放電影時所看到的銀幕 D.收看電視時看到的電視機屏幕 解析： 能夠發(fā)光的物體叫光源.平面鏡、月亮只是反射太陽光，不是自己發(fā)光；放電影時看到的也是銀幕的反射光，不是銀幕自己發(fā)光，所以它們都不是光源.只有電視機的屏幕，是電子槍發(fā)射的電子打到熒光屏上，使屏上的熒光物質(zhì)發(fā)光，所以電視機屏

13、幕是光源. 答案：D 備課筆記 特別提醒： 1.光源強調(diào)的是“自身”發(fā)光的物體，而不是反射光，如月亮的光是反射的太陽光，月亮本身并不發(fā)光，所以不是光源. 2.人眼看到物體時物體發(fā)出或反射的光進入人的眼睛，而不是人眼發(fā)出光. 進 行 新 課 光的直線傳播 1.光的直線傳播 光在介質(zhì)中是如何傳播的？ 生：我猜測，光在介質(zhì)中是沿直線傳播的. 這位同學的猜測是否正確呢？下面我們用實驗來檢驗一下. 演示1：在暗室里，將一束光射到有

14、煙霧的空玻璃杯中，觀察光在空氣中的傳播路徑. 演示2：在暗室里，將一束光射到有少許牛奶的水中，觀察光在水中的傳播路徑. 剛才在演示實驗中，大家看到什么現(xiàn)象？ 生1：光在空氣中沿直線傳播. 生2：光在水中沿直線傳播. 注意：①光在水中沿直線傳播，學生的感性認識較少，一定要演示給學生看看. ②演示實驗可用激光器演示,也可用長手電筒演示（玻璃上用帶有1~2毫米寬縫隙的厚牛皮紙或硬紙片擋?。?演示時，為了能看到光路，可以把幾支蚊香同時點燃，在空氣中形成煙霧，可在水中滴少許牛奶或紅墨水. 板書： 光沿直線傳播的條件：在同種、均勻介質(zhì)中. 教師總結(jié)：光在同一介質(zhì)中沿直線傳播是有條件的，如

15、果介質(zhì)不均勻，光的傳播方向也會發(fā)生偏折.例如地球周圍的大氣就是不均勻的，離地面越高，空氣越稀薄，從大氣層外射到地面的光線就會發(fā)生彎曲.早晨，當太陽還在地平線以下時，我們就看見了它，就是因為不均勻的大氣使光線變彎了.因此應(yīng)該說，光在同一種均勻介質(zhì)中才是沿直線傳播的. 為了使學生親身感受光的直線傳播，激發(fā)學生學習物理的興趣，可讓學生自己做一個實驗. 學生實驗：講桌上放置點亮的白熾臺燈，每個學生兩只手各拿一塊帶有小孔的硬紙板，讓眼睛穿過小孔觀察光源. 啟發(fā)學生分析：只有當眼睛、兩個小孔和光源恰好在一條直線上的時候，眼睛才能看見從光源發(fā)出的光. 利用上面的演示實驗和學生實驗，使學生認識到光在同

16、種均勻介質(zhì)中沿直線傳播. 由于光是沿直線傳播的，在這里可以向?qū)W生交待“光線”這個物理學名詞.人們?yōu)榱诵蜗蟮乇硎竟獾闹本€傳播，物理學中引入光線的概念. 板書： 用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向，這樣的直線叫做光線. 2.光沿直線傳播的應(yīng)用 教師指導學生看教材P70圖4.1-4，同時啟發(fā)學生舉出光沿直線傳播的應(yīng)用舉例. 生1：激光準直. 生2：排直隊要向前看齊. 備課筆記 思想方法： 光是真實存在的，光線是為了研究光的傳播情況而假想的線，

17、是一種為表示光的傳播情況而建立的理想模型，不是實際存在的線.這種研究問題的方法叫做“理想模型法”. 進 行 新 課 生3：打靶瞄準. 光沿直線傳播的事例很多，可見學習物理知識是有用的，大家一定要學好這門課程. 下面我們用光的直線傳播解釋一些簡單的光現(xiàn)象. （1）影子的形成. 演示3：用白熾燈對著墻，把皮球放在燈和墻之間. 現(xiàn)象：墻上出現(xiàn)球的影子. 教師啟發(fā)學生用光的直線傳播的知識解釋影子的形成.（學生積極發(fā)言） 甲 師生共同活動得： 影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影.

