4.3 日地月的相对运动（第1课时）（教学设计）-【上好课】七年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

4.3 日地月的相对运动（第1课时）（教学设计） 年级 七年级 授课时间 课题 4.3 日地月的相对运动（第1课时） 教学 目标 科学观念：通过实验理解光在同种均匀介质中是沿直线传播的； 科学思维：了解光的直线传播在生产生活中的应用； 态度责任：知道光在真空中的传播速度，知道光在不同介质中的传播速度不同。 教学 重难点 重点：光的直线传播在生产生活中的应用 难点：理解光在同种均匀介质中是沿直线传播的 学情 分析 本节内容选自浙教版七上第四章第三节第一课时。从知识储备方面来看，学生在日常生活中已经对光有了丰富的感性认识，比如他们知道太阳光是明亮的，灯光可以照亮周围环境，能看到各种物体的颜色等，但这些认识往往是零散且不系统的。在小学科学学习过程中，他们可能接触过一些简单的光学现象，如镜子反射光，但对于光沿直线传播这一本质概念并未深入理解。对于光传播的介质、条件等内容几乎没有科学层面的认知。 在认知能力方面，初中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。对于光这种看不见、摸不着的物质，他们在理解其传播规律时会有一定难度。他们可能更容易接受通过直观实验、生活实例展示的知识，而对于用几何方法描述光的传播路径和解释现象会感到吃力。例如在理解小孔成像中像与物体的关系以及光沿直线传播在其中的作用时，需要一定的思维转换。 在学习习惯和兴趣方面，这个阶段的学生对新奇、有趣的实验现象充满好奇，容易被光的奇妙现象所吸引，比如手影游戏、日食月食模拟等，这有利于激发他们的学习兴趣。然而，他们可能缺乏主动探究知识的能力和意识，往往依赖教师的讲解和引导。在学习过程中，部分学生可能在观察实验时只关注表面现象，而不能深入思考背后的原理，需要教师在教学中加以引导和培养，帮助他们养成良好的科学探究习惯。 教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 在中国古代的皮影戏中，艺人在幕后操作皮影，灯光透过皮影在幕布上形成栩栩如生的影像，这些影像的形成其实都与光的传播方式密切相关。 光不仅在艺术领域留下了浓墨重彩的一笔，更是科学探索的重要内容。 展示皮影戏照片并介绍 该非物质文化遗产，引出光的传播这一主题 新 知 讲 授 一、光的直线传播 2000多年以前，我国思想家墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验：用一块带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒影，并由此推测光的传播路径。 墨翟指出，物体通过小孔所形成的像是倒像，据此推测光是沿直线传播的。 茂密的森林，城市的夜晚，浓雾弥漫的公路，也能看到一束束沿直线传播的光。那么，我们能否通过实验来证实呢？ 探索活动： 1.在有机玻璃容器中，加入适量的水，用水溶性荧光笔在水中搅拌几次；再点燃一小段艾叶条，在水面上方充入少量的艾条烟尘。 2.将一束激光依次射到空气、水、有机玻璃板中，观察激光在空气、水、有机玻璃板中传播的路径。 3.用注射器将200mL浓糖水缓慢注射到荧光液的下方，再将激光束逐渐向下移动，观察激光的传播路径。 4.搅拌糖水，再让激光束射过溶液，观察光的传播路径。 实验结论：光在同一均匀介质中是沿直线传播的 1、光的直线传播 （1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的。 （2）光线 ①概念：我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的线叫作光线。 ②作用：形象地表示光的传播情况 2、光沿直线传播的实例 （1）影子的形成 （2）步枪瞄准 当看到瞄准点、准星尖和缺口三者重合时，就认为三者处于同一直线上。 （3）排队看齐、激光准直、小孔成像 科学拓展： 树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的太阳的像，属于小孔成像现象。 3、光速 光能在空气、液体、固体等透明物体中传播，也能在真空中传播，光在不同介质中传播的快慢是不同的。 （1）在真空中的传播速度最大，为3×108m/s （2）在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度 （3）在水中的传播速度约为真空中的3/4 （4）光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更小 探索实践：制作“针孔照相机” 目标：制作“针孔照相机”，探究针孔成像的特点。 器材：不透明纸盒，卡纸，半透明纸，剪刀等。 过程： 1.设计制作。 制作或寻找一个不透明纸盒，在A端开一小孔，作为镜头；在B端蒙一张半透明纸，作为光屏。小孔的大小要能改变，半透明纸到小孔的距离也要能改变。这样，一架简易的“针孔照相机”便制作完成了。 2.观察记录。 （1）依次插入大孔、中孔、小孔的镜头，将镜头对着窗外很亮的景物，在表中记录景物呈现在半透明纸上的像的特征。 （2）保持镜头的位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上所呈现的景物范围变 ，景物的大小变 。 