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初中物理复习资料整理

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“光的直线传播”教学设计

 

 

重庆市育才中学 李池 卢承霞

 
 
 

Ⅰ.教学设计

● 教学目标
1、知识与技能:
①理解并掌握光沿直线传播的条件。
②了解光的直线传播规律在社会生活与生产中的一些应用。
③了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
2、过程与方法:
①通过开放性的实验探究,认识光在空气、水和玻璃等均匀介质中传播的特点(沿直线传播)。
②观察演示实验“光在不均匀糖水中的路径”,启发学生归纳总结得出光沿直线传播的条件。
3、情感、态度与价值观:
①通过开放性实验,让学生体验学光学的乐趣,并在实验过程中学习合作与交流。
②引导学生应用“光沿直线传播的规律”解释一些简单的自然现象,解决一些实际问题,让学生意识到光的世界既神奇美丽,又有规律可循,而且利用这些规律能帮助人们更好地认识自然,改善生活质量,提高工作效率(有价值)。
● 重点、难点分析
光沿直线传播的规律的理解和掌握是本节教学的重点,设计与组织关于“光总是沿直线传播吗?”这一问题的探究活动是本书的难点。
● 教学模式
科学探究教学模式。设置问题情景,使学生对所观察到的现象进行科学探究,找出现象后面隐藏的规律,教会学生掌握科学家在研究时所用的技能和术语。
● 实验器材
1、学生分组:激光笔一支、果冻一个、软橡皮管一根、带孔的纸板两张、大头针几枚、平面镜一面、白屏一张、装了水的玻璃杯(水中满了少量墨水)。
2、教师教具:小孔成像演示器(用蛋糕盒自制)、氦氖激光器(或激光笔)、水槽两个、浓度不同的糖水四种、40瓦电灯等。
● 主要教学过程
一、新课引入
课前利用课间休息,滚动播放一组与光现象紧密联系的优美图片和视频:影、倒影、水面下(视深变浅)物体,霞光万道、晨曦中穿透树林的道道阳光、白光通过三棱镜的色散、彩色的肥皂泡、北极光、日晕、日幻……最后将画面停在“节日夜空中的多彩的激光”直指本课的主题。让学生欣赏绚丽天象的同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子,在轻松愉悦的环境中进入这节课的学习。
二、新课教学
1、探究光的直线传播的条件
①引导学生应用桌面上的器材,通过开放性实验探究得出:光在空气、水、以及果冻这些介质中沿直线传播,但在两种介质的界面上要发生偏折。
[问题一]同学们刚才看到了许多光沿直线传播现象,但是光总是沿直线传播吗?
先开放性分组实验,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:将激光射过拉直了的橡皮管,但橡皮管弯曲就无法射过。
方法四:将几枚大头针插在一条直线上,眼睛沿这条直线看去只能看到第一根针。
方法五: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。
组织学生归纳得出:
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。
②教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。
[问题二]这两个现象说明光必须在同种介质中才沿直线传播,但光在同种介质中光就一定沿直线传播吗?

教师演示: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,再对同学们观察──光的路径仍是直线。
③引导学生归纳出光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
2、介绍光线的概念

由于平时我们见得最多的是光沿直线传播的情形。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,(如图2)。这种直线叫做光线。
3、应用:解释自然现象
①影子的形成
设问一:请同学们想想;如果电灯的光在传播的过程中,遇到了不透光的障碍物,在障碍物后边会有什么东西形成?
演示;在一个圆筒形蛋糕盒的筒口处糊一张白纸,底部的圆洞上固定一个不透光的纸板人,打开后边的电灯,同学们在屏上可以看到一个人影,让学生分析人形的形成。
②日食
由影子的成因,顺利过度到日食。
设问二:当地球、月亮和太阳运动到一条直线上,地球处在月亮的影区时.地球上影区中的人能看到太阳吗?这种现象叫什么?
③小孔成像
演示:仍然运用前边的器材,保持电灯不动,用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口.并在纸板上开一个小圆孔。
设问三:如果打开电灯,一部分光将穿过小孔射到屏上,请同学们猜想一下,在屏上将看到什么?
打开电灯,学生观察屏上的现象以及灯丝的形状,大家看到什么了?“V”字形的光斑,灯丝的形状也是“V”字形的。但是开口和光斑相反。
引导学生分析出小孔成像的原理。
4、光的传播速度
介绍:光在真空中的速度是299792458m/s,近似等于3×108m/s。
3×108m/s到底有多快呢?
你知道我们平时一眨眼需要多少时间吗?需要0.1秒,就在你眨眼的工夫,一个以光速飞行的超人,能够飞行3万公里。这个距离让一个普通人不停的走,大约要走250天,可见光速之大。
三、小结
请同学们回想一下,这节课你收获了什么?研究光的直线传播我们经历了一个什么样的过程?
带领学生回忆:在观察神奇美丽的光现象的过程中,提出光是否总是沿直线传播的问题,然后通过实验探究,在相互交流中概括出了光在同种均匀介质中沿直线传播的结论。并且运用这个结论解释了一些自然现象。帮助我们更好的认识自然,不仅如此,还可以利用它改善我们的生活,提高工作效率,那么利用它你能做些什么?
四、思维拓展
①射击时瞄准。
给你一个玩具枪和激光器,你能想到什么?
②激光准直。
安装高楼电梯时,怎样使几十米高的电梯又正又直?
五、作业
①课后请用光的直线传播知识来测学校旗杆的高度?
②试一试,制作一架小孔照相机,并用它来观察蜡烛所成的像,看一看,在什么情况下,蜡烛所成的像放大,在什么情况下所成的像较小?并试着解释为什么?
③对日食有兴趣的同学可登录网站www.astron.sh.on

