4.1光的直線傳播（教案）人教版物理八年級(jí)上冊(cè)

第1節(jié)光的直線傳播素養(yǎng)目標(biāo)1.能識(shí)別光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源。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．知道光的傳播不需要介質(zhì)及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。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：光沿直線傳播的規(guī)律的理解和掌握。難點(diǎn)：用光的直線傳播來解釋簡單的光現(xiàn)象。教學(xué)過程新課導(dǎo)入情景導(dǎo)入：夜幕降臨，城市里各種各樣的霓虹燈五顏六色，絢麗奪目，照亮了整個(gè)城市，給我們裝扮了一座多姿多彩的美麗世界，今天我們一起走進(jìn)色彩斑斕的光世界。課堂探究探究點(diǎn)一、光源問題1：我們看到周圍的景物，是因?yàn)橛泄膺M(jìn)入眼睛，那么光從哪來的呢？光是由光源發(fā)出的，自身能夠發(fā)光的物體叫做光源。太陽、電燈、蠟燭、火把、螢火蟲等都是自身能夠發(fā)光的物體，都是光源；月亮、鏡子、寶石等是反射光源發(fā)出的光，不是光源。對(duì)于光源，我們根據(jù)是不是自然產(chǎn)生的分為自然光源和人造光源。常見的自然光源有：太陽、恒星、螢火蟲、水母、燈籠魚、斧頭魚等；常見的人造光源有：燈泡、LED燈、焰火、蠟燭、火把等。探究點(diǎn)二、光的直線傳播問題1：前面我們學(xué)過聲音的傳播需要介質(zhì)，那么光的傳播需不需要介質(zhì)呢？太陽發(fā)出光后傳播到地球，太陽和地球之間是真空，也就是說，通過常識(shí)我們可以知道，光的傳播不需要介質(zhì)，但是如果有透明介質(zhì)，光也能夠在其中傳播。問題2：光在介質(zhì)中怎么傳播的呢？1、光的直線傳播實(shí)驗(yàn)1：探究光在空氣中的傳播情況光在空氣中傳播時(shí)，傳播路徑我們看不到，為了顯示光的傳播路徑，我們需要在空氣中摻入一些細(xì)小顆粒（如水霧、粉塵、或煙霧），來顯示光的傳播路徑。將蒸發(fā)皿放在燒杯中使紙?jiān)谡舭l(fā)皿中燃燒（產(chǎn)生煙霧），然后用激光照射燒杯，觀察燒杯中光的傳播路徑。現(xiàn)象：在燒杯中看到一條直的光的傳播路徑。結(jié)論：光在空氣中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)2：探究光在水中的傳播情況在長方體水槽中裝入水（滴入牛奶），用激光筆照射，觀察水槽中光的傳播路徑。現(xiàn)象：在水槽中看到一條直的光的傳播路徑。結(jié)論：光在水中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)3：探究光在玻璃中的傳播情況用激光筆照射玻璃磚，觀察玻璃磚中光的傳播路徑?，F(xiàn)象：在玻璃磚中看到一條直的光的傳播路徑。結(jié)論：光在玻璃中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)4：探究光在海波水溶液中的傳播情況用激光筆照射水槽中的水，觀察水中光的傳播路徑；再加入海波水溶液，觀察光的傳播路徑?，F(xiàn)象：在水中光沿直線傳播，加入海波水溶液后，傳播路徑彎曲了。結(jié)論：光在不均勻介質(zhì)中不沿直線傳播?？偨Y(jié)：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光線在研究光現(xiàn)象時(shí)，用一條帶箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向這樣的直線叫光線。光線是一個(gè)理想模型，并不存在。光的直線傳播的現(xiàn)象影子的形成、日食與月食、小孔成像【做一做】在一個(gè)空罐的底部中央打一個(gè)小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.將小孔對(duì)著點(diǎn)燃的蠟燭，觀察蠟燭通過小孔在塑料膜上成的像。圖414現(xiàn)象：塑料膜上的像是倒立的。原理：燭焰上部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了光屏下部；燭焰下部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了光屏上部，就形成了相對(duì)于燭焰倒立的像。小孔成像成倒立的像，像的大小取決于像與物到小孔的距離；像的形狀取決于物的形狀，與小孔的形狀無關(guān)。光的直線傳播的應(yīng)用激光準(zhǔn)直、射擊時(shí)瞄準(zhǔn)、排隊(duì)。探究點(diǎn)三、光速問題1：打雷的時(shí)候，雷聲和閃電是同時(shí)發(fā)生的，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這是什么原因呢？光的傳播速度比聲速快。