光的直线传播

光的直线传播 教学设计 蓬莱中学 何启军 教学目标教学目标 1 知识与技能 理解并掌握光沿直线传播的条件 了解光的直线传播规律在社会生活与生产中的一些应用 了解光在真空中的传播速度 c 3 108m s 2 过程与方法 通过开放性的实验探究 认识光在空气 水和玻璃等均匀介 质中传播的特点 沿直线传播 观察演示实验 光在不均匀糖水中的路径 启发学生归纳 总结得出光沿直线传播的条件 3 情感 态度与价值观 通过开放性实验 让学生体验学光学的乐趣 并在实验过程 中学习合作与交流 引导学生应用 光沿直线传播的规律 解释一些简单的自然 现象 解决一些实际问题 让学生意识到光的世界既神奇美丽 又 有规律可循 而且利用这些规律能帮助人们更好地认识自然 改善 生活质量 提高工作效率 有价值 重点 难点分析重点 难点分析 光沿直线传播的规律的理解和掌握是本节教学的重点 设计与 组织关于 光总是沿直线传播吗 这一问题的探究活动是本书的 难点 教学模式教学模式 科学探究教学模式 设置问题情景 使学生对所观察到的现象 进行科学探究 找出现象后面隐藏的规律 教会学生掌握科学家在 研究时所用的技能和术语 实验器材实验器材 1 学生分组 激光笔一支 果冻一个 软橡皮管一根 带孔的 纸板两张 大头针几枚 平面镜一面 白屏一张 装了水的玻璃杯 水中满了少量墨水 2 教师教具 小孔成像演示器 用蛋糕盒自制 氦氖激光器 或激光笔 水槽两个 浓度不同的糖水四种 40 瓦电灯等 主要教学过程主要教学过程 一 新课引入 课前利用课间休息 滚动播放一组与光现象紧密联系的优美图 片和视频 影 倒影 水面下 视深变浅 物体 霞光万道 晨曦 中穿透树林的道道阳光 白光通过三棱镜的色散 彩色的肥皂泡 北极光 日晕 日幻 最后将画面停在 节日夜空中的多彩的激 光 直指本课的主题 让学生欣赏绚丽天象的同时认识到大自然中 有许多光沿直线传播的例子 在轻松愉悦的环境中进入这节课的学 习 二 新课教学 1 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 以及果冻这些介质中沿直线传播 但在两种介质的界 面上要发生偏折 问题一 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 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 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 问题二 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 1 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 再对同学们观察 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 2 介绍光线的概念 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 如图 2 这种直线叫做光线 3 应用 解释自然现象 影子的形成 设问一 请同学们想想 如果电灯的光在传播的过程中 遇到 了不透光的障碍物 在障碍物后边会有什么东西形成 演示 在一个圆筒形蛋糕盒的筒口处糊一张白纸 底部的圆洞 上固定一个不透光的纸板人 打开后边的电灯 同学们在屏上可以 看到一个人影 让学生分析人形的形成 日食 由影子的成因 顺利过度到日食 设问二 当地球 月亮和太阳运动到一条直线上 地球处在月 亮的影区时 地球上影区中的人能看到太阳吗 这种现象叫什么 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 设问三 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 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 4 光的传播速度 介绍 光在真空中的速度是 299792458m s 近似等于 3 108m s 3 108m s 到底有多快呢 你知道我们平时一眨眼需要多少时间吗 需要 0 1 秒 就在你 眨眼的工夫 一个以光速飞行的超人 能够飞行 3 万公里 这个距 离让一个普通人不停的走 大约要走 250 天 可见光速之大 三 小结 请同学们回想一下 这节课你收获了什么 研究光的直线传播 我们经历了一个什么样的过程 带领学生回忆 在观察神奇美丽的光现象的过程中 提出光是 否总是沿直线传播的问题 然后通过实验探究 在相互交流中概括 出了光在同种均匀介质中沿直线传播的结论 并且运用这个结论解 释了一些自然现象 帮助我们更好的认识自然 不仅如此 还可以 利用它改善我们的生活 提高工作效率 那么利用它你能做些什么 四 思维拓展 射击时瞄准 给你一个玩具枪和激光器 你能想到什么 激光准直 安装高楼电梯时 怎样使几十米高的电梯又正又直 五 作业 课后请用光的直线传播知识来测学校旗杆的高度 试一试 制作一架小孔照相机 并用它来观察蜡烛所成的像 看一看 在什么情况下 蜡烛所成的像放大 在什么情况下所成的 像较小 并试着解释为什么 对日食有兴趣的同学可登录网站 www astron sh on 对教材的认识和课后反思 对教材的认识和课后反思 1 对教材的认识 本节课是学生的第一节光学课 新课程标准对这部分的内容要 求是 通过实验探究光在同种均匀介质中的传播特点 而笔者 经过深入调查初二学生的潜在知识和感性认识 知道大量学生已经 积累了许多光沿直线传播的生活经验 比如从手电筒的光 汽车车 灯的光等等 所以这节课设计的重点应该是激发学生热爱光学 让 学生通过实验探究来认识光的传播特点 知道光沿直线传播是要有 条件的 2 课后反思 1 学生学会了如何学习 这节课的内容 在以往的教学中常常只是简单介绍了事 但是 笔者改变了旧的教学方式 提供大量器材 给学生适当的时间 让 他们自己动手动脑 经历实验过程 并在其中去想 去说 去做 去表达 去感悟 去探索物理实验反映的物理本质 发现 了光 在同种均匀介质中的传播特点 通过探究光的直线传播规律 学生 初步体会到了 提出问题 实验探究 得出结论 解释现象 产生问题的现象 应用结论 的科学研究方法 这种探究方