人教版八年级上册物理精品教案第四章光现象560.pdf

第四章 光现象 第 1 节 光的直线传播 教学目标 知识与能力：1.了解光源，知道光源大致分为自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=3108 m/s.教学重点：光的直线传播.教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象.教学用具 激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏、两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、白纸.教学过程 一、情景导入 利用多媒体课件播放：播放一幅幅美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光。同学们欣赏了美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光，正是有了这色彩斑斓的光，世界才被打扮得如此美丽，如此迷人。对于光，同学们想知道些什么呢？今天我们先来学习光的传播。二、推进新课 探究点一 光的直线传播 1光源 提问：同学们，刚才我们看到了美丽的山城夜景，那么，这些把山城点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢？结合课本中的图，阅读课本。然后讨论交流。点评：光是光源发射出来的。提问：除了课本上举的例子，你还知道哪些物体能够发光呢？太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗？点评：月亮、反光的镜子是不能够发光的，星星当中也只有恒星能够发光，行星和卫星是不发光的。我们把这些能够发光的物体，称之为光源。像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体，叫“天然光源”；像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体，叫“人造光源”。板书：能够发光的物体，称之为光源。2探究光的直线传播的条件 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、水以及果冻这些均匀介质中沿直线传播，但在两种介质的界面上要发生偏折。提问：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)学生实验：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。演示实验：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。提问：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，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，再让同学们观察光的路径仍是直线。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。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。这种直线叫做光线。板书：光在同种均匀介质中沿直线传播。光线：用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。3光的直线传播应用 方法 1：对于基础较差的学生可采取教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。如手影的游戏、激光器的准直等，最后老师简介日食、月食。方法 2：由学生举出生活中的事例并运用原理来分析。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。提问：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？点评：“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及成像特点。板书：光的直线传播现象：影、激光准直、日食、月食、小孔成像。小孔成像的原理：光的直线传播。成像特点：倒立的实像。探究点二 光的传播速度 提问：同学们快速阅读课本，读完之后能告诉老师为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声？说明：光的传播速度比声速快。光在真空或空气中的传播速度是 3108 m/s，在水中的传播速度约为在真空中的 3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的 2/3。扩展：光速是很大的。如果一个飞人以光速绕地球运行，在 1s 的时间内，能够绕地球运行 7.5 圈。教师小结：这里涉及了一个新的物理量光速，物理学上用符号 c 表示，它的单位和速度一样都是米/秒，符号表示为 m/s。通过看书我们可以知道在真空中的光速是宇宙间最快的速度，c3108 m/s，在空气中，光速也可以近似地看为 3108 m/s，在水中的传播速度约为在真空中的 3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的 2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气v水v玻璃。板书：c3108 m/s 说明光在其他介质中的速度都比真空中的传播速度小。空气中的光速接近于真空中的光速，也可以认为是 3108 m/s。光在水中的传播速度大约为真空中光速度的34，在玻璃中的传播速度大约为真空中光速的23。(4)光年：光在一年内通过的路程。注意光年是一个长度单位而不是时间或速度的单位。