光在真空或空氣中的傳播速度是3×108m/s，在水中的傳播速度約為在真空中的3/4，在玻璃中的傳播速度約為真空中的2/3。光速在空氣、水、玻璃中的大小關(guān)系v空氣>v水>v玻璃。小結(jié)板書設(shè)計(jì)第1節(jié)光的直線傳播1.光源：自身能夠發(fā)光的物體。條件：同種均勻介質(zhì)。光線：用一條帶箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向。現(xiàn)象與應(yīng)用：日食、影子、激光準(zhǔn)直、站隊(duì)看齊、小孔成像等。小孔成像的成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像。真空中的光速：c＝3×108m/s，其他介質(zhì)中較慢。當(dāng)堂檢測1.光在真空中的傳播速度是___3×108___m/s。2.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法中正確的是（ C）（ B）A.立竿見影4.如圖所示，有個(gè)過路人經(jīng)過一盞路燈時(shí)，路燈下人所形成的影子的長度變化是（ D）A.先變長后變短 C.逐漸變長 5.雷電是經(jīng)常發(fā)生的大自然現(xiàn)象，人們總是先看到閃電，后聽到雷聲，這是因?yàn)楣馑俦嚷曀俅蟮枚?；一次小明看到閃電后4s聽到雷聲，雷電發(fā)生處距小明的距離約為1360m（聲速為340m/s）。教學(xué)反思本節(jié)課的重點(diǎn)是通過科學(xué)探究找到光的直線傳播的規(guī)律，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)，即“提出問題──猜想與假設(shè)──設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──進(jìn)行實(shí)驗(yàn)──得出結(jié)論──交流與評(píng)估”的科學(xué)研究方法，這為學(xué)生今后從事物理研究提供了一個(gè)基礎(chǔ)的方法。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生提供大量器材，適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，讓他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇器材，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，并在其中思考，交流，動(dòng)手，探索，感悟。從中會(huì)發(fā)現(xiàn)一些非常有創(chuàng)意的方法。學(xué)生對(duì)光的直線傳播已經(jīng)積累了許多的生活經(jīng)驗(yàn)，比如從手電筒的光，汽車車燈的光，陽光照射過樹林等。為了加深學(xué)生的這種認(rèn)識(shí)，因此課前要求每個(gè)學(xué)生利用易拉罐或薯片筒做一個(gè)小孔照相機(jī)。我主要的想法是要激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們自己動(dòng)手動(dòng)腦，經(jīng)歷制作過程，充分挖掘了學(xué)生的創(chuàng)新潛能。讓學(xué)進(jìn)行手影游戲，活躍了課堂氣氛，是學(xué)生對(duì)光的直線傳播有更深刻的認(rèn)識(shí)。備課資源光速的測量早期測量：在光速的問題上，物理學(xué)界曾經(jīng)產(chǎn)生過爭執(zhí)，開普勒和笛卡爾都認(rèn)為光的傳播不需要時(shí)間，是在瞬時(shí)進(jìn)行的。但伽利略認(rèn)為光雖然傳播得很快，但卻是可以測定的。1607年，伽利略進(jìn)行了最早的測量光速的實(shí)驗(yàn)。伽利略的方法是讓兩個(gè)人分別站在相距一英里的兩座山上，每個(gè)人拿一個(gè)燈，第一個(gè)人先舉起燈，當(dāng)?shù)诙€(gè)人看到第一個(gè)人的燈時(shí)立即舉起自己的燈，從第一個(gè)人舉起燈到他看到第二個(gè)人的燈的時(shí)間間隔就是光傳播兩英里的時(shí)間。但由于光傳播的速度實(shí)在是太快了，這種方法根本行不通。于是，人們把測光速的場地移到太空，但伽利略的實(shí)驗(yàn)揭開了人類歷史上對(duì)光速進(jìn)行研究的序幕。近代光速的測量：光波是電磁波譜中的一小部分，當(dāng)代人們對(duì)電磁波譜中的每一種電磁波都進(jìn)行了精密的測量。1950年，艾森提出了用空腔共振法來測量光速。這種方法的原理是微波通過空腔時(shí)當(dāng)它的頻率為某一值時(shí)發(fā)生共振。根據(jù)空腔的長度可以求出共振腔的波長，再把共振腔的波長換算成光在真空中的波長，由波長和頻率可計(jì)算出光速。當(dāng)代計(jì)算出的最精確的光速都是通過波長和頻率求得的。1958年，弗魯姆求出光速的精確值：299792.5士0.1km/s。1972年，文森測得了目前真空光速最佳數(shù)值：