八年級物理上冊 第四章 第1節(jié) 光的直線傳播導學案 （新版）新人教版

1、 第四章 光現(xiàn)象三環(huán)：自學 展示 反饋最新K12資料本章涉及的是光學基礎知識.內(nèi)容包括：光的直線傳播、光的傳播速度、光的反射規(guī)律、平面鏡成像的特點、光的折射、光的色散以及看不見的光等.本章共有5節(jié)：1.第1節(jié)“光的直線傳播”，介紹了光源的概念及其分類，光在真空中的傳播速度；知道光沿直線傳播的條件，掌握光沿直線傳播的現(xiàn)象及應用；知道光線表示光的傳播徑跡，知道光在不同介質(zhì)中傳播速度不同.2.第2節(jié)“光的反射”，通過實驗探究出光反射時的規(guī)律；認識到物體表面能反射光，區(qū)別鏡面反射與漫反射；會利用光的反射解釋生活中的現(xiàn)象，明白反射現(xiàn)象中光路的可逆性.3.第3節(jié)“平面鏡成像”，通過實驗探究出平面鏡成像的特

2、點，認識到平面鏡所成的像是虛像，理解平面鏡成像原理，會畫平面鏡成像的光路圖，掌握生活中的平面鏡成像特點，簡單地了解凸面鏡和凹面鏡及其應用.4.第4節(jié)“光的折射”，通過實驗探究出光折射時的規(guī)律，理解光發(fā)生折射的條件，認識生活中的折射現(xiàn)象，利用光的折射規(guī)律解決簡單的物理問題.5.第5節(jié)“光的色散”，認識光的色散現(xiàn)象，知道色光的三原色，會利用光的色散解釋生活中的常見現(xiàn)象；認識太陽的可見光譜，了解紫外線、紅外線的概念和特性，以及紅外線與紫外線在生活中的應用.本章教材的設計強調(diào)學生是學習的主人，突出培養(yǎng)學生的探究性學習能力.強調(diào)初中物理學習的基礎性（如基本概念、基本規(guī)律和基礎實驗的教學），這對學生提升科

3、學素質(zhì)大有幫助，也是初中物理教學要注意的重點.本章特別強調(diào)實驗在教學中的地位，讓學生在觀察和實驗中體會、感悟?qū)嶒灧椒▽ξ锢韺W習的重要性.光學知識滲透在社會生活各個方面，要求學生要密切聯(lián)系社會生活的實際來參與學習光現(xiàn)象的知識.1.在知識與技能方面：了解光源、光在真空和空氣中的傳播速度c=3108m/s、什么是鏡面反射、什么是漫反射、色散現(xiàn)象、太陽光譜和看不見的光的存在.理解光沿直線傳播及其應用，掌握平面鏡成像的特點，認識光反射的規(guī)律，理解反射、折射現(xiàn)象中光路的可逆性.2.在過程與方法方面：實驗是研究物理問題的重要方法.體驗和感悟我們是如何看見不發(fā)光的物體.經(jīng)歷探究“光反射、折射時的規(guī)律”，獲得比

4、較全面的探究活動體驗.通過觀察，理解鏡面反射和漫反射的主要差異.經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄.體驗由折射引起的錯覺.初步嘗試對不可見的事物通過其可見的效應來對該事物進行研究的方法.通過收集、交流關于紅外線、紫外線的資料，獲得處理信息的方法.3.在情感、態(tài)度與價值觀方面：通過觀察、實驗以及探究的學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度.通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學習活動.在探究“光反射、折射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，密切聯(lián)系實際，提高科學技術應用于日常生活和社會的意識.客觀地看到社會進步的同時，人類的生存環(huán)境也遭到了

5、破壞，從而形成保護人類生存環(huán)境的意識.【教學重點】光的直線傳播，光的反射、折射規(guī)律，平面鏡成像的特點.【教學難點】理解光路的可逆性，平面鏡成像實驗的探究，折射引起的錯覺.【課時建議】本章共有5節(jié)，建議9課時.第1節(jié)光的直線傳播.1課時第2節(jié)光的反射.2課時第3節(jié)平面鏡成像.1課時第4節(jié)光的折射.1課時第5節(jié)光的色散.1課時本章復習和總結(jié)1課時1.實驗探究法：本章學習的方法主要是實驗探究法，從生活中的現(xiàn)象入手，通過實驗，分析的得出規(guī)律，在實驗探究過程中通過現(xiàn)象看本質(zhì)，歸納總結(jié)找方法.2.理想模型法：為了形象地描述光的傳播情況，人們引入了“光線”這一模型，用光路圖描述光傳播時遵循的基本規(guī)律，使對光

6、現(xiàn)象的描述及其規(guī)律的研究形象化、簡單化.3.比較法：通過對光的直線傳播、光的反射、光的折射的對比，紅外線和紫外線作用的對比，了解知識之間的聯(lián)系和區(qū)別，使知識條理化、系統(tǒng)化.第1節(jié) 光的直線傳播課題聲音的產(chǎn)生與傳播課型新授課教學目標知識與技能1.了解光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類.2.理解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播及其應用.3.了解光在真空和空氣中的傳播速度為c=3108m/s.過程與方法1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象，了解實驗是研究物理問題的重要方法.2.閱讀教材P71“科學世界我們看到了古老的光”的內(nèi)容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大.情感、態(tài)度與價值觀1.