三、板书设计 第 1 节 光的直线传播 一、光的直线传播 1光源 定义：能够发光的物体，称之为光源。2探究光的直线传播的条件 条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。光线：用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。3光的直线传播应用 光的直线传播现象：影、激光准直、日食、月食、小孔成像 小孔成像的成像特点：倒立的实像 二、光的传播速度 光速：c3108 m/s 四、教学反思 本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律，让学生掌握科学探究的基本环节，即“提出问题猜想与假设设计实验进行实验得出结论交流与评估”的科学研究方法，这为学生今后从事物理研究提供了一个基础的方法。培养学生的创新能力，给学生提供大量器材，适当的时间，让他们自己设计实验，选择器材，经历实验过程，并在其中思考，交流，动手，探索，感悟。从中会发现一些非常有创意的方法 初二的学生对光的直线传播已经积累了许多的生活经验，比如从手电筒的光，汽车车灯的光，阳光照射过树林等。为了加深学生的这种认识，因此课前要求每个学生利用易拉罐或薯片筒做一个小孔照相机。我主要的想法是要激发学生的兴趣，让他们自己动手动脑，经历制作过程，充分挖掘了学生的创新潜能。让学进行手影游戏，活跃了课堂气氛，是学生对光的直线传播有更深刻的认识。第 2 节 光的反射 教学目标 知识与能力：1.了解光在一些物体表面可以发生反射.2.认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义.3.理解反射现象中光路的可逆性.4.了解什么是镜面反射，什么是漫反射.教学重点：用探究法研究光的反射定律。教学难点：用光的反射解释一些简单现象。教学用具 氦氖激光器、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、投影片、手电筒（玻璃上有 12 mm 缝隙的黑纸）、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条。教学过程 一、导入新课 让学生回忆生活中照镜子的常识，有没有注意到镜中的像与人的区别，然后做游戏。游戏规则：参加游戏的两人，一人当物，一人当镜中的像，取某一位置为镜子，两人各自站好位置，然后，“物”开始做一些简单的动作，其他人观察像的变化是否符合平面镜成像的规律 说明：本小游戏，旨在活跃课堂气氛，激起学生思维，巩固学习成果。在游戏中，学生可以在“模拟”中学到的知识，很是有趣，而且也易于学生汲取知识。在游戏中，应该先选中一个“物”，再让其他学生去班中寻找“像”，要选身高、体态等相近的，这是最佳游戏者游戏中，经常会出现“像”错误的动作，引发观众会心的笑，让学生在游戏中体会“等距”“等大”是一种很有效的方法。二、新课教学 探究点一 光的反射定律 1认识光的反射现象 演示实验：教师实验镜面反射平行光，引导学生根据日常生活经验，试着自己总结光的反射定义，接着教师完善定义。问题：大家能不能试着找找我们身边的光的反射例子呢？结论：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。2光的反射定律 向同学们展示实验器材：平面镜、带刻度的白纸板、激光笔。先介绍与光的反射有关的几个术语：法线：过入射点并垂直于镜面的直线。入射角(i)：入射光线与法线的夹角。反射角(r)：反射光线与法线的夹角。猜测：入射光线与反射光线及其法线有什么样的关系？入射角与反射角有什么样的关系？实验过程：实验序号 入射角 i 反射角 r 1 2 3 1先将白纸板垂直放于镜面上。2用激光笔从一侧发射光线到镜面，观察反射光线的走向，记下入射光线与反射光线的位置所在，并让同学们记下此时的入射角与反射角并填入表格。提问：若入射光线向法线靠拢，即入射角减小时，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？实验证实并记下变化后的角度。点评：反射光线也会靠拢法线，即反射角也会减小。提问：当入射光线与法线重合时，即入射角为零，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？实验证实并记下角度。结论：反射光线与法线也重合，即反射角也为零。提问：当入射光线逐步偏离法线位置时，即入射角增大时，反射光线如何变，即反射角如何变化？实验证实并记下变化后的角度。结论：反射光线逐步偏离法线，即反射角也会增大。活动：我们沿着法线来转动纸板，看看有什么发现？根据实验结果得出光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。简便记忆方法：三线共面、法线居中、两角相等。注意：在引导学生进行归纳时，要注意它们的因果关系。探究点二 光路的可逆性 演示：如图所示，A 点发出的光经 O 点反射后到达 B 点，在 B 点再放一光源，使其发出的光射向镜面某点如 C 点，调整光线 BC 的方向，使其与 BO 重合，发现其反射光线与 OA 重合，从而说明光反射时光路是可逆的。探究点三 镜面反射和漫反射 方法：教室内有阳光射入的情况下可用(若没有阳光时可以用手电筒发射的光代替)。演示：让一束太阳光斜射到平面镜上，调整镜面的方向，会在墙上产生一个明亮的光斑，迎着反射光的方向看，很刺眼；用一张白纸代替镜面，从各个方向都看不到耀眼的亮光，同时墙上也没有明亮的光斑。提出问题：这是为什么？然后再用光路图说明原因。讲解镜面反射和漫反射。镜面反射：一束平行光射到反射面上，反射光仍是平行的。漫反射：一束平行光射到反射面上，反射光不是平行的。提问：我们为什么能看到不发光的物体？