Ⅱ.对教材的认识和课后反思

1.对教材的认识
本节课是学生的第一节光学课,新课程标准对这部分的内容要求是:“通过实验探究光在同种均匀介质中的传播特点”。而笔者经过深入调查初二学生的潜在知识和感性认识,知道大量学生已经积累了许多光沿直线传播的生活经验,比如从手电筒的光,汽车车灯的光等等。所以这节课设计的重点应该是激发学生热爱光学,让学生通过实验探究来认识光的传播特点,知道光沿直线传播是要有条件的。
2.课后反思
(1)学生学会了如何学习
这节课的内容,在以往的教学中常常只是简单介绍了事,但是笔者改变了旧的教学方式,提供大量器材,给学生适当的时间,让他们自己动手动脑,经历实验过程,并在其中去想,去说,去做,去表达,去感悟,去探索物理实验反映的物理本质。“发现”了光在同种均匀介质中的传播特点。通过探究光的直线传播规律,学生初步体会到了“提出问题──实验探究──得出结论──解释现象(产生问题的现象)──应用结论”的科学研究方法。这种探究方法,将对今后的实验研究起着不可估量的作用。
(2)充分挖掘了学生的创新潜能
整节课,学生始终处于积极参与探究的状态之中,他们在思考之后,自己能去选取仪器,设计实验,想到了一些非常有创意的方法。说明学生能独立地去探索、去实践。只要给他们充分发挥的时间和空间,就会激发起他们的创新潜能。
(3)充分展现了物理实验及其教学的魅力。
本课设计的富有创意的物理实验,突破了长期以来的教学难点,成功演示了光在非均匀介质路径发生弯曲的现象,实验效果非常好,让学生在经历实验探究的活动中,领略了光的奇妙(学生过去从来没有亲眼见过光的路径发生弯曲),发展了对科学的好奇心,体验了探索自然规律的喜悦。本课获得第六届全国中学物理青年教师教学大赛一等奖,得到了来自全国的评委、老师的一致好评。

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“光的折射”教学设计

 

 

山东省青岛市61中 姜增红

 
 
