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新编人教版八年级物理上册优质课《光的直线传播》教学设计

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发表于 2015-7-14 20:59:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
名师教案
一、教学目标

(一)知识与技能

1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。

2.理解光沿直线传播及其应用。

3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。

(二)过程与方法

1.观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。

2.阅读“科学世界──我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。

(三)情感态度和价值观

1.通过观察、实验以及探究的学习活动,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。

二、教学重难点

本节的主要科学内容有三个,一个是光源,一个是光的直线传播,一个是光速。这是学生学习光学知识的第一课。光的直线传播是几何光学的基础,又是研究光的反射、折射现象的必备知识。同时,利用光的直线传播能解释影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界中的重要现象。因此,本节内容以光的直线传播为重点,主要的探究活动也围绕光的直线传播展开。教学中应着重引导学生积极参与探究活动,仔细观察实验现象,或直接概括结论,或结合讨论、阅读,接受并认同有关结论。同时,在活动中也应让学生了解运用实验研究自然现象的基本方法。使学生对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识,激发学生学习光学知识的兴趣。初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。

教学重点:光的直线传播。

教学难点:用光的直线传播来解释简单的光现象。

三、教学策略

光现象和前面学习过的声现象联系十分紧密,研究对象都是生活中常见的一些现象。本小节主要解决三个问题:什么叫做光源?光是如何传播的?光的传播速度是多少?这三个问题和声现象中研究的三个问题很接近。什么叫做声源?声音是如何传播的?声音的传播速度是多少?所以在教学过程中可以把光和声音作一个类比,使学生对光有更深刻的理解。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中,学生探究能力的提高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。因此,本节取得良好教学效果的关键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象,高质量地完成有关探究活动。教学中注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认知过程,从而激发学生的求知欲望,发掘学生分析问题解决问题的灵感,培养学生分析问题解决问题方法的多样性,提高学生分析问题解决问题的能力。

