内容正文:
第五章 光现象
第一节 光的传播
一、教学背景分析
本节是光现象一章的起始课,主要教学内容有光源、光的直线传播、光的直线传播的应用、光速等。本节内容是后面学习光的反射和折射的重要基础,集物理概念、现象、规律于一体,因此本节课的学习将对今后的光学知识理解起到非常重要的作用。
学生通过小学自然课及生活经验了解了一些有关光的知识,比较熟悉光在空气中的传播情况,但对于光在水中和玻璃中的传播并不清楚,对光源及光沿直线传播的条件不能准确理解。教材中列举的有关光的直线传播的现象和实例大都是学生所熟悉的,学生学起来会感到亲切和轻松。教材在探究光的直线传播实验中,分别设计了光在气体(空气)中、液体(水)中、固体(有机玻璃)中传播的实验,以证明光在均匀介质中的传播路径是直的。这些实验对学生来说简单易行,可操作性强,因此做好这些实验很关键。教师可以在教材中所给实验的基础上,根据学生及实验室条件进一步丰富这部分的内容。对于实验探究中所需要的器材仪器,教师可以提前带领学生用生活中的废旧物品开展自制,这样学生既有亲切感,又乐于去探究。
在列举光的直线传播的实例时,教材提到了影子和日食、月食现象,但并没有利用光路图进行具体的解释和分析,而是把日食成因的光路图放在“作业”栏目中,这样的安排降低了教学难度,而把教学重点放在实验探究和应用的实例上,这更加符合八年级学生的认知特点。
二、教学目标
1.了解光源的知识,知道光源分为天然光源和人造光源两类。
2.知道光在真空和空气中的传播速度。
3.会用光线来表示光的传播路径。
4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象,概括出光在均匀介质中是沿直线传播的特征。
5.通过影子的形成、日食、月食成因的了解和分析,加深对光的直线传播的理解。
6.通过观察、实验探究活动,形成对物理学习的兴趣和对科学的求知欲,养成尊重客观事实、实事求是的科学态度。
三、教学重点和难点
教学重点:光沿直线传播的规律及应用。
教学难点:对光的直线传播条件的认识。
四、教学过程
1.教学引入
教师播放“凿壁偷光”的视频,讲述凿壁偷光的故事,引导学生认识光在生活中的重要性,有了光,我们才可以看到一个清晰明亮的世界,光可以使我们的生活变得多姿多彩。所以,我们的生活离不开光。那么,光是从哪里来的?它是如何传播的?它有哪些性质呢?
2.“知识点”教学
●光源
教师出示图片:太阳、电灯、蜡烛、火炬、水母。
引导学生认识光源,并说出生活中常见的光源,概括出光源定义。
●光的直线传播
太阳光从太空中传播到地球上,说明光可以在真空中传播,光在其他介质中是如何传播的?教师出示图片,然后学生亲手实验,亲身体会。
让激光笔发出的激光在空气中传播,沿着激光的传播路径喷雾,增大可见度,观察其传播路径。
让激光笔发出的激光射向水中,向水中滴入少量牛奶,增大可见度,观察其传播路径。
让激光笔发出的激光射向玻璃中,观察其传播路径。
●光沿直线传播的条件
教师提前5分钟把一大块蔗糖投入水中,不要搅拌,让它自己溶解,可以得到上面浓度小、下面浓度大的不均匀的蔗糖溶液,让激光笔发出的激光射向蔗糖水中,观察现象。
教师向容器中倒入适量热水,并用搅拌器充分搅拌,使蔗糖完全溶解。让激光笔发出的激光射向蔗糖水中,观察现象。
学生根据实验现象,总结光沿直线传播是有条件的:只有在同种均匀介质中光才沿直线传播。
●光线
教师边画边讲解,光线是用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,光线是为了方便研究光学问题而建立的物理模型,实际上并不存在。
学生练习画光线,根据光的直线传播知识画图说明为什么“井底之蛙”坐井观天,所见甚小。
●光沿直线传播的应用
教师播放视频或出示图片:挖隧道时用激光准直,引导掘进方向;打枪“三点一线”原则;看队伍直不直;影子的形成。
教师播放日食和月食的形成视频,学生在看视频的同时感受日食和月食的形成是光的直线传播造成的。
●学生实验:小孔成像
实验目的:探究小孔成像的特点。
实验器材:蜡烛、火柴、自制小孔成像器具(针孔照相机)
制作方法:将两个硬纸筒套在一起,内筒可以前后拉动,内筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜,外筒的前端用硬纸片封死,硬纸片上穿一个小孔,直径约1 mm,不同小组的小孔形状不一样。
操作步骤:
(1)让针孔照相机的小孔对着点燃的蜡烛,使蜡烛与小孔的距离在10 cm~15 cm之间,观察塑料薄膜上所成的像的情况。
(2)改变蜡烛与小孔的距离,观察像的变化情况。
(3)保持蜡烛与小孔的距离不变,前后拉动内筒,观察像的变化情况。
分析思考:
(1)像是正立的还是倒立的?改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒,像如何变化?
(2)成像情况与小孔的形状有关吗?
(3)像是怎样形成的?小孔成像的原理是什么?
教师总结:小孔成像成倒立的像,像的大小与物体与小孔的距离以及小孔与光屏