7、通過觀察、實驗以及探究的學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度.2.通過親身的體驗和感悟，使學生獲得感性認識，為后繼學習打基礎.3.通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學習活動.教學重點光的直線傳播、光的傳播速度.教具準備演示用：激光演示器、盛有水的水槽、牛奶（或紅墨水）、蚊香、火柴、玻璃杯、白熾燈、皮球、三球儀、空的易拉罐、半透明的塑料膜、蠟燭、多媒體課件.學生用：白熾臺燈、帶有小孔的硬紙板.教學難點用光的直線傳播來解釋簡單的光現(xiàn)象.教學課時1課時課前預習1.能夠 發(fā)光的物體 叫 光源 ，光源分為 天然 光源和 人造 光源.2.用一條 帶箭頭的直線 表示光的

8、徑跡和方向，這樣的直線叫光線.光在同種 均勻介質(zhì)中沿 直線 傳播.3.在空氣中，光速比聲速要 快 ，真空中的 光速 是宇宙間最快的速度.4.光在真空中的速度用 c 表示，大小取 3108m/s ，在其他介質(zhì)中的速度都比真空中的小.光在水中的速度約為 3/4c ，光在玻璃中的速度約為 2/3c .備課筆記鞏固復習教師引導學生復習上一章內(nèi)容，并講解學生所做的習題（教師可有針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.新課導入課前利用課間休息，滾動播放一組與光現(xiàn)象緊密聯(lián)系的優(yōu)美圖片和視頻：影、倒影、水面下的物體、霞光萬道、晨曦中穿透樹林的道道陽光、白光通過三棱鏡的色散、彩色的肥皂泡、北極光、日暈

9、、日幻最后將畫面停在“節(jié)日夜空中的多彩的激光”，直指本課的主題.讓學生欣賞絢麗多彩的光現(xiàn)象的同時認識到大自然中有許多光沿直線傳播的例子，在輕松愉悅的環(huán)境中進入這節(jié)課的學習.在生活中有很多奇妙的現(xiàn)象：如打雷時，雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但為什么我們總是先看到閃電后聽到雷聲？人的影子為什么早晚長中午短呢？在開鑿大山隧道時，工程師們用什么辦法才能使掘進機沿直線前進呢？神話中傳說王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭，他們化作天上的兩顆星，只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會一次，他們能否每年相會一次呢？大家想知道上述問題的答案嗎？生：（異口同聲地回答）想.教師緊接著進入新課教學.進行新課 光源生活、生產(chǎn)中

10、哪些物體可以發(fā)光？生1：太陽、電燈、蠟燭.生2：手電筒、火把、油燈.生3：霓虹燈、鈉燈、汞燈、氖燈、螢火蟲.我們把所有這些能夠發(fā)光的物體都叫做光源.太陽和蠟燭都是光源，它們有何不同呢？生：太陽是天然光源，蠟燭是人造光源.板書：光源定義：能夠發(fā)光的物體都叫做光源.分類：光源可分為天然光源、人造光源.教師介紹人造光源的發(fā)展和應用，使學生意識到人造光源的前景十分廣闊.【例1】（多媒體展示）下列物體屬于光源的是（ ）A.反射陽光的平面鏡 B.月亮C.放電影時所看到的銀幕 D.收看電視時看到的電視機屏幕解析：能夠發(fā)光的物體叫光源.平面鏡、月亮只是反射太陽光，不是自己發(fā)光；放電影時看到的也是銀幕的反射光，

11、不是銀幕自己發(fā)光，所以它們都不是光源.只有電視機的屏幕，是電子槍發(fā)射的電子打到熒光屏上，使屏上的熒光物質(zhì)發(fā)光，所以電視機屏幕是光源.答案：D備課筆記特別提醒：1.光源強調(diào)的是“自身”發(fā)光的物體，而不是反射光，如月亮的光是反射的太陽光，月亮本身并不發(fā)光，所以不是光源.2.人眼看到物體時物體發(fā)出或反射的光進入人的眼睛，而不是人眼發(fā)出光.進行新課 光的直線傳播1.光的直線傳播光在介質(zhì)中是如何傳播的？生：我猜測，光在介質(zhì)中是沿直線傳播的.這位同學的猜測是否正確呢？下面我們用實驗來檢驗一下.演示1：在暗室里，將一束光射到有煙霧的空玻璃杯中，觀察光在空氣中的傳播路徑.演示2：在暗室里，將一束光射到有少許牛