镜面反射,漫反射遵循光的反射定律 三、板书设计 第 2 节 光的反射 一、光的反射：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来 法线：过入射点并且垂直于镜面的直线 入射角：入射光线与法线的夹角 反射角：反射光线与法线的夹角 二、光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面)反射光线、入射光线分居在法线两侧(法线居中)反射角等于入射角(两角相等)光反射时光路是可逆的 三、镜面反射：一束平行光射到平面镜上，反射光仍是平行的 漫反射：一束平行光射到平面镜上，反射光不是平行的 四、教学反思 由于学生刚刚接触物理，所以无论从观察力还是语言的表述能力来看都需要训练和培养。因此课堂教学中尽量采用讨论式教学、让学生动手、动嘴说出来。鼓励大胆猜想、质疑的精神。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。作为新课标下光的反射一节内容，无论从教材的内容知识点数量和难度要求都大大降低了，而更多地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，真正地去利用自己的聪明才智掌握知识也是这堂课的出发点。第 3 节 平面镜成像 教学目标 知识与能力：1.了解平面镜成像的特点.2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的.3.理解日常生活中平面镜成像的现象.4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.教学重点：1.平面镜成像的特点.2.球面镜的光学性质.教学难点：1.虚像的概念.2.球面镜的应用.教学用具 平面镜（大小形状各不同）、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光演示器、玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8 K 白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.教学过程 一、情境引入 教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，可以看到它们都是平的.用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，并与物体本身的形状一样.我们把这样的镜子叫平面镜，把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像.再让学生观察自己在平面镜中的像，并提出一些问题让学生思考：当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？像的大小与物体的大小有怎样的关系？像的大小与平面镜的大小有关系吗？这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生学习的兴趣，使学生对平面镜成像有一个感性认识，为学习本节的内容奠定基础.二、新课教学 探究点一 平面镜成像的特点 探究平面镜成像的特点 1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法.目的：(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系.(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系.做法：边示范边讲解.像下图那样，将一张 8 开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置.在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.把测量结果填写下表中.蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离 第一次 第二次 第三次 2.学生分组实验 以上把教材中的演示实验再改为学生实验，学生通过动手实验，自己进行分析总结，既有利于知识的学习，也有利于能力的培养.3.在实验基础上得出成像特点 引导学生根据实验结果回答：师平面镜中的像与物体大小是否相同？怎么知道的？像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等？怎么知道的？生平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的.像和物体到镜面的距离相等，因两支蜡烛到玻璃板的距离相等.师生共同分析得到平面镜的成像特点：像和物体的大小相等.像和物体到镜面的距离相等.像和物体的连线垂直于镜面.4.应用知识 讨论身高 1.6 m 的人站在穿衣镜前，离镜 0.5 m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退 0.5 m 时，像高和像到镜面的距离怎样变化？解答（1）像高 1.6 m，像离镜 0.5 m.（2）人后退 0.5 m 时，像高不变.像到镜面的距离增加 0.5 m.探究点二 平面镜成像原理 对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解，老师可先给学生设疑，我们能看见物体，是因为有光射入眼睛，我们也能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？然后利用教材图 2.32 分析平面镜成像的原理，边板画边讲授，进行解疑，这样既巩固了反射定律，又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行：1.在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点 S.然后提问学生：师S 能发出多少条光线，方向如何？射到平面镜上的光线有多少条？生S 能向四面八方发出无数条光线.射到平面镜的光线有无数条.2.