 
  教材分析



  学



  目



  标


知识与技能


1.了解光的折射现象

2.探究并了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律

3.了解光在发生折射时,光路的可逆性

过程与方法


1.能在学习光的传播和反射的基础上提出新的问题,培养提出问题的能力

2.通过实验观察、认识折射现象,培养学生初步观察的能力

3.使学生进一步了解科学探究活动过程,培养学生初步的探究能力

情感态度



  与价值观


1.有与他人交流和合作的精神、敢于提出自己不同的见解

2.逐步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的感觉

教学重点


1.探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律

2.使学生进一步了解科学探究活动过程,培养学生初步的探究能力

教学难点


1.了解光在发生折射时,光路的可逆性

2.解释有关光的折射现象

教法


实验为主的探究式教学、透镜式教学法、三位一体的讨论式教学

教具和媒体


玻璃砖、激光手电筒、水槽、白纸、碗、筷子、三种颜色的导线、铅笔、实物投影仪、多媒体计算机等。

  教学流程图

  设计理念
   一、以激发学生学习物理的兴趣和培养初步的探究能力及协作精神为主线的设计观念。
  由于学生刚刚接触物理、所以无论从观察力还是语言的描述能力来看都需要训练和培养。因此课堂教学中尽量的探讨和采用讨论式教学、让学生动手、动嘴说出来。鼓励大胆猜想、质疑的精神。因此在课堂语言中尽量采取多鼓励、表扬、肯定、少批评的做法,营造师生和谐共处、共同探究的平等意识和氛围。
  二、以新课程标准下的教学目标的三个方面为目的,以探究式教学、讨论式教学及青岛市的透镜式教学法为授课模式。
  作为新课标下光的折射一节内容,无论从教材的内容知识点数量和难度要求都大大降低了,而更多的将注意力放在学生的合作探究、讨论、观察和思考能力的培养上。所以让学生动起来,不仅是手动起来、更重要的是思维动起来,而且是一种主动积极的思考、而不是一种被动的思考。尽管教材的本节内容和要求都降低了,但如何让学生充分利用“倒”出来的这部分空间和时间,让学生多发言、多探讨、多动手真正地去利用自己聪明才智掌握知识也是这堂课的出发点。
  教学过程

教学环节


教学过程


教学策略


教师活动


学生活动


一、实验复习引入新课
1.光的直线传播、光的反射
用实验的方法复习旧知识;实验现象非常明显。

面对实验现象,再现物理知识;

用实物建立物理模型,把复杂的光反射现象用模型显现了出来;
演示:打开激光手电,射向自制的光学盒内(光学盒的制作方法是在鞋架的四周用透明塑料膜围成的,只留一面开口。然后把纹香点燃后放在盒内,里面放一面小的平面镜;一烧杯水)

问:这是一种什么现象?

继续演示:

这又是一种什么现象?

问:关于光的反射现象,你了解哪些内容?

请你用手中的红导线、黑导线、白导线、橡皮泥分别代表入射光线、法线、反射光线、反射面把光的反射现象模拟出来。
回答:光的直线传播

观察

回答:光的反射

回答:反射光线、入射光

线分居法线的两侧;反射

光线、入射光线、法线在

同一平面上;反射角等于入射角。

动手操作

2.光的折射现象
尝试着让学生给物理现象下定义


采用类比的方法模拟光的折射现象


用实验作为反馈练习,既培养了能力,
又巩固了知识
演示:这又是一种什么现象?

这种现象和前面的两种现象有什么不同?

板书:光的折射

一、光的折射现象

请你用刚才模拟光的反射现象模型的器材模拟一下光的折射现象

请你把你的作品展示给大家看一看
回答:光的折射现象

回答:光是从一种介质射入另一种介质

动手操作

展示作品

做实验
二、探究课题的过程
1.探究三线的位置关系:
通过类比的方法了解以下名词:折射光线、入射光线、法线、入射角、折射角、激发兴趣

引入探究的课题

把一个复杂的探究课题转化为一个选择题,从而又建立了一个模型。
提问:在光的反射现象中,三线的位置关系是怎样的?

在光的折射现象中,三线的位置关系到底是哪一种?

该怎么办?

想办法把光的折射现象记录下来便于研究引导
回答:反射光线和入射光线分居在法线的两侧;

回答:做实验

讨论后回答

学生讨论出实验方案;

先把玻璃速平放在一张白纸上,然后在纸上光画一条分界面和一条入射光线,然后将玻璃砖平放在分界面上,用激光笔对着入射光线的方向设想玻璃砖,再把折射光线用笔画下来,就可以找到折射光线的位置。
2.用水做实验当作巩固练习
用理论寻找生活中的原型
引导
做实验
3.探究两角关系(光从空气斜射入玻璃中)
1.定性研究

2.用“对顶角”相
等为突破口
指导设计

强调操作技巧
讨论

实验
4.探究折射角随入射角增大而增大
展示多组光路图,找出规律,建立假说,实验验证
实物投影几组,实验光路图
讨论

实验
5.探究垂直入射传播方向不改变
严密光的折射条件
提出问题

补充光的折射的条件

板书
实验

回答
6.光从玻璃(水)斜射入空气
用光路可逆猜想,并实验验证
引导,提出问题
提出问题

实验

回答
7.概括归纳光的折射规律
培养综合实验能力
提出要求
讨论

回答
8.解释光的折射现象
只求懂

不求严密叙述
用课间讲解插入水中的筷子变弯的道理
听讲

举例

小结


探究程序:

  提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析论证→评估
  ↑                          ↓
  ←──────────────────────────

知识小结:



方法小结:模型法。


布置作业


上网查一查有关彩虹以及发生在沿海地区的“海市蜃楼”现象。搞明白其中的道理。



  板书设计
  一、光的折射

  

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