12、奶的水中，觀察光在水中的傳播路徑.剛才在演示實驗中，大家看到什么現(xiàn)象？生1：光在空氣中沿直線傳播.生2：光在水中沿直線傳播.注意：光在水中沿直線傳播，學生的感性認識較少，一定要演示給學生看看.演示實驗可用激光器演示,也可用長手電筒演示（玻璃上用帶有12毫米寬縫隙的厚牛皮紙或硬紙片擋住）.演示時，為了能看到光路，可以把幾支蚊香同時點燃，在空氣中形成煙霧，可在水中滴少許牛奶或紅墨水.板書：光沿直線傳播的條件：在同種、均勻介質(zhì)中.教師總結(jié)：光在同一介質(zhì)中沿直線傳播是有條件的，如果介質(zhì)不均勻，光的傳播方向也會發(fā)生偏折.例如地球周圍的大氣就是不均勻的，離地面越高，空氣越稀薄，從大氣層外射到地面的光線就會

13、發(fā)生彎曲.早晨，當太陽還在地平線以下時，我們就看見了它，就是因為不均勻的大氣使光線變彎了.因此應該說，光在同一種均勻介質(zhì)中才是沿直線傳播的.為了使學生親身感受光的直線傳播，激發(fā)學生學習物理的興趣，可讓學生自己做一個實驗.學生實驗：講桌上放置點亮的白熾臺燈，每個學生兩只手各拿一塊帶有小孔的硬紙板，讓眼睛穿過小孔觀察光源.啟發(fā)學生分析：只有當眼睛、兩個小孔和光源恰好在一條直線上的時候，眼睛才能看見從光源發(fā)出的光.利用上面的演示實驗和學生實驗，使學生認識到光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.由于光是沿直線傳播的，在這里可以向?qū)W生交待“光線”這個物理學名詞.人們?yōu)榱诵蜗蟮乇硎竟獾闹本€傳播，物理學中引入光線的

14、概念.板書：用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向，這樣的直線叫做光線.2.光沿直線傳播的應用教師指導學生看教材P70圖4.1-4，同時啟發(fā)學生舉出光沿直線傳播的應用舉例.生1：激光準直.生2：排直隊要向前看齊.備課筆記思想方法：光是真實存在的，光線是為了研究光的傳播情況而假想的線，是一種為表示光的傳播情況而建立的理想模型，不是實際存在的線.這種研究問題的方法叫做“理想模型法”.進行新課生3：打靶瞄準.光沿直線傳播的事例很多，可見學習物理知識是有用的，大家一定要學好這門課程.下面我們用光的直線傳播解釋一些簡單的光現(xiàn)象.（1）影子的形成.演示3：用白熾燈對著墻，把皮球放在燈和墻之間.現(xiàn)象：墻

15、上出現(xiàn)球的影子.教師啟發(fā)學生用光的直線傳播的知識解釋影子的形成.（學生積極發(fā)言）甲師生共同活動得：影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影.（如圖甲所示）（2）日食、月食的成因.演示4：用三球儀演示日食、月食的形成.教師啟發(fā)學生用光的直線傳播解釋日食、月食的成因.師生共同觀察討論總結(jié)得：乙日食的成因：當月球運行到太陽和地球中間時，并且三球在一條直線上，太陽光沿直線傳播過程中，被不透明的月球擋住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食.在地球上的不同地區(qū)，會出現(xiàn)不同情況的日食.（如圖乙所示）丙月食的成因：當?shù)厍蜻\行到

16、太陽和月球中間時，太陽光被不透明的地球擋住，地球的影落在月球上，就形成了月食.月食情況與日食類似.（如圖丙所示）說明：演示時，若無三球儀可用掛圖或投影片，還可播放動畫教學片.（3）小孔成像.演示5：在一個空罐的底部中央打一個孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，將小孔對著燭焰.（如教材P70“想想做做”）現(xiàn)象：可以看到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像.教師啟發(fā)學生用光的直線傳播解釋小孔成像的形成原因.丁師生共同觀察討論總結(jié)得：小孔成像的形成原因：燭焰上部的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了下部；下部的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了上部，就形成了備課筆記知識拓展：（1）像的大小跟物體