让学生选出一条入射光线，并画出它的反射光线，再选出另一条入射光线，并画出它的反射光线.3.老师提出启发问题：这两条反射光线沿传播方向能否相交？如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上，会觉得这两条光线是从哪里发出的？并在图上画出一只眼睛.师生共同分析得：这两条反射光线不能相交.当眼睛正处于反射光线的路径上时，根据光线直进的经验，眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点 S1发出的.边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点 S.4.教师指导学生看课本图 2.32 随即指出 S是 S 发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以 S1叫虚像.物体上的每个点在镜子里都有一个像点，所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.紧接着教师介绍平面镜的发展史.平静的水面，抛光的金属面，都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国家之一.远古时期，人们就会利用平静的水面来作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化环境.建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像”，使花桥显得更加美丽，使之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四千年前的夏王时代，就有了铜镜.在战国时代，铜镜盛行，制作精美，但是，多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜，才能在民间普遍使用了.思考题：岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，为什么？教师要引导学生明确以下几点：平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像.对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”.由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同，越接近水平的点，所成的像也距水面越近，所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了.探究点三 平面镜的应用 1.平面镜成像不仅用于日常生活，也在其他方面应用甚广.师同学们想一下哪些地方用到平面镜？生甲练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作.生乙牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙？生丙潜水艇下潜后，艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况.2.改变光线的传播方向(1)讲一段故事：公元前 215212 年间，罗马人大举入侵希腊，派出一支船队，满载精兵，准备攻打阿基米德的家乡叙拉古城，面临来势凶猛的强敌，阿基米德求见国王，献出破敌妙计，他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜，把太阳光集中向罗马战船反射，不一会，罗马战船上的士兵被照得头晕目眩，丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理，击退了敌人，拯救了他的家乡.(2)教师画一个潜望镜示意图，如图甲所示 如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成 45，这样就做成最简单的潜望镜.探究点四 凸面镜和凹面镜 1.球面镜 反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜.2.球面镜的分类 a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜.b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜.3.凹面镜的性质及作用 a.凹面镜的性质 演示实验 1用氦氖激光器平行射向凹面镜.现象反射光会聚在一点上.图甲 潜望镜 图乙 潜水艇上的潜望镜 师生共同分析得出结论：凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上.师我们知道反射时光路是可逆的，平行光经凹面镜后能会聚在焦点上，那么，如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢？生我们猜想光应平行射出.师我们不能靠猜测来下结论，我们还是用实验验证一下.演示实验 2把光源放在凹面镜的焦点上 现象光源发出的光经凹面镜后成平行光.师生共同分析得出结论：如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后将成为平行光.b.凹面镜的应用 根据凹面镜会聚光的性质，可以制作太阳灶、太阳炉，天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜，还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等.师十一届亚运会的火种，是藏族初二学生达娃央宗，在青藏高原上，利用射入凹面镜的太阳平行光，反射后会聚在焦点的性质，把火炬点燃而取得的.