教案41光的直线传播

4.1光的直线传播【设计理念】本节通过让学生们收集相关的资料（图片、文字、实物），知道生活、生产中有各种各样的光源。通过对资料和实物的分析，还可以得到光源的共同特性发光体。然后通过学生的探究实验让学生明确光是沿直线传播的。教材中用激光引导掘进方向的图，示意性展示了光直线传播的应用。教材以声音在空气中速度大小为基础，从“光的传播比声音快”的感悟中，了解光的传播速度。“我们看到了古老的光”作为“科学世界”内容给出，以弘扬科学教育中的人文精神。用光速的知识理解自然世界，拓展性地理解一些天文知识，了解最大的长度单位光年。以探究光的直线传播条件为核心，重视光的直线传播的应用，是处理本节课教学内容所遵循的基本原则。从教学模式上突出“探究”，让学生参与以“探究”为目的的实验活动。让学生去想，去说，去做，去表达，去感悟。将“光的传播”作为探究课来处理，可以强化课题的方法教育功能和学生的思维能力和探索能力的培养。将本课题的教学变为师生共同参与的探究课。设计引入课题从常见的“人眼看物体”开始讨论，以激发学生认识光的兴趣并对学生进行劳动创造人类文明的思想教育。问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验研究，让学生自己归纳出光的直线传播的条件，充分体现学生的自主学习。同时，对于一些抽象的物理现象通过现代化教学手段直观化，让学生从直观的物理现象中自行探究得出结论。使学生始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。【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 3108m/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）情感态度与价值观：1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通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后续学习打好基础；3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。三、教学资源1演示：小激光灯、手电筒、演示课件；2学生探究实验器材：小激光灯、果冻、水、蜡烛、手电筒、带孔的纸板、地球仪、乒乓球等。四、教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图创设情景引入课题请同学们打开窗帘，我们看到明媚的阳光照进了教室，老师看到了大家一张张的笑脸试想，如果在伸手不见五指的夜晚，我们还能看见物体吗？这是为什么？白天，如果我们紧闭双眼，仍什么也看不见，这又是为什么？对！实际上我们的周围就是一个充满五颜六色的光的世界，同学们一定都想知道光的奥秘，从本章开始，老师将和同学们一起走进光的世界。不能看见。因为夜晚没有光，我们什么也看不见。没有光进入我们的眼睛。联系实际提出问题，激发兴趣，引起注意。进行新课1光源多媒体向学生展示礼花的图片。光是从哪里来的呢？我们把能发光的物体叫做光源。自然界和人类生活中有很多能发光的物体，它们都是光源，谁能给大家举几个例子呢？为了使用方便，人们研究并制造了人造光源，它的发展有一段很长的历史，请看图片展示：原始人用篝火照明，后来又出现了火把、油灯、蜡烛，现在又有了更方便的各种电灯，人造光源还在发展和改进。2探究光的直线传播的条件请看老师手中的小激光器，它发出的光在远处的墙上产生一个亮点（演示）。请大家猜测，光源发出的光是怎样传播的呢？他的猜想正确吗？在生活中，你们见过光是沿直线传播的吗？举例说明。回答得很好，但要想确切了解光的直线传播规律，同学们必须自己去探究因为我们这节课的课题就是研究探索“光的传播”的。激疑：对呀！你提出的问题很有创意我们就是要通过这次实验来探索日常生活中光的传播问题，现在开始实验。把不同小组实验中探索的共同问题投影在屏幕上，开始提问学生：（1）光可以在哪些物质中传播？这些物质有什么共同特点？（2）光在这些物质中是沿什么路径传播的？（3）光总是沿着这样的路径传播吗？有没有条件限制呢？让学生展示不同的答案，同时给以适当的评价（表扬或补充）。我们生活在地球，它周围的大气并不均匀，请看从大气层外射向地面的阳光还是沿直线传播的吗？（利用多媒体动画演示早晨太阳光线的偏转）3光沿直线传播的应用光的直线传播在实际生活中有什么应用？设疑：有一个问题请大家讨论，开凿火车隧道时为了防止凿出的隧道不直，用今天所学的知识有办法解决吗？教师点拨，教师用微机模拟激光准直来凿隧道，并演示掘进机在激光束的引导下工作）设疑：请同学上讲台表演手影。请看，这是生活中常见的一种光学现象，谁能用今天所学的知识来解释一下？能否根据影子的形成，说明汽车的前灯为什么安装在车头的下部？（提示：夜间行车，灯光照射的路面一片光亮，表明路面是平坦的；如果有黑影，说明路面是坎坷不平的）对学生的回答加以赞赏性的评价。设疑：老师还知道同学们最爱看动画片，请看：播放宝莲灯这一片段中发生了什么自然现象？激疑：你相信月亮确实被天狗吃了吗？用多媒体动画模拟演示日食、月食的成因。4光的传播速度（设疑）光的传播速度到底有多大呢？很早以前就有人感兴趣，让我们先来看一个自然现象：（播放雷鸣闪电动画）打雷时闪电和雷声实际是同时发生的，我们先听到雷声还是先看到闪电？