17、到小孔的距離和光屏到小孔的距離有關.當物體到小孔的距離大于光屏到小孔的距離時，成縮小的像；當物體到小孔的距離小于光屏到小孔的距離時，成放大的像；當物體到小孔的距離等于光屏到小孔的距離時，成等大的像.(2)正確區(qū)別影和像的不同：小孔成像和影子的形成都是由光的直線傳播造成的，但二者卻存在明顯的不同：小孔所成的像是光實際照射到的區(qū)域，“像”的形狀和物體一樣；“影”是光實際照射不到的區(qū)域，“影”的形狀不一定和物體一樣.特別提醒：小孔成像時，像與物體形狀相同，與孔的形狀無關.進行新課小孔成像.（如圖丁所示）教師總結(jié)：小孔成像的原理是光的直線傳播,條件是孔徑必須很小,像的特點是成倒立的實像.小孔所成的像的

18、形狀與物體的外部輪廓相似，像的大小取決于物、孔與屏三者之間的距離.【例2】（多媒體展示）晴天，樹陰下的地面上出現(xiàn)的圓形光斑是（ ）A.太陽的實像 B.太陽的影子 C.太陽的虛像 D.樹葉的影子解析：樹葉間的空縫形成“小孔”，樹陰里的光斑也就是我們所學的“小孔成像”現(xiàn)象，作為太陽的像，這個光斑也像太陽一樣是圓的.這個光斑是太陽光射到地面上會聚形成的，所以是實像，C不對；這個光斑處有太陽光射到，自然也就不能叫影子了，B、D不對.答案：A【例3】（多媒體展示）大偉在課外用如圖所示的裝置做小孔成像實驗，如果易拉罐底部的小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的是（ ）A.三角形光斑B.圓形光斑C.蠟燭的正立

19、像D.蠟燭的倒立像解析：根據(jù)小孔成像的特點，蠟燭發(fā)出的光線無論通過什么形狀的小孔，都在半透明紙上成倒立的實像，故D正確.答案：D 光的傳播速度雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這說明什么問題？生：這表明光的傳播速度比聲音的傳播速度快.大家回憶一下，聲音在空氣中（15 ）的傳播速度是多大？生：340 m/s.大家已知道聲音在各種介質(zhì)中的傳播速度，那么光的傳播速度是多大呢？教師用多媒體播放課件“光的傳播速度”，并講解.光的傳播速度（多媒體課件）光在真空中的傳播速度約為c=3108m/s，這是目前為止，我們知道的宇宙間最快的速度.光在空氣中的速度比真空中略小，我們近似認為其等

20、于真空中光速，為3108m/s；光在水中的速度約為真空中光速的3/4；光在玻璃中的速度約為真空中光速的2/3.注意：光的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，而聲音傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播.板書：1.光在真空中的傳播速度是3108m/s.2.光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小.3.光在空氣中的速度可近似認為是3108m/s.教師指導學生閱讀教材P71“科學世界我們看到古老的光”，感受宇宙的浩渺和光的神奇，并請學生試著計算牛郎星和織女星的實際距離.解：牛郎星和織女星的距離：s=9.51012km16=1.51014km.備課筆記知識拓展：(1)天文學上把光在一年里傳播的距離叫光年.光年是距

21、離單位，而不是時間單位.1光年=365246060s3.0105km/s=9.51012km.(2)光速比聲速大得多，一般來說，通過的介質(zhì)的密度越小，光速越大，而聲速越小.教學板書課堂小結(jié)通過這節(jié)課的學習，我們知道光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，知道了光沿直線傳播的應用：影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等.我們進一步探究了光的傳播速度，知道真空中光的傳播速度最快，是3108m/s，我們可以利用光速來求星球之間的距離.好，這節(jié)課就學到這，謝謝！教材習題解答【教材P70“想想做做”】如圖甲所示，在一個空罐的底部中央打一個小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.將小孔對著燭焰，我們可以看

22、到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像.仔細觀察小孔成像的特點.從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過小孔后是怎樣傳播的？試著在圖乙中畫一畫，也許能幫助你解釋為什么能成這樣的像.解：光穿過小孔后仍沿直線傳播.光的傳播路徑如圖丙所示【教材P72“動手動腦學物理”】1.“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉.請根據(jù)光的直線傳播知識畫圖說明為什么“坐井觀天，所見甚小”.解：如圖所示，實際上“坐井觀天，所見甚小”就是由于光沿直線傳播引起的.坐在井底的青蛙只能接收到從井口處射入井底的光線，從而只能看見一小部分天空，無法見識到天地的廣闊.2.做一做手影游戲（如圖），用光的直線傳播知識解釋影子是怎樣形成的. 解：影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能到達的區(qū)域便產(chǎn)生“影”.教材習題解答3.舉出一些例子，說明光的直線傳播在生活中的應用.解：如激光準直、排隊、小孔成像、日食和月食現(xiàn)象以及手影等.4.太陽發(fā)出的光，要經(jīng)過大約8min才能到達地球.請你估算太陽到地球的距離.如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑，