4.1教學(xué)設(shè)計(jì) 初中物理 八年級(jí)上冊(cè)【核心知識(shí)精講精研】光的直線傳播

第1節(jié)光的直線傳播教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1．能識(shí)別光源，知道光源大致分為自然光源和人造光源兩類。2．了解光的直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應(yīng)用。3．知道光在真空中的傳播速度。4．通過觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解實(shí)驗(yàn)是研究物理問題的重要方法。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)光的直線傳播。教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)用光的直線傳播來解釋簡單現(xiàn)象。教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)準(zhǔn)備激光筆、噴霧瓶（或蚊香）、水槽、水、牛奶（或墨水）、半透明的果凍、濃糖水、漏斗、酒精燈、火柴、乒乓球、手電筒等。教學(xué)過程教學(xué)過程新課導(dǎo)入故事新解引入：很久以前，一位父親給三個(gè)兒子布置了一個(gè)任務(wù)，用一百元買能裝滿一百平米的倉庫的東西。長子和次子分別花光一百元買了便宜的稻草和棉花，但都裝不滿倉庫；而小兒子只用了一元買來一根蠟燭，他來到倉庫，從容不迫的點(diǎn)燃了蠟燭，剎那間，倉庫充滿了光明。問：此時(shí)小兒子成功完成任務(wù)了嗎？答：沒有成功，此時(shí)他的影子區(qū)域沒有光。教師：為什么會(huì)出現(xiàn)影子？光的傳播遵循什么規(guī)律？下面我們就來學(xué)習(xí)光的知識(shí)?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過故事引入，增加趣味性，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。新知探究一、光源1．講授：世界萬物，有些物體能夠發(fā)光，帶來光明，如太陽、蠟燭的燭焰。所有能夠發(fā)光的物體都叫作光源。太陽是自然界中本來就存在的，蠟燭是人類制造的，因此還可以將光源分為自然光源和人造光源。太陽屬于自然光源，蠟燭的燭焰屬于人造光源。2．交流與討論：你周圍有哪些自然光源和人造光源？學(xué)生分享課前預(yù)習(xí)任務(wù)1的成果，教師給予評(píng)價(jià)、補(bǔ)充，并注意對(duì)月亮、行星、電影銀幕等常見的非光源進(jìn)行解釋與強(qiáng)調(diào)。【設(shè)計(jì)意圖】先簡單解釋概念，再由學(xué)生自由發(fā)散思維，交流生活中的光源，既能活躍課堂氣氛，又能發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解的偏差，及時(shí)進(jìn)行糾正。二、光的直線傳播（一）光的直線傳播的條件1．交流與討論：展示聲和光的傳播對(duì)比表格，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，完成表格。引導(dǎo)：我們可以看到太陽，說明光能在真空和空氣中傳播；可以透過玻璃和水看到太陽，但不能透過墻壁看到太陽，說明光能在透明的液體、固體中傳播?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過聲、光的對(duì)比，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶。2．問題探究：光傳播的徑跡是怎樣的？（1）學(xué)生活動(dòng)：讓光通過去。器材：4張硬卡片（3張卡片在中央挖孔、1張不挖孔）、4個(gè)長尾夾、手電筒。過程：①用長尾夾夾住硬卡片，使卡片能豎直擺放在桌面上；②排列硬卡片，使手電筒發(fā)出的光能通過三張挖孔的卡片照射到第4張卡片上。提問：怎樣排列卡片，才能使手電筒發(fā)出的光通過三個(gè)孔？現(xiàn)象：只有三個(gè)孔沿一條直線排列時(shí)，光才能通過。結(jié)論：光在空氣中沿直線傳播。（2）演示實(shí)驗(yàn)：打開激光筆，用噴霧瓶在光的傳播路徑上噴灑水霧，觀察光的徑跡。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光在空氣中沿直線傳播。（3）演示實(shí)驗(yàn)：在水槽的水中滴入幾滴牛奶（或墨水），攪拌均勻，然后用激光筆從側(cè)面向水中照射，觀察激光在水中傳播的徑跡。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光在水中沿直線傳播。（4）演示實(shí)驗(yàn)：用激光筆從側(cè)面向半透明的果凍中照射，觀察激光傳播的徑跡。