内容正文:
第三章 光和眼睛
3.1 光世界巡行
◇教学目标◇
【知识目标】
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.知道光在真空中的传播速度最大,c=3.0×108 m/s。
【能力目标】
通过演示总结光的传播规律,通过讲解介绍日食和月食的形成等。
【素养目标】
通过对日食、月食成因的教学,进行反对迷信、崇尚科学的思想教育,激发学生对科学的求知欲,培养学生乐于探索的精神。
◇教学重难点◇
【教学重点】
探究光在同种均匀介质中沿直线传播。
【教学难点】
建立“光线”模型,并用“光线”分析影子的成因。
◇教学过程◇
一、新课导入
人们能看见东西的条件是什么?(人们能看见东西必须要有光,而且光必须进入人的眼睛,引起人们的视觉)那是不是我们看到的所有的物体都能够自己发光呢?(学生在回答的时候,教师要因势利导,让学生说出自己会发光的物体)
二、教学步骤
探究点1 光能为我们做些什么
[阅读课本]P46“光能为我们做些什么”
[思考]我们生活在光的世界里,光每时每刻都在为我们服务,引导学生讨论:光能为我们做些什么?
[提示]在学生讨论的基础上,得出光的作用。并让学生设想:假如没有光,世界会变成什么样子呢?从而体会到光的重要性。
探究点2 光是怎样传播的
[阅读课本]P47~48“光是怎样传播的”
[小组讨论]生活、生产中有各种各样的光源。你能否归纳出它们的共同特征?
[提示]光源可分为自然光源和人造光源。自然光源包括太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼等;人造光源包括点燃的蜡烛、打开的电灯等。
[归纳提升]自行发光的物体叫做光源。
[思考]在黑暗的屋子里,人为什么看不见东西?
[提示]“看到物体”的条件是光进入我们的眼睛,黑暗的屋子里,因为没有光进入人的眼睛,所以人看不见东西。
[思考]观察下面图片,猜想光的传播路径是怎样的?
[实验](1)在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播径迹。
(2)在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。
(3)在暗室里,将一束光射到玻璃中,观察光在玻璃中的传播径迹。
[归纳提升]光在空气中是沿直线传播的;光在水中是沿直线传播的;光在玻璃中是沿直线传播的。由以上分析可知,光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
[问题]什么是光线?
[提示]光线:用一条带箭头的直线,形象地描述光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线。光线互相平行的光称为平行光。
[归纳总结]“物理模型法”:光线实际并不存在,光实际存在,光线是光的“物理模型”。光线只能表示光的传播路径和方向,不能表示光的颜色和浓度。
[思考]光的传播路径一定是直线吗?
[实验]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,事先配制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与水槽侧面成75°左右角入射,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,观察激光的路径是怎样的?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,再让同学们观察激光的路径是怎样的?
[归纳总结]激光在不均匀的糖水中的光路是向下弯曲的;激光在均匀的糖水中的光路仍是直线。
[思考]晴天,我们常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑。这些小亮斑是怎样形成的?
[实验]观察“小孔成像”实验。一位同学先点燃蜡烛,再固定带有小孔的厚纸板,使烛焰正对小孔,另一位同学拿白纸在纸板的另一侧移动,引导学生观察成像的情况,并分析小孔成像的原因。
[归纳提升]小孔成像、小亮斑均是由光的直线传播引起的。
探究点3 光的传播有多快
[阅读课本]P48~49“光的传播有多快”
[小组讨论]为什么雷雨天我们总是先看到闪电后听到雷声?
[提示]雷声与闪电是同时同地发生的,光速比声速快,所以打雷先看到闪电后听到雷声。
[归纳提升]光在真空中的传播速度最快,光在真空中的传播速度是3.0×108 m/s;光在空气中的速度可认为是3.0×108 m/s;光在其他各种介质中的速度都比在真空中的慢,v气>v水>v玻。
[思考]天文学上常用光年(光在一年内传播的距离)作为长度单位,已知织女星距地球约2.7光年,则织女星距地球多少千米?
[分析]1光年=3.0×105×365×24×3600 km=9.4608×1012 km
2.7光年=2.7×9.4608×1012 km=2.554416×1013 km
探究点4 光的色散
[阅读课本]P49~50“光的色散”
[思考]红花就是红色,绿叶就是绿色,不同颜色的物体发出不同的色光,这种说法是否正确?
[提示]黑暗中看不见红花和绿叶,说明红花和绿叶不发光。
[思考]太阳和白色