内容正文:
第四章 光现象
第1节 光的直线传播
知识与技能:
1.了解光源,知道光源及其分类。
2.理解光在同种均匀介质中沿直线传播及其应用。
3.了解光在不同介质中的传播速度,了解光年的概念。
过程与方法:
通过观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验,知道实验是研究物理问题的重要方法。
情感、态度与价值观:
1.通过观察、实验以及探究性学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。
重点:光的直线传播。
难点:用光的直线传播解释一些现象。
多媒体课件、激光笔、水、水槽、蔗糖、玻璃棒、玻璃砖、牛奶。
一、情景导入
多媒体播放视频:皮影戏《猪八戒打小妖》。(视频详见教学课件)
皮影戏是中国民间古老的传统艺术,同学们能用物理知识解释皮影的形成吗?学习了本节课的内容,你就会明白了。
多媒体展示图片:城市夜景图和绚丽多彩的极光。
美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光,正是有了这些色彩斑斓的光,世界才被打扮得如此美丽,如此迷人。对于光,同学们想了解些什么呢?今天我们先来学习“光的直线传播”。
二、合作探究
光源
同学们知道光是从哪里发出来的吗?你能说出哪些物体可以发光吗?
多媒体展示各种发光的物体的图片。
同学们交流讨论什么是光源,光源可以分为哪几类呢?
我们把能够发光的物体叫做光源。光源可以分为天然光源,如太阳、萤火虫、水母等;人造光源,如电灯、蜡烛、火炬等。
有“探照灯”的鱼
一支在加勒比海从事科研工作的考察队,曾发现了一种极为罕见的鱼,在它的两只眼睛之间有一种能发光的特殊器官。至今,这种鱼只在1907年时在牙买加沿岸附近被捕获过,那时当地的渔民把它叫做“有探照灯的鱼”。
科学家已查明,这种奇特的鱼生活在海洋170多米的深处,它的光源是一种特殊的能发光的细菌,借助其“探照灯”这种鱼能照亮其前方近15 m远。
光的直线传播
生活中有各种各样的光,使我们的世界变得五彩缤纷,那么,光是如何传播的呢?请大家先回忆声音是如何传播的?然后设想光可以在真空中传播吗?
多媒体展示生活中一些有关光传播的现象。
(1)让激光笔发出激光在空气中传播,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可沿着激光的传播路径喷雾,激光笔不要对着人的眼睛)
(2)让激光笔发出激光射向水中,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可向水中滴入少量牛奶)
(3)让激光笔发出激光射向玻璃砖中,观察其传播路径。(温馨提示:小组同学相互合作,分工明确。比一比,看看哪个小组做得最好)
(4)让激光笔发出激光射向不均匀的蔗糖水溶液中,观察其传播路径。(提前5 min准备:把一大块有些潮解的蔗糖投入水中,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)
(5)将(4)中溶液搅拌均匀,让激光笔发出激光射向均匀的蔗糖水溶液中,观察其传播路径。
同学们根据(1)(2)(3)三个小实验交流讨论光在同一种介质中的传播情况;根据(4)(5)两个小实验交流讨论光在同种不均匀和均匀介质中的传播情况。并描绘出光在不同介质中的传播路径。
(1)光的传播方式:光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)光线:用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫做光线,如图所示。
光的直线传播现象及应用
(1)多媒体播放视频:日食的形成。(视频详见教学课件)
(2)多媒体播放视频:小孔成像。(视频详见教学课件)
同学们交流讨论除了上述两个光沿直线传播的例子外,你还能列举出哪些例子?
(1)光的直线传播现象:影子的形成、日食、月食、小孔成像、激光准直、射击瞄准(三点一线)。
(2)小孔成像的原理:光的直线传播;成像特点:倒立的实像。
光的传播速度
同学们知道为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声吗?
同学们交流讨论其原因:光的传播速度比声速快。与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播。
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。通过学习我们可以知道在真空中的光速是宇宙间最快的速度,c=3×108 m/s,在空气中,光速也可以近似地取为3×108 m/s,光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,光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。
第1节 光的直线传播
完成本书赠送《随堂反馈》/《随堂练习》手册对应内容。
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