根据从焦点射向凹面镜的光线，反射后成平行光的性质，手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹镜作反射面，其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击，使光束集中，亮度大，照射的距离远.凸面镜的性质及作用 a.演示实验 3用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜.现象平行光线经凸面镜后变得发散.师生共同分析得出结论：平行光线经凸面镜后发散.b.让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像.师像是放大的还是缩小的.生凸面镜所成的像是缩小的.c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大？三、板书设计 第 3 节 平面镜成像 一、平面镜成像 1.特点 像和物体的大小相等.像和物体到镜面的距离相等.像和物体的连线垂直于镜面.2.原理 像是反射光线反向延长线的交点，是虚像.二、平面镜的应用 1.成像；2.改变光路.三、球面镜 1.定义：反射面是球面的一部分的镜子.2.分类：凹面镜、凸面镜 3.凹面镜的性质及应用 性质：凹面镜能使平行光会聚在焦点.使焦点发出的光线平行射出.应用：太阳灶、太阳炉、内窥镜等.探照灯、手电筒、汽车头灯等.4.凸面镜的性质及应用 性质：凸面镜能使平行光线发散.应用：凸面镜可以扩大视野，如汽车上的观后镜.四、教学反思 给教师意想不到的收获：学生对平面镜提出了许多教师想不到的问题,例如：为什么小镜子能照出很大的像？摩托车旁的镜是不是平面镜？课堂上说实话老师有些紧张,总担心学生提出怪异的问题,教师的智慧和灵活处理就显得尤为重要了。本以为学生只能描述如何探究自己的猜想,没想到有一名学生并不满足于口头表述,说：“老师我想边做边表述,行吗？”我赶紧让他上台表述,全班同学给予了热烈的掌声。之后还有一位同学站起来说：“老师我还有一种方法,我先将两只手电筒放在等距离的地方,看看像是否在我猜想的那个位置。”（逆向思维！太好了！）场面令我感动。实验结论的描述时,也有同学大胆质疑：我找到像的位置了,可是为什么像总会更高或更低些？我动一动玻璃板后,有时又能用不亮的手电筒接到像呢？这位同学对实验的评估,我在自制教具时并没有考虑垂直问题（因为玻璃板事先有要求做成垂直支架）,这一来倒在课堂上让学生给解决了,这让我深信：学生的细致可以超出教师！第 4 节 光的折射 教学目标 知识与能力：1.了解光的折射的现象.2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.3.了解光在发生折射时，光路的可逆性.教学重点：知道光的折射规律。教学难点：解释简单的折射现象。教学用具 激光光源、光的折射演示装置、水槽、碗、筷子、茶杯、硬币、适量的水。教学用具 玻璃砖、激光笔、水槽、水、圆表盘、碗两只、硬币、实物投影仪、多媒体计算机。教学过程 一、情景导入 播放“空盆现硬币”视频(放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见)，引导学生思考：思考问题：我们如何看到物体？光的传播路线是否改变？演示：取一根筷子，让学生看是直的。将筷子斜放入水中，再让学生观察筷子有什么变化。问题：筷子为何折断了？提出：光从空气斜射入水(两种介质)，光的传播路径改变，引出折射的概念。光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。二、新课教学 探究点一 光的折射 问题引入：问题一：展示视频“海市蜃楼”，它们是怎样形成的？问题二：放大镜为什么能起放大作用？问题三：前面学了平面镜成像的例子，如水中倒影，是由于光从空气射向水面，又反射回到空气中，进入人眼形成的像。但水中倒影比物体本身更暗淡，为什么呢？1教师演示下图(可往水中加点墨水或牛奶，增强可视性)，要求学生填空。出示小黑板内容(亦可以课件呈现)。现象：光的传播方向在水面发生突变。同时出现反射现象和折射现象。入射光线分解为反射光线和折射光线(进入人眼的是反射光线，弱于入射光线，故看起来偏暗)。2相关名称 一点：点 O 为入射点(又为反射点、折射点)。二辅助线：法线NN分界面水面MM相互垂直 三光线 AO叫入射光线OB叫 光线OC叫 光线 三角 入射角为 与法线NN的夹角反射角为 与法线NN的夹角二角关系为：相等折射角为 与法线NN的夹角 探究点二 光的折射规律 以下方案任选一个：方案一：用玻璃砖探究光的折射特点。(1)器材：激光光源、玻璃砖、量角器、直尺。(2)要求学生带着下列问题去观察：光的传播方向改变吗(若不改变，光路应为什么方向)?与入射光线相比，折射光线是偏离还是靠近法线？使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？发散、深化提问：上面讲的是光从空气进入玻璃中，是斜射。若直射(垂直入射)呢？即时练习画光路图：由教师引导学生仿照光的反射定律，总结出光的折射定律。(1)三线关系：折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面)；折射光线和入射光线分居法线的两侧(法线居中)。(2)两角关系：光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角。(3)因果关系：当入射角增大时，折射角也增大，当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。(折射角随入射角同方向变化。)通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性在折射现象中的存在。出示装有一条小鱼的大烧杯，让学生进行观察与操作。从侧面和上面观察鱼，对比鱼的大小的不同。结论：从侧面看，鱼更大(原因以后再讲)。让学生用铅笔模仿猫去“刺”鱼。