18、（如圖甲所示） （2）日食、月食的成因. 演示4：用三球儀演示日食、月食的形成. 教師啟發(fā)學生用光的直線傳播解釋日食、月食的成因. 師生共同觀察討論總結(jié)得： 乙 日食的成因：當月球運行到太陽和地球中間時，并且三球在一條直線上，太陽光沿直線傳播過程中，被不透明的月球擋住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食.在地球上的不同地區(qū)，會出現(xiàn)不同情況的日食.（如圖乙所示） 丙 月食的成因：當?shù)厍蜻\行到太陽和月球中間時，太陽光被不透明的地球擋住，地球的影落在月球上，就形成了月食.月食情況與日食類似.（如圖丙所示） 說明：演示時，若無三球儀可用掛圖或投影片，還可播放動畫教學片. （3）小孔

19、成像. 演示5：在一個空罐的底部中央打一個孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，將小孔對著燭焰.（如教材P70“想想做做”） 現(xiàn)象：可以看到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像. 教師啟發(fā)學生用光的直線傳播解釋小孔成像的形成原因. 丁 師生共同觀察討論總結(jié)得： 小孔成像的形成原因：燭焰上部的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了下部；下部的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了上部，就形成了 備課筆記 知識拓展： （1）像的大小跟物體到小孔的距離和光屏到小孔的距離有關(guān).當物體到小孔的距離大于光屏到小孔的距離時，成縮小的像；當物體到小孔的距離小于光屏到小孔的距離

20、時，成放大的像；當物體到小孔的距離等于光屏到小孔的距離時，成等大的像. (2)正確區(qū)別影和像的不同：小孔成像和影子的形成都是由光的直線傳播造成的，但二者卻存在明顯的不同：小孔所成的像是光實際照射到的區(qū)域，“像”的形狀和物體一樣；“影”是光實際照射不到的區(qū)域，“影”的形狀不一定和物體一樣. 特別提醒： 小孔成像時，像與物體形狀相同，與孔的形狀無關(guān). 進 行 新 課 小孔成像.（如圖丁所示） 教師總結(jié)：小孔成像的原理是光的直線傳播,條件是孔徑必須很小,像的特點是成倒立的實像.小孔所成的像的形狀與物體的外部輪廓相似，像的大小取決于物、孔與屏三

21、者之間的距離. 【例2】（多媒體展示）晴天，樹陰下的地面上出現(xiàn)的圓形光斑是（ ） A.太陽的實像 B.太陽的影子 C.太陽的虛像 D.樹葉的影子 解析：樹葉間的空縫形成“小孔”，樹陰里的光斑也就是我們所學的“小孔成像”現(xiàn)象，作為太陽的像，這個光斑也像太陽一樣是圓的.這個光斑是太陽光射到地面上會聚形成的，所以是實像，C不對；這個光斑處有太陽光射到，自然也就不能叫影子了，B、D不對. 答案：A 【例3】（多媒體展示）大偉在課外用如圖所示的裝置做小孔成像實驗，如果易拉罐底部的小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的是（ ） A.三角形光斑 B.圓形光斑 C.

22、蠟燭的正立像 D.蠟燭的倒立像 解析：根據(jù)小孔成像的特點，蠟燭發(fā)出的光線無論通過什么形狀的小孔，都在半透明紙上成倒立的實像，故D正確. 答案：D 光的傳播速度 雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這說明什么問題？ 生：這表明光的傳播速度比聲音的傳播速度快. 大家回憶一下，聲音在空氣中（15 ℃）的傳播速度是多大？ 生：340 m/s. 大家已知道聲音在各種介質(zhì)中的傳播速度，那么光的傳播速度是多大呢？ 教師用多媒體播放課件“光的傳播速度”，并講解. 光的傳播速度（多媒體課件） 光在真空中的傳播速度約為c=3108m/s，這是目前為止，我們知道的宇宙

23、間最快的速度.光在空氣中的速度比真空中略小，我們近似認為其等于真空中光速，為3108m/s；光在水中的速度約為真空中光速的3/4；光在玻璃中的速度約為真空中光速的2/3. 注意：光的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，而聲音傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播. 板書： 1.光在真空中的傳播速度是3108m/s. 2.光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小. 3.光在空氣中的速度可近似認為是3108m/s. 教師指導學生閱讀教材P71“科學世界——我們看到古老的光”，感受宇宙的浩渺和光的神奇，并請學生試著計算牛郎星和織女星的實際距離. 解：牛郎星和織女星的距離：s=9.51012km16