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光在固體中沿直線傳播?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過學(xué)生活動(dòng)，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、歸納能力；通過演示實(shí)驗(yàn)，直觀感受光的直線傳播。3．提出問題：光總是沿直線傳播嗎？（1）演示實(shí)驗(yàn)：用激光筆在水面上將激光斜射入水中，并用噴霧瓶噴灑水霧顯示光在空氣中的徑跡。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生了偏折。（2）演示實(shí)驗(yàn)：①用漏斗將濃糖水注入水槽中水的下層，用激光筆從側(cè)面傾斜照射，由最上層的糖水斜向下射入下層的糖水中。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光束發(fā)生了彎曲，光在不均勻的糖水溶液中不沿直線傳播。②將水槽中的液體攪拌均勻，再次用激光筆照射。學(xué)生觀察現(xiàn)象：光束又變直了，光在均勻的糖水溶液中沿直線傳播?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生總結(jié)出光沿直線傳播的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和歸納能力。4．教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。教師補(bǔ)充：光在真空中也是沿直線傳播的。（二）光線1．過渡：光是看不見摸不著的，那我們?cè)鯓友芯抗饽?？課件展示：光在液體中傳播的徑跡圖片。提問：能不能把看到的光的傳播徑跡畫出來？怎樣畫？答：因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以在光的傳播徑跡上畫一條直線。問：怎樣表示光傳播的方向？答：在直線上畫上箭頭表示方向?！驹O(shè)計(jì)意圖】逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建光線模型，深化理解。2．總結(jié)：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向。這樣的直線叫作光線。強(qiáng)調(diào)：光線是為了形象地描述光的傳播情況而引入的一種理想模型，這種研究問題的方法叫模型法。光是實(shí)際存在的，而光線實(shí)際上是不存在的。光線是人們?yōu)榱嗣枋龉獾膫鞑ザM(jìn)的一個(gè)工具。3．課堂練習(xí)：根據(jù)要求畫出光線。（1）用三條光線表示手電筒的發(fā)光情況。（預(yù)習(xí)任務(wù)，自主糾正后展示）（2）畫出一條表示人看到燈泡的光線。提醒學(xué)生注意箭頭的方向：遠(yuǎn)離光源，指向眼睛。（3）“一葉障目，不見泰山”，畫出被葉子遮擋而看不到的范圍。【設(shè)計(jì)意圖】掌握光線的畫法，尤其是對(duì)箭頭的方向等易錯(cuò)點(diǎn)加以練習(xí)鞏固。（三）光的直線傳播的現(xiàn)象1．影子的形成。（1）介紹影子的形成原理。（2）練習(xí)：利用作圖的方法，分析人通過路燈的過程中，影子長度的變化?！驹O(shè)計(jì)意圖】鞏固光線的畫法，深化對(duì)影子成因的理解。2．日食和月食。（1）介紹日食、月食的成因。（2）活動(dòng)：學(xué)生以小組為單位演示日食、月食。用手電筒模擬太陽，乒乓球模擬月球，人的頭部模擬地球，眼睛是發(fā)生日食或月食的位置；注意演示日食時(shí)，手電筒用弱光模式或關(guān)閉?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過學(xué)生活動(dòng)，既能即時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)日食、月食的掌握程度，又能活躍課堂氣氛，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。3．小孔成像（預(yù)習(xí)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)）。（1）引領(lǐng)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，訂正預(yù)習(xí)作業(yè)。（2）課件展示“小孔成像的光路圖”“像的大小變化原理”的動(dòng)圖。（3）總結(jié)：①成因；②像的形狀；③生活現(xiàn)象；④像的大小?！驹O(shè)計(jì)意圖】該實(shí)驗(yàn)不屬于重點(diǎn)，難度小，學(xué)生在小學(xué)階段就已經(jīng)有相關(guān)體驗(yàn)，因此作為預(yù)習(xí)任務(wù)由學(xué)生自主進(jìn)行，教師只在課堂進(jìn)行總結(jié)梳理。（四）光的直線傳播的應(yīng)用簡單介紹激光準(zhǔn)直、隊(duì)列排直、射擊瞄準(zhǔn)、日晷、皮影戲、手影游戲等應(yīng)用?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過課件展示，讓學(xué)生簡單了解該部分內(nèi)容。三、光的傳播速度1．歷史介紹：打開電燈，房間墻壁立刻被照亮了，光的傳播需要時(shí)間嗎？在人類漫長的歷史中，大家曾一度認(rèn)為光的傳播是不需要任何時(shí)間的，也就是光的傳播速度無限大。第一個(gè)對(duì)“光速無限大”提出質(zhì)疑并設(shè)計(jì)“測(cè)量光速實(shí)驗(yàn)”的人就是伽利略。我們來看看伽利略是怎么做的。伽利略一行四人，分成兩組，分別登上兩座相隔甚遠(yuǎn)的山峰，每組各自攜帶一個(gè)改造的煤油燈（在燈的一面加上了一個(gè)滑蓋，當(dāng)滑蓋被放下時(shí)，亮光就可以被擋住，而滑蓋被拉起后，亮光又會(huì)照射出來），一個(gè)鐘擺計(jì)時(shí)裝置，以及記錄數(shù)據(jù)的紙和筆。在上山前，伽利略開始給隊(duì)員們布置任務(wù)：A區(qū)先打開煤油燈，B區(qū)的人看到A區(qū)的光后立刻也打開煤油燈，A區(qū)的人看到B區(qū)的光后立刻關(guān)上煤油燈，B區(qū)的人看到A區(qū)關(guān)燈后也立刻關(guān)燈，A區(qū)的人看到B區(qū)關(guān)燈后再立刻開燈，循環(huán)往復(fù)。負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)的人記錄在鐘擺的一個(gè)來回內(nèi)，總共看到多少次信號(hào)。于是，他們帶著必勝的信念上山去了。伽利略的智慧是過人的，他已經(jīng)有了用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來消除誤差的想法。他很清楚，他們?cè)诖蜷_、關(guān)閉煤油燈的過程中，必然會(huì)有很多來自方方面面的誤差，要消除這個(gè)誤差，就必須重復(fù)大量的實(shí)驗(yàn)取平均值。你可以想象，在那個(gè)寒風(fēng)凜冽的夜晚，在伸手不見五指的山頂上（為了實(shí)驗(yàn)效果，要特意選擇沒有月光、星光干擾的陰天），伽利略和他勇敢無畏的助手們?yōu)榱颂角蠊馑俚拿孛?，不知疲倦地做著開、關(guān)煤油燈的機(jī)械動(dòng)作，旁邊還有兩個(gè)人一邊數(shù)著煤油燈開關(guān)的次數(shù)，一邊還要注意鐘擺的擺動(dòng)，其難度可想而知。然而不幸的是，雖然有必勝的信念，但這卻是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。用煤油燈和鐘擺計(jì)時(shí)器測(cè)量光速，無異于把比薩斜塔抱起來去測(cè)量細(xì)菌的長度，但我們?nèi)匀灰蛸だ灾戮矗撬淀懥巳祟愊颉肮馑贉y(cè)量”進(jìn)攻的號(hào)角?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過歷史故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。2．講授光速的知識(shí)：真空中的光速，空氣、水、玻璃中的光速。3．練習(xí)：（1）光年：宇宙中恒星間的距離都非常大。為了表示方便，天文學(xué)家使用一個(gè)非常大的長度單位——光年，1光年等于光在1年內(nèi)傳播的距離，請(qǐng)算出1光年等于多少米。（2）地球距離太陽約1.5×1011m，太陽光傳到地球大約要多少秒？【設(shè)計(jì)意圖】通過練習(xí)，認(rèn)識(shí)光年，掌握光速的簡單計(jì)算。四、課后活動(dòng)實(shí)驗(yàn)探究：樹蔭下光斑的成因。提出問題：樹蔭下的光斑是樹葉的影子還是太陽的像？內(nèi)容要求：（1）觀察：樹蔭下有幾種類型的光斑？（2）探究：小孔成像時(shí)，孔的大小、形狀對(duì)像有什么影響？（3）解釋：樹蔭下不同光斑的形成原因。【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合分析能力，讓學(xué)生感受物理與生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)探究等方式解決實(shí)際問題的意識(shí)。課堂小結(jié)板書設(shè)計(jì)一、光源1．常見的自然光源、人造光源2．非光源二、光的直線傳播1．光的直線傳播的條件2．光線3．光的直線傳播的現(xiàn)象4．光的直線傳播的應(yīng)用三、光速教學(xué)反思教學(xué)反思____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________