结论：鱼看起来的位置比实际位置更浅，是虚像(可讨论问题：“眼见”一定“为实”吗)。提出问题：为什么会出现上述现象？讨论交流：折射现象中光路的可逆性。讨论导引：导引一：人透过空气看树木，是树木反射的光从树木沿直线进入人眼。导引二：人通过水面看岸边树木，光从树木到水面发生反射，进入人眼。但人还是习惯地以为光是从水中树木的倒影处沿直线进入人眼的。即：我们总是依照光射来的直线方向去判断光源的位置。眼看鱼，光从鱼处反射进入人眼，即光从水到空气中发生折射(与实验探究的光从空气进入水中的折射的情况相反)。出示小黑板：对比 光路方向 空气水 二者相反光路可逆 水空气 光路图新*课*标*第*一*网 应用：用光路的可逆性解释为什么水中的筷子会变弯。在空气中 A 看水中物 B，好像在 B，变浅了；在水中 B 看岸上物 A，好像在 A处，变高了。探究点三、生活中的折射现象 利用多媒体，作图解释“叉鱼”的折射原理。1解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水；2利用所学知识解释课前提出的“空盆现硬币”问题；3简单提出生活中另外一些折射现象，如彩虹、海市蜃楼等。扩展：海市蜃楼在海面、沙漠上方不均匀的空气中，由于光的折射所形成的虚幻景像呈现在高空(古人误以为是蜃、大蛤蚧吐气而成，故又叫蜃景)。其形成原理可参考从水中看岸上物体的光路图。三、板书设计 第 4 节 光的折射 一、光的折射现象：光从空气斜射入水(玻璃)时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射现象。二、光折射的规律：光从空气中斜射入水(玻璃)时，折射光线偏向法线(折射角小于入射角)。光从水(玻璃)中斜射入空气时，折射光线偏离法线(折射角大于入射角)。折射角随入射角的增大而增大。光垂直入射时光的传播方向不变。光的折射现象中，光路是可逆的。三、生活中的折射现象 池底变浅，海市蜃楼 四、教学反思 本课难在“探究”，因为学生初学物理，他们的物理思维还没有形成，更不用说实验探究能力的具备了，所以本课的探究不能放的太宽泛了，在探究前每个环节都需要精细的思考，考虑学生可能出现哪些问题，然后考虑如何正确的引导。因为有“光的反射”一课做铺垫，所以本课学生动手操作降低了一定的难度。在探究三线共面的时候，由于学生的实际操作水平和表达能力有差异，可以考虑师生共同完成。不要花太多的时间，为在后面用光的折射规律解释生活中的折射现象和课堂练习挤出时间。第 5 节 光的色散 教学目标 知识与能力：1.初步了解太阳光谱和看不见的光.2.初步认识红外线及其作用.3.初步认识紫外线及其作用.4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.教学重点：1.红外线的作用；2.紫外线的作用。教学难点：1.红外线的作用及应用；2.紫外线的作用及应用。教学用具 有关红外线、紫外线的挂图、光碟.教学过程 一、导入新课 问题：白天我们看到的光从何而来？太阳光是什么颜色的？引入：以前人们一直认为白色是最单纯的颜色，白光是最单纯的光，不能分解，到 17 世纪英国的科学家牛顿通过一个实验发现了一种极为奇妙的现象，让人们对于上面的问题有了明确的认识。那么大家想知道他的实验是怎么做的吗？白光到底能不能分解呢？设计意图：这样设计给了基础差的学生一定提示，使其能参与到教学活动中来。利用学生对科学家的崇拜感激发学生的学习兴趣，这样便于学生更新已有经验，接受新知识，诱导学习动机，丰富感知。情景导入 播放关于彩虹传说的动画，提出“为什么天空中会有彩虹呢？”，引出课题。说明：也可通过播放与光的色散有关的自然现象的图片来引入课题。二、推进新课 探究点一 色散 情景介绍：17 世纪以前，人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到 1666 年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion)，这才解开了光的颜色之谜。牛顿是怎样让太阳光色散的呢？我们一起来做一下。出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。点评：透明的，有三条棱。演示：让一束太阳光照射到三棱镜上，调节，另一边用白屏承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？在黑板上画示意图，播放色散图片：设计意图：通过实验来解释，更加直观，易于学生理解和识记。结论：让一束太阳光照射到三棱镜上，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白色的光屏来承接，在白色光屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫做色散。问题：根据光路可逆原理，被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，将会出现什么现象呢？点评：七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，会复合成白光。设计意图：引导学生思考，激发兴趣。扩展：雨后的彩虹就是由色散现象引起的。下雨过后，有很多小水滴，由于重力的作用，它的下半部分较大，上半部分较小。水滴像三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我们在雨过天晴会看到彩虹。设计意图：从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。探究点二 色光的混合 问题：阳光可以分解为七种单色光，但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩，这又是怎么回事呢？点评：一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。