光沿直线传播的教学设计

4 1 光的直线传播光的直线传播 银川十六中银川十六中 杨立杨立 教学目标教学目标 1 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 c 3 108m s 2 过程与方法 1 通过实验探究认识光沿直线传播是有条件的 2 通过观察与实验培养学生初步的观察能力和提出问题的能力 通过探究过程培 养学生科学探究精神和意识 3 培养学生的自学能力和用语言表达物理知识的能力 3 情感态度与价值观 1 激发学生对学习物理的兴趣 让学生乐于探索自然现象 培养学生尊重客观事 实 实事求是的科学态度 2 认识交流与合作的重要性 有主动与他人合作的精神 教学重难点教学重难点 教学重点 探究光在均匀介质中沿直线传播的特点 教学难点 组织学生探究光的直线传播特点的过程及光沿直线传播的应用 难点突破 让学生经历共同设计探究实验 通过观察 交流 合作等环节得出光在 同种均匀介质中沿直线传播的结论 然后联系实际生活中常见的影子 射击 排队 日食 月食等实例理解光沿直线传播的应用这个难点 学生课前准备器材 激光笔两人共用一支 学生购置 两个硬白纸板 一个矿泉水瓶 实验室准备器材 卫生香 或有烟蚊香 一空烧杯 一装有水 滴有少量的 牛奶或豆 浆或者红色墨水 火柴 蜡烛 玻璃砖一块 教法学法教法学法 1 教法 观察法 实验法 探究法 讨论法 2 学法 探究式学习 小组合作学习 教学思路 情景引入 提出问题 做出猜想 进行实验探究 找出证 据 交流 得出结论 教学过程 我们要看清这五彩缤纷的世界 必须有光射入我们的眼睛 那么 光 是从哪里发出来的呢 七 教学过程七 教学过程 1 导入新课 师 在前面我们学习了与我们生活很贴近的机械运动 声现象 和物态变化 也让我 们懂得了很多的生活常识 今天我们要继续学习生活中另一种常见的生活现象 首先请大 家看这样的几幅画面 看完之后大家有什么感觉 生 这些图片很美丽 师 对 那么是什么将这个世界装扮的如此美丽呢 生 是光 师 那么大家闭上眼睛呢 还能不能看见呢 生 看不到了 说明必须有光进入人眼 师 光不仅美丽 而且对我们的生产和生活也很重要 谁能举例 生 各个工作领域都要用光照明 生物上利用光合作用制造我们人类所需要的食物 师 光不仅美丽 而且非常重要 那我们就很有必要来学习光的有关知识 今天我们 来学习第四章光现象的第一节 光的直线传播 老师在黑板上板书课题 师 要研究光必须先要产生光 生 哪些物体能产生光呢 师 学生举例说明生活中的发光物体 1 光源光源 师 很好 同学们说出了这么多 但是月亮 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 一 光源 能够发光的物体一 光源 能够发光的物体 师 播放同学们所举的例子 大家能不能给光源简单分类 生 像太阳 萤火虫 水母这类能够自然发光的物体 叫 天然光源 为了生产和生 活的需要人类还制造了一些发光的物体 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 师 大家说得非常好 那么光源能发出光 光是如何传播的 二 光的传播二 光的传播 1 提出问题 师 提示大家观看多媒体图片 师 手拿着一个激光手电射向天花板 老师问同学们一个问题 光从激光手电发出 来之后是如何传到天花板上去的 它的路径又是怎样的呢 请同学们根据你的经验或感性 认识提出自己的猜想 2 猜想 生 光是沿直线传播的 师 同学们都猜想光是沿直线传播的 那么怎样检验我们的猜想的正确性呢 生 需要用实验的方法去检验 3 设计并进行实验 师 好 在实验之前老师先请大家回忆一下 上一章我在探究音叉发音的时候为了便 于观察它细微的振动我们是怎样设计的 生 让一小铁球吊在音叉旁边 并和音叉接触 师 同样我们这里为了得到明显的实验现象也需要进行一定的改进 因为空气太稀薄 如果我们把光直接的射向空气的话是看不到光沿直线传播的 演示给学生看 师 好 接下来同学们就利用老师讲桌上这些简单的器材 激光笔 蚊香 火柴 有 小孔的矿泉水瓶 去大胆设计实验 验证光在空气中是不是沿直线传播的 请同学们边讨 论 边设计实验 比比看 哪个小组想出的办法好 生 讨论交流 师 好 现在请一个小组的同学把你们设计的实验操作给大家看看 生上台 点燃蚊香 沿小孔插到矿泉水瓶中 燃一会后将激光笔射向矿泉水瓶 激 光笔发出的激光在矿泉水瓶中呈现一条明显的红色直线 师 大家看到了什么现象 生 光在矿泉水瓶中的径迹是一条直线 师 好 这一组的同学设计得非常好 让我们在矿泉水瓶里看到了一条很明显的直线 很好的验证了光在均匀空气中沿直线传播 师 接下来 我又给大家一组实验器材 激光笔 装水的烧杯 少许牛奶 玻璃棒 请大家思考怎样验证光在水中是沿直线传播的 生甲 把激光笔直接射向水槽中 师 好 演示 大家看到光在水中的径迹了吗 生 没有 师 再请一位同学起来说说他的想法 生乙 把牛奶到入水槽中 再把激光笔射向水中 师 好 请你上来演示给大家看 生上台操作 在水中也出现了不是很明显的直线 师 好 请大家看 如果我将牛奶搅拌一下 会出现什么样的现象 生 再水中出现了比刚才在空气中更明显的直线 师 恩 好 这说明了光在透明的搅拌均匀的水中也能沿直线传播 师 我们研究了光在均匀的空气中 透明均匀的水中沿直线传播 那么光在固体中又 是不是也沿直线传播的呢 好 老师这里有一块透明均匀的玻璃砖 请大家思考又怎样设 计实验 生甲 把激光直接射向玻璃砖 师 操作 请大家仔细的观察光在玻璃砖中的径迹 生 咦 怎么没有观察得到直线呢 师 好 这里让老师来演示给大家看 操作 请大家再仔细的观察光在玻璃砖中的径 迹 生 哦 原来要这样才能观察到直线啦 师 请大家思考一下 我们做实验的时候 光是在什么介质中传播的 生 我们做实验时 光是在空气中 水中 玻璃中传播的 是同一介质 师 恩 很好 所以我们说 光沿直线传播 是有条件的 首先要在同种介质中 而且 是均匀的 同学们能总结这个结论了吗 生 光在同一种均匀介质中沿直线传播 1 光在同一均匀介质中沿直线传播 光在同一均匀介质中沿直线传播 师 大家想一下 光在非均匀介质中还能沿直线传播吗 生 不能 师 大家说的很好 光遇到非均匀介质时 不再沿直线传播 这个实验不好做 大家 可以看一下多媒体上的图片 它就说明了这个问题 2 光线 光线 师 知道了光在均匀介质中沿直线传播 那我们如何描述光呢 师 我们就用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向 我们把它具体地抽象成物 理模型 就叫做光线 这样的简单的表示方法就是我们物理学中的常见的模型法 体现了 我们物理学的简单之美 3 光的直线传播的现象 光的直线传播的现象 师 我们知道了光是沿直线传播的 那么生活中有哪些现象能够用光的直线传播来解 释呢 生甲 我们玩过的手影游戏 就是因为光在传播过程中被手挡住了 在手后面的墙壁 上产生影子 师 好 那同学们知道影子是如何形成的吗 生 沉默 师 好 让我来告诉大家 影子呢是光在传播过程当中遇到不透明物体 在不透明物 体的背后形成的一片阴暗区域 大家都有过这样的经历吧 在夜晚你从一盏路灯下走过 你离路灯较远的时候影子很长 而当你走近路等的时候 影子却变短了 如果你再向前走 的话影子又会变长 还比如说中午的时候物体影子最短 这些都可以用光沿直线传播来解 释 师 生活中还哪些现象能够用光的直线传播来解释呢 再请一位同学 生乙 日食和月食的形成也可以用光的直线传播来解释 师 好 大家知道日食和月食又是怎样形成的呢 难道真的是天狗把它们吃了吗 请 大家看屏幕 画图讲解 大家明白了吧 师 接下来请同学们看到书 35 页 认真阅读想想做做 试试看能不能按照书上的要求 制作出来 生 阅读 动手做 师 好 我看大家已经读得差不多了 预习了的同学还做出了自己的小制作 老师这 里也制作了一个 点燃蜡烛 下面老师请一位同学上来沿这个小孔观察一下 把看到的 现象告诉大家 生上台 仔细观察 生丙 老师 我看到了倒立的蜡烛火焰 师 大家也可以拿着自己的小制作对着发光的物体观察 感兴趣的同学也可以上讲台 来观察 一个一个的来 师 大家想知道为什么我们看到的像是倒立的 而不是正立的呢 看黑板 作图讲解 像这种由实际光线会聚成的像 我们把它叫做实像 师 好 刚才我和大家讨论了这么多的生活现象 那我们又是怎样利用光的直线传播 为我们服务的呢 请同学们结合生活实际举些例子 4 光沿直线传播的应用 光沿直线传播的应用 生 在开掘隧道时 工程师们常常用激光束引导掘进机 使掘进机沿直线前进 保证 隧道方向不出现偏差 生 在射击的时候 战士让缺口 准星 靶心这三点在同一直线上 称为 三点一线 这样就能命中目标 师 很好 老师发现同学们讨论积极 思维活跃 并且能从课本和生活中获取信息 同学们的表现令老师欣慰 现在请同学们看大屏幕 生 欣赏课件展示的激光准直 手影 小孔成像 日食的成因 月食的成因 加强感 性认识 五 光的传播速度 五 光的传播速度 师 同学们快速阅读课本 71 页 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 生甲 光的传播速度比声音快 生乙 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 生丙 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 师 同学们都说的很好 这里涉及到了一个新的物理量 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的看为 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 c 空气 c 水 c 玻璃 我们可以把这和声音在不同 介质中的传播作比较 请大家回忆声音在空气 水 玻璃中