问题讨论 1.为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的？请画图解释。 2.如何使光屏上的像更明亮？ 4、小孔成像 （1）原理：光在同一均匀介质中沿直线传播 （2）成像规律 ①一般来说，孔径越小，成像越清晰，像的亮度越暗。 ②像的形状与孔的形状无关，与光源的形状有关。 ③缩短光屏到小孔的距离，像的大小会变小；反之，会变大。 教师介绍 小孔成像 演示仪的 构造和使 用方法，然 后让学生 利用准备 的材料（纸 杯、半透明 塑料薄膜、蜡烛）自己制作小孔 成像装置，进行实验。教师在学 生实验过 程中巡视，指导学生 操作，如调 整蜡烛、小孔、光屏的位置等，并提出问题：“大家观察到光屏上 的像有什 么特点？ 像的大小 和什么因 素有关？”学生分组 制作小孔 成像装置，进行实验。观察光屏 上的像，记 录像的特 点，如倒 立、实像 等。通过改 变蜡烛到 小孔的距 离和小孔 到光屏的 距离，探究 像大小变 化的规律，小组内交 流讨论并 回答教师 的问题。 教师利用 多媒体课 件展示日 食、月食、激光准直、射击瞄准 等光沿直 线传播的 现象和应 用的图片 或视频，提出问题：“同学们，谁能利用 我们所学 的光沿直 线传播的 知识来解 释这些现 象和应用 呢？” 学生观看 多媒体资 料，小组讨 论，尝试用所学知识 解释日食、月食是由 于太阳、地球、月球的位置关系 以及光沿 直线传播 导致的，激光准直是 利用光直 线传播保 证方向，射击瞄准是 三点一线 原理等。 课 堂 练 习 【典例1】小科在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小科根据上述现象得出的结果，正确的是（　C　） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才能沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中沿直线传播 D．光在海波溶液里是不能沿直线传播的 【解析】 A、光的传播不需要介质，故A错误； B、光在同一种均匀介质中才沿直线传播，可以是任何介质或真空，不仅在水中，故B错误； C、光在同一种均匀介质中沿直线传播，故C正确。 D、海波溶液不均匀时，相当于光在密度不均匀介质中传播，因此光不能沿直线而是沿曲线传播；当海波溶液的密度均匀时，光就能在海波溶液里沿直线传播，故D错误。 【典例2】“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示。下列说法错误的是（　D　） A．杆影是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的 B．“日晷”是依据杆影的方位来判断时间的 C．一天内，正午的杆影最短 D．如果杆影由长变短，则表示从中午到下午 【解析】 A.影子是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确不合题意； B.“日晷"是依据杆影的方位来判断时间的，故B正确不合题意； C.一天内，正午的杆影最短，故C正确不合题意； D.如果杆影由长变短，则表示从上午到中午，故D错误符合题意。 【典例3】当月球半影扫过地球表面发生日偏食，小宁借助小孔成像实验装置对日食过程中“”形太阳进行观察，纸盒上扎有一个圆形小孔，则在半透明光屏上看到像的形状是（　B　） A． B． C． D． 【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的，因此是倒立的实像，即像和物体上下颠倒，左右颠倒，故B正确，而A、C、D错误。 【典例4】请在下图中画出光源AB通过小孔在墙壁上成的像A’B’ 【答案】略 【解析】小孔成像的原理是光沿直线传播，物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，小孔成像成的是倒立的实像。 课 堂 小 结 一、光的直线传播 1、光的直线传播 （1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的。 （2）光线 ①概念：我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的线叫作光线。 ②作用：形象地表示光的传播情况 2、光沿直线传播的实例：影子的形成、步枪瞄准、排队看齐、激光准直、小孔成像等 3、光速 光能在空气、液体、固体等透明物体中传播，也能在真空中传播，光在不同介质中传播的快慢是不同的。 （1）在真空中的传播速度最大，为3×108m/s （2）在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度 （3）在水中的传播速度约为真空中的3/4 （4）光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更小 4、小孔成像 （1）原理：光在同一均匀介质中沿直线传播 （2）成像规律 ①一般来说，孔径越小，成像越清晰，像的亮度越暗。 ②像的形状与孔的形状无关，与光源的形状有关。 ③缩短光屏到小孔的距离，像的大小会变小；反之，会变大。 板 书 设 计 作 业 设 计 反 思 评 价 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$