激疑：这说明了什么？释疑：由于光的传播速度很大，所以测定光的转播速度是非常困难的。第一个测量光速的科学家是伽利略，但遗憾的是他失败了。后来经过几代科学家的不懈努力，测出的结果一次比一次精确，现在公认光在真空中的传播速度是3108，常用字母c表示。“光年”什么意思？是什么的单位？太阳、火把、手电筒等都是能够发光的物体。太阳、闪电、电灯、蜡烛、萤火虫是沿直线传播的见过，比如电影放映机射向银幕的光是直的，手电筒射出的光也是直的我们在郊游时，老师曾说过看起来清澈见底，不太深的池水，不会游泳的人可千万不要下去，因为它的实际深度可能很深，容易发生危险。眼睛受骗，是不是说明光不一定是沿直线传播的？教室里各组学生选用已准备好的小激光器、水、果冻、蜡烛、手电筒、带孔的纸板、三球仪等器材进行实验。各组选择的器材不同，实验的步骤不同，探究的问题不同，遇到的问题也不同，气氛异常活跃，此时教师要适当地向学生指导和点拨。学生1：光可以在空气、水、果冻等介质中传播。学生2：光在这些介质中都是沿直线传播。学生3：这说明我们刚才的猜想是正确的。学生4：光在空气这一种介质中沿直线传播，在水中也沿直线传播，如果光从空气进入水中，它在分界面处不沿直线传播，并演示用激光通过有粉笔末的空气进入水中时光线不是直的。学生5：这说明光必须在同种介质中才沿直线传播。学生6：用准备好的三张带孔的纸板，孔中间穿一条细线，看见灯光时细线处于直线，就说明光在同种介质（空气）中沿直线传播。学生1：通过动画演示可知：早晨，当太阳在地平线以下时，我们就看见了它，就是因为不均匀的大气使光线变弯了的缘故。学生2：光在同种介质中沿直线传播是有条件的。学生3：（释疑总结）光沿直线传播的条件是光在同种且均匀的介质中。检查排直队，打靶瞄准时（动画演示）要“三点一线”等。学生讨论学生讨论后得出结论：光在均匀介质沿直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能达到的区域便形成了影子。由作图可知，对于同样高的障碍物，如果光线从较高的地方射向障碍物，其影子比较短；光线从较低的地方射向障碍物，其影子比较长影子长一些有助于司机看清前面路面的凹凸情况，所以汽车的前灯要安装在车头的下部。月食。学生讨论、交流后回答：学生1：月球运行到地球与太阳中间并成一直线时，太阳的光被月亮挡住，地球表面上某些地区短时间内看不到太阳就出现日食。学生2：地球运行到月球与太阳的中间并成一直线时，太阳光被地球挡住，不能射到月亮上，月亮上出现阴影，出现月食。先看到闪电。光的传播速度比声音的传播速度大得多。阅读“科学世界我们看到了古老的光”。光年指光在一年内所走的路程。是路程的单位。以生产和生活中的自然现象为对象，让学生参与知识的获取过程引起悬念，激发学生的好奇心、求知欲。培养学生观察、实验技能，让学生深入探讨、自主探索和总结物理规律。发掘生活中的问题和现象，启发学生思维，在变化的情景中，激发学生去探究。用科学知识解释实际生活中的现象。通过现象，发现本质原因。拓展学生的知识面巩固深化同学们都在路灯下走过（动画演示一个人在路灯下走过时的情形），请大家仔细观察，这里有一个很有趣的现象，看谁能最先发现。谁能用学过的知识解释：为什么人的影子会发生长短变化呢？教师鼓励，多媒体辅助演示。还有什么问题呢？你提的问题很好！请同学们观看我国古代伟大的思想家、科学家墨翟的介绍，并欣赏小孔成像的动画演示。（启发）通过图片介绍和动画演示，你了解到了什么？（引申）同学们在明确小孔成像的特点和原理后，还可用白炽灯和不透光的纸观察灯丝的像，根据小孔成像制作针孔照相机，这个“小实验”及“小制作”留给大家去研究。人的影子会发生长短变化。学生回答。小孔成像是怎么回事？能利用这节课的知识解释吗？我们知道墨翟是世界上第一个论述光的直线传播规律，并最早进行小孔成像实验的科学家。培养学生的发现问题的能力和运用所学的知识解决实际问题能力。对学生进行爱国主义教育。梳理反思通过本节课的学习，你在知识上有什么收获？你能用所学的知识解决哪些问题？你在能力上有什么提高？对学生的回答加以肯定，并做适当的评价。学生回答。提高学生的归纳、概括能力。让学生带着教材走向生活实际。课外拓展1小制作：根据小孔成像制作针孔照相机。2社会小调查：生活中的光的直线传播现象。培养学生的动手能力让学生走进社会，体现从生活走向物理从物理走向社会。【板书设计】第一节光的传播一、光源自然光源:太阳萤火虫水母人造光源：蜡烛灯泡火把二、光的传播：1光在同种均匀介质中沿直线传播2应用：激光准直影子日食、月食三、光速：c =3108m/s【教学反思】 这节课主要是让在学生自己选择器材进行实验探究。学生通过自主设计实验、探究实验之后，“发现”了光的直线传播规律。从中掌握了探索物理知识的方法，培养了学生的科学实验素质。这样的教学充分体现了学生在“做”中“学”、“学”中“悟”的现代教育思想和教育观念。当然，这只是学生接触到光学的第一个规律，但从本节实验中学生所学到的探究方法，将对今后的实验研究起着不可估量的作用。在学生的探究过程中，学生自己能去选取粉笔末演示光通过有粉笔末的空气进入水中光线不是直的，非常有创意。这说明学生能独立地去探索、去实践。所以，我们教师只要给学生充分发挥的时间和空间，就会激发起学生的创新潜能。另外，学生所做的“激光准直”、“果冻实验”、“小孔成像”等小实验，都是把学生探究性学习的积极性推向了高潮。