四、教学资源准备

多媒体课件、激光演示器、酒精灯、盛有水的水槽、不同浓度的糖水、蜡烛、带有小孔的硬纸板等。
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 楼主| 发表于 2015-7-14 20:59:44 | 显示全部楼层
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课(5分钟)
思考:我们的国旗是什么颜色?如果在漆黑的夜晚,没有光照,看到的国旗会是什么颜色?
漆黑的夜晚,我们什么也看不见;站在太阳下,紧闭双眼,还是什么也看不见。这是什么原因呢?
总结:人们要看见东西,必须要有光,而且光必须进入人们的眼睛。假设这个世界没有光,我们看什么东西都是黑色的,或者说我们什么都看不见。阳光使得我们的世界绚丽多彩,光使得我们的生活五彩缤纷。本章我们将学习光的初步知识。
思考并回答。
从学生熟悉的实例入手,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。
新课教学(30分钟)
一、光源
多媒体展示:太阳光、发光的水母、发光的节能灯、LED灯等。
思考:这些物体有什么共同的特点?结合课本中的图,阅读课本。然后讨论交流。
总结:这些物体能够发光,能够发光的物体都叫做光源。
讨论:“天上的星,亮晶晶”,天上的星星是不是光源?
强调:月亮、反光的镜子是不能够发光的,星星当中也只有恒星能够发光,行星和卫星是不发光的。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、发光的电灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
学生讨论:恒星能自身发光,是光源;行星不能发光,它是反射了其他恒星的光,才亮的,所以行星不是光源。同样,夜晚的月亮看起来很亮,它是反射了太阳的光,自身并不能发光,所以也不是光源。
月亮不是光源,它看起来很亮是因为它反射了太阳的光辉。这为下面学习月食的形成做好了铺垫。
二、光的直线传播
教师打开激光笔,照射到教室墙壁上,观察到墙壁上出现一个红色的光斑。问:激光是沿直线传播的吗?大家看到激光的传播路径吗?想一想怎样才能观察到光在空气、水中的传播路径?
同学们刚才看了许多光沿直线传播现象,但是光总是沿直线传播吗?(先进行开放性分组实验,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:激光能射过拉直了的橡皮管,但橡皮管弯曲就无法射过。
方法四: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。
通过讨论得出: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。
问:在同种介质中光就一定沿直线传播吗?
演示实验:教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。
图1
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,再让同学们观察──光的路径仍是直线。
学生实验:将激光笔固定好,并使激光束打到墙壁上,会看到一个光斑,然后用酒精灯对激光束加热,你看到了什么?这是什么原因造成的?
联想总结:隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
由于光沿直线传播,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。这种直线叫做光线。
老师:用光的直线传播可以解释很多现象,早在2000多年前,我国古代学者就对光的直线传播就有了一定的研究,如小孔成像。现在大家做一下这个实验:燃着的蜡烛、挖有几个形状不同小孔(如正方形、三角形等)的硬纸板、白纸。让硬纸板在蜡烛和白纸之间,调整硬纸板、白纸之间的距离,在白纸上能看到烛焰的像吗?像是正立的还是倒立的?像的形状与小孔的形状有关吗?
总结:夏天浓密的树荫下会有一个个圆形的亮斑,这是太阳通过树叶缝隙造成的小孔在地面上成的太阳的像,所以也是小孔成像现象。
用光的直线传播还可以解释日食、月食现象。(动画演示日食、月食)思考:什么情况下会发生日食?什么情况下会发生月食?
思考:影子为什么是黑的呢?影子的形成说明什么?
讲桌上放置点亮的白炽台灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛通过小孔观察台灯。
启发学生分析:只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候,眼睛才能看见从光源发出的光。
让学生通过讨论回答:可以在黑暗的环境下进行实验,也可以在空气中制造水雾或烟雾来显示光路。如果将水变混浊,也可以显示光路,如向水中滴几滴墨水。
学生设计并进行实验。
学生通过观察思考明白糖水浓度不均匀,光不再沿直线传播。
学生能看到光斑在抖动。这是因为加热使空气分布不均匀,光不沿直线传播。
学生进行实验并得出答案:白纸上出现了倒立的烛焰的像,“像”只是与烛焰相似,与小孔的形状无关。
学生通过讨论得出:发生日食时,太阳、月亮、地球在一条直线上,月球在中间,地球在月球的影子里;发生月食时,太阳、月亮、地球在一条直线上,地球在中间,月球在地球的影子里。
讨论交流:人是不透明的,光不能传到不透明物体的后面,无光的地方就是黑色。光不能绕到物体后面说明光不会转弯,也就是光只能沿直线传播。
对于光沿直线传播,学生有一定的感性认识,这里的重点是放在如何设计实验,如何显示光路,如何得出光沿直线传播的条件。
通过实验得到光沿直线传播的条件。
通过光的直线传播解释生活和自然中的有关现象,培养学生观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力
三、光速
大家知道:打开电灯,房间墙壁立刻被照亮了,光的传播需要时间吗?实际上很早以前科学家们就争论过这样的问题,意大利科学家伽利略进行了第一次测量光速的尝试。遗憾的是并没有成功,这是因为光传播得太快了。
现在的科学实验表明:光传播也需要时间,而且光在不同介质中传播的速度不同,光在真空中传播的速度最大,约为3×108m/s,相当于1s内绕地球赤道7圈半,目前没有任何物体的速度超过光速。在空气中的传播速度比真空略小,但也可以认为是3×108m/s。光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,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。
知道了光速后,科学家利用激光制成了激光测距仪,可以测量月球与地球间的距离。思考:激光测距仪的工作原理是什么?激光测距技术一般应用在哪些方面?③能不能用声呐来测量地球到月球的距离,为什么?
讨论:为什么雷雨时总是先看到闪电后听到雷声?你能不能想出一个办法来测发生雷电的地方离你有多远?
大家联想一下,运动会百米赛跑时,计时员是怎么计时的?为什么?
比较:声和光的有哪些相同和不同?
学生聆听、思考。
通过讨论明确:闪电和雷声是同时发生的,但闪电是以光速传播,而雷声是以声速传播,光速比声速大得多,所以先看到闪电后听到雷声。要测量打雷处的距离,需要知道声音在空气中的传播速度v=340m/s,还要测出声音从发声处到人耳的时间t,即看到闪电计时开始,听到雷声计时结束,根据s=vt算出距离。
了解物理知识在生活中的应用,体现从物理走向社会的理念。
课堂小结(5分钟)
通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。
梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。

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