24、=1.51014km. 備課筆記 知識拓展： (1)天文學上把光在一年里傳播的距離叫光年.光年是距離單位，而不是時間單位.1光年=365246060s3.0105km/s=9.51012km. (2)光速比聲速大得多，一般來說，通過的介質(zhì)的密度越小，光速越大，而聲速越小. 教 學 板 書 課堂小結(jié) 通過這節(jié)課的學習，我們知道光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，知道了光沿直線傳播的應(yīng)用：影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等.我們進一步探究了光的

25、傳播速度，知道真空中光的傳播速度最快，是3108m/s，我們可以利用光速來求星球之間的距離.好，這節(jié)課就學到這，謝謝！ 教 材 習 題 解 答 【教材P70“想想做做”】 如圖甲所示，在一個空罐的底部中央打一個小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.將小孔對著燭焰，我們可以看到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像. 仔細觀察小孔成像的特點.從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過小孔后是怎樣傳播的？試著在圖乙中畫一畫，也許能幫助你解釋為什么能成這樣的像. 解：光穿過小孔后仍沿直線傳播.光的傳播路徑如圖丙所示 【教材P72“動手動腦學物理”】 1.“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉.請根據(jù)

26、光的直線傳播知識畫圖說明為什么“坐井觀天，所見甚小”. 解：如圖所示，實際上“坐井觀天，所見甚小”就是由于光沿直線傳播引起的.坐在井底的青蛙只能接收到從井口處射入井底的光線，從而只能看見一小部分天空，無法見識到天地的廣闊. 2.做一做手影游戲（如圖），用光的直線傳播知識解釋影子是怎樣形成的. 解：影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能到達的區(qū)域便產(chǎn)生“影”. 教 材 習 題 解

27、 答 3.舉出一些例子，說明光的直線傳播在生活中的應(yīng)用. 解：如激光準直、排隊、小孔成像、日食和月食現(xiàn)象以及手影等. 4.太陽發(fā)出的光，要經(jīng)過大約8min才能到達地球.請你估算太陽到地球的距離.如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑，它要經(jīng)過多長時間才能跑完這段路程？ 解：太陽到地球的距離：s=vt=3108m/s860s=1.441011m. 這輛賽車跑完這段路程需要的時間：t′=sv′=1.441011m/500km/h =1.44108km/500km/h=2.88105h=1.2104d. 難 題 解 答 【例4】如圖所示，小孔前有一物體AB，請畫出AB經(jīng)過

28、小孔成像的光路圖，并在光屏MN上標出AB所成的像. 解析：小孔成像的原理是光的直線傳播，根據(jù)其原理分別作出A、B的像點，連接像點即可得到物體AB的像A′B′. 答案：如圖所示. 布置作業(yè)：教師引導學生課后完成本課時對應(yīng)練習，并預習下一課時內(nèi)容. 教 學 反 思 1.本節(jié)課是學生的第一節(jié)光學課，而八年級的學生已經(jīng)積累了許多光沿直線傳播的生活經(jīng)驗，比如從手電筒的光、汽車車燈的光等等，所以這節(jié)課設(shè)計的重點應(yīng)該是激發(fā)學生熱愛光學，讓學生通過實驗探究來認識光的傳播特點，知道光沿直線傳播是有條件的. 2.這節(jié)課的內(nèi)容，在以往的教學中常常只是簡單介紹了事，若能改變舊的教學方

29、式，提供大量器材，給學生適當?shù)臅r間，讓他們自己動手動腦，經(jīng)歷實驗過程，并在其中去想，去說，去做，去表達，去感悟，去探索物理實驗反映的物理本質(zhì),從而“發(fā)現(xiàn)”光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點.通過探究光的直線傳播規(guī)律，引導學生初步體會“提出問題—實驗探究—得出結(jié)論—解釋現(xiàn)象—應(yīng)用結(jié)論”的科學探究方法.這種探究方法，將對今后的實驗探究起著不可估量的作用. 3.整節(jié)課學生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中，他們在思考之后，自己能去選取儀器、設(shè)計實驗，想到一些非常有創(chuàng)意的方法，說明學生能獨立地去探索、去實踐.只要給他們充分發(fā)揮的時間和空間，就會激發(fā)出他們的創(chuàng)新潛能. 教學過程中老師的疑問： 教師點評和總結(jié) 易錯提醒： 畫光線時一定要標上箭頭，并且要注意箭頭的方向.