问题：白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光，那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢？播放色光的混合视频学生观看 点评：人们发现，把红、绿、蓝三种色光混合能产生各种色彩。因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。值得注意的是，颜料也有三原色：红、黄、蓝，拿红、黄、蓝这三种颜料混合也可以得到各种颜色的颜料。它跟色光的三原色是不同的。扩展：彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面，丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光组成的。如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。探究点三 看不见的光 1光谱 白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下分 别是什么颜色的光？点评：白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个顺序排列起来，就是光谱(spectrum)。如课本图。设计意图：在对比中学习，培养学生的扩展思维。问题：我们在前面学过，人耳有听不见的声音，同样的，是否存在人眼看不到的光呢？点评：在光谱上看的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，称为可见光。扩展：英国天文学家赫歇尔在 1800 年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到光谱的红光区域的外侧，结果温度上升得很快，说明那里有看不见的射线射到温度计上，于是发现了红外线。德国化学家里特 1801 年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是紫外线被找了出来。在光谱上，红光以外是红外线，紫光以外是紫外线，都是人眼看不见的，称为不可见光。2红外线的应用 学生阅读教材，了解红外线的应用。问题：红外线有什么应用？点评：热作用、红外线夜视仪、遥控器。问题：一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高的物体，辐射的红外线越强。这桌子在辐射红外线吗？我们人呢？点评：辐射；都在辐射。设计意图：通过阅读课本提高学生总结归纳的能力。展示：多媒体图片，引起学生兴趣。扩展：物体在温度升高时，它辐射的红外线会大大增强。人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于对疾病做出诊断。夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪，可以用在步枪的瞄准器上。一切物体都在不停地辐射红外线，其实也在不停地吸收红外线，吸收红外线后物体温度会上升，按照这个原理制成了红外线烘烤炉。红外线还可用来进行遥控。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。问题：把遥控器对准电视周围墙壁按按钮，有时也可以控制电视，说明什么？点评：红外线可以反射。3紫外线的作用及应用 问题：我们平时拿到一张钞票，是怎么辨别它的真伪的？点评：对着光看，摸一下，看手感对不对。问题：我们去银行，银行的员工是怎样检验钞票的？点评：他们把钞票放到验钞机去。说明：原来紫外线能使荧光物质发光，钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线的照射下则会发出可见光，这是一种有效的防伪措施。在医院有很多病菌，可是如果用消毒水来消毒，它成本高，又比较难闻。紫外线有化学作用，能杀死微生物，所以医院和食品店常用紫外线消毒。太阳光是天然紫外线的重要来源，衣服、被子经常在阳光下晾晒可以灭菌消毒。适当的紫外线照射有助于人体合成维生素 D，促进身体对钙的吸收，对骨骼的生长和身体健康有好处，紫外线有生理作用。问题：太阳光是天然紫外线的重要来源，适当地晒太阳对身体有好处，但是不是晒的越多越好呢？在阳光下，时间长了会怎样？点评：头晕，皮肤很烫，会变黑。说明：过量的紫外线照射对人体有害，地球的周围包围着厚厚的大气层，阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收，不能到达地面，这才使地球上的生物得以生存。近年来，臭氧层正在受到空调、冰箱里面放出的氟利昂等物质的破坏，臭氧层出现“空洞”。为了保护臭氧层，保护我们的家园，同学们有什么好的建议？点评：停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。设计意图：通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。盘点收获：我们这节课学习了光的色散，请同学们说一下，这节课学到了些什么？你们都做了些什么？红外线在生活中的应用有哪些？紫外线在生活中的应用 光与色的混合 一、色光混合 色光的混合为加色混合，是光线的增加，两种色光混合，光度为两色之和，合色愈多，则愈强，愈近于白。其中红与绿、黄与蓝、青与红，这些补色光混合和红与蓝、绿三原色光混合都成为白光。彩色电视机、彩色显示器、彩色液晶显示器，三基色日光灯管就是应用该原理而设计制作的。色光的三原色为红、绿、蓝。将这色光三原色红、绿、蓝投射到一个白色的平面上时，两种光色相叠射，则得出混合黄、品红、青。如果将三种原色完全重叠投射，则混合出白光。格拉斯曼(H.Grassman)总结了加色混合的现象，叫做格拉斯曼颜色混合定律，有以下几点：(1)视觉只能辨别色彩的三种变化：明度、色相、纯度。(2)两种光色组成的混合色中，如果一种色光发生变化，而另一种不变，则混合色也随之变化。补色