第四章 光现象第1节 光的直线传播 教学目标知识与能力：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=3108 m/s.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、利用多媒体课件播放：播放一幅幅美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光。同学们欣赏了美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光，正是有了这色彩斑斓的光，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、推进新课探究点一 光的直线传播1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。点评：光是光源发射出来的。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？点评：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？(先开放性分组实验，然后小组间交流实验结果)学生实验：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。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光的直线传播应用方法1：对于基础较差的学生可采取教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。如手影的游戏、激光器的准直等，最后老师简介日食、月食。方法2：由学生举出生活中的事例并运用原理来分析。小孔成像演示：仍然运用前边的器材，保持电灯不动，用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口。并在纸板上开一个小圆孔。提问：如果打开电灯，一部分光将穿过小孔射到屏上，请同学们猜想一下，在屏上将看到什么？打开电灯，学生观察屏上的现象以及灯丝的形状，大家看到什么了？点评：“V”字形的光斑，灯丝的形状也是“V”字形的。但是开口和光斑相反。引导学生分析出小孔成像的原理及成像特点。板书：光的直线传播现象：影、激光准直、日食、月食、小孔成像。小孔成像的原理：光的直线传播。成像特点：倒立的实像。探究点二 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3108 m/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，c3108 m/s，在空气中，光速也可以近似地看为3108 m/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：c3108 m/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3108 m/s。光在水中的传播速度大约为真空中光速度的，在玻璃中的传播速度大约为真空中光速的。(4)光年：光在一年内通过的路程。注意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：c3108 m/s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