1、4.1.1 光的直线传播根据新课程标准及本节教材的内容，将重难点确定为“光的直线传播及应用”。考虑到光线是看不见、摸不着的；本节又是光学知识的第一节。如果处理不好，可能造成学生只能机械地记忆，很难真正理解，不利于后面的教学。本节教学的重点是通过实验探究，使学生知道光在同种均匀介质中沿直线传播。通过对各种光现象的介绍，让学生初步学习怎样从观察到的具体事例(生活或自然现象)中发现问题，并能用恰当的语言表达这些问题；知道影子形成的原因。教学的难点是如何保证实验现象清晰、明显，培养学生提出问题、表达问题的能力。为了使学生留下深刻的印象，在教学中设置了“三个学生实验”，让学生更直观地观察到光在透明的气体
2、、液体、固体中的传播径迹，知道光是沿直线传播的。为突破难点“光的直线传播的应用”，在教学中设置了一个探究活动，让学生亲身体验如何能通过两个小孔看到物体，从而知道埋电线杆、站队、射击瞄准等都是类似的现象；亲身体验小孔成像是怎样形成的，加深了学生对光沿直线传播及应用的理解和掌握。 三维目标一、知识目标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.了解光在真空中的传播速度c=3108m/s。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。二、能力目标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
3、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。3.探究色光的混合与颜色的混合，获得有关的知识，体验探究的过程与方法。三、德育目标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，为后继学习打基础。3.通过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。重点难点重点：光的直线传播。难点：用光的直线传播来解释简单的光现象教学方法探究法、实验法、观察法仪器材料演示用：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、挂图、课件教学流程设计热身运动引入新课师在生活中有很多奇妙的现象：
4、如打雷时，雷声和闪电在同时同地发生，但为什么我们总是先看到闪电后听到雷声？人的影子为什么早晚长中午短呢？在开凿大山隧道时，工程师们用什么办法才能使掘进机沿直线前进呢？神话中传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次，他们能否每年相会一次呢？大家想知道上述问题的答案吗？学生异口同声地回答：想。教师紧接着进入新课教学。（设计意图：即活跃了课堂气氛，又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。）一、新课教学 (一)光源师生活、生产中哪些物体可以发光？太阳、电灯、蜡烛、手电筒、油灯、萤火虫。师同学们知道能发光的物体很多，那么上面的物体有何共同特征呢？（它
5、们都能发光）师太阳和蜡烛都是光源，它们有何不同呢？(太阳是自然光源，蜡烛是人造光源)师生共同活动后教师板书光源能发光的物体。光源可分为自然光源、人造光源。接着教师介绍人造光源的发展和使用，使学生意识到人造光源的前景将更加美好。 (二)探究光是如何传播的？师光在介质中是如何传播的？下面我们用实验来探究一下。演示1在暗室里，将一束光射到空气中，观察光在空气中的传播路径。演示2在暗室里，将一束光射到水中，观察光在水中的传播路径。师刚才在演示实验中，大家看到什么现象？（光在空气中沿直线传播。）（光在水中沿直线传播。） (三)探究光沿直线传播的条件 让学生进行实验：将激光笔固定好，并使激光束打到墙壁上，
6、会看到一个光斑，然后用酒精灯对激光束加热，会看到光斑抖动，通过分析，让学生明白，这是因为加热使激光束穿过的空气不均匀，不能沿直线传播。进而指出生活中隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。由此得出光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。师生共同活动得出：光沿直线传播的条件：在同种、均匀、透明介质中(板书)。由于光是沿直线传播的，在这里可以向学生交待“光线”这个物理学名词。人们为了形象地表示光的直线传播，物理学中引入光线的概念。光线(板书)表示光的传播方向的直线叫光线。光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向，如。指导学生看教材图4.14同时启发学生举出光沿
7、直线传播的应用举例。(激光准直、排直队要向前看齐、打靶瞄准)师光沿直线传播的事例很多，可见学习物理知识是有用的，大家一定要学好这门课程。 (四)用光的直线传播解释简单的光现象影子的形成演示3用白炽灯对着墙，把皮球放在灯和墙之间。现象：墙上出现球的影子。启发学生用光的直线传播解释影子的形成。师生共同活动得：影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。日食、月食的成因演示4出示日食、月食的形成挂图。播放课件启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因。师生共同活动得：日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一
8、条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。（设计意图：培养学生设计实验的能力，培养学生交流信息的能力，练习用图像处理数据的方法，与其他同学协同合作的意识。让学生体验科学探究的过程，培养学生良好的科学探究的习惯。） (五)光速师雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？（这表明光的传播速度比声音快。）师大家回忆一下，声音在空气中(15)的传播速度是多大？（340m/s）师大家已知道声音在各种介质中的传播速度，那么光的
9、传播速度是多大呢？教师随即给出光速。板书光在真空中的传播速度是3108m/s。光在其它介质中的速度都比在真空中的小。光在空气中的速度可认为是3108m/s。1.简单介绍伽利略测定光速失败的原因。体会科学家的探索精神，使学生加深对光速很大的进一步认识。2.指导学生看阅读材料“科学世界我们看到古老的光”，然后回答以下问题：“光年”是什么物理量的单位？牛郎星和织女星的距离是多少km?牛郎和织女能每年相会一次吗？为什么在形容一个数字很大、很大的时候，常说这是个“天文数字”？学生阅读课文后对以上问题作出解答：光年是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。牛郎星和织女星的距离为s=3108m/s3600s
10、/天365天/年16年=6.30721015m=6.30721012km牛郎和织女不能每年相会一次。因为天文数字很大，因此在形容一个数字很大时，常说这是个天文数字。（设计意图：培养学生自学能力，养成规范解题习惯，拓展光的传播知识。激发学习兴趣，探索科学的奥秘。） (六)光的传播拓展在学生对上述问题作出解答后。教师随即讲解，通过学习阅读材料我们应该：宏扬科学教育中的人文精神，联系神话故事，用科学的眼光审视神话，是破除迷信的重要方面。用光速的知识理解自然世界，拓展性地了解一些天文知识，如宇宙之大，恒星发光，银河系以及宇宙的过去、现在和未来。( 设计意图：学生对光的传播有了全面的认识，让他们应用课堂
11、所学知识解决实际问题。) (七)随堂练习：动手动脑学物理 例下列物体属于光源的是 A、反射阳光的平面镜 B、月亮 C、放电影时所看到的银幕 D、收看电视时看到的电视机屏幕解析：能够发光的物体叫光源。平面镜、月亮只是反射太阳光，不是自己发光，放电影时看到的也是银幕的反射光，不是银幕自己发光。所以它们都不是光源。只有电视机的屏幕，是电子枪发射的电子打到荧光屏上，使屏上的荧光物质发光，所以电视机屏幕是光源。所以D正确。 (八)小结1.光源。2.光沿直线传播的条件及应用。3.光在真空中的光速是3108m/s，大于光在其他介质中的传播速度。二、布置作业完成练习册第一节内容三、板书设计【教学反思】一、质疑
12、与继承 1设疑要符合学生的认知能力开始设计时，是以光的传播路径作为课题，让学生进行猜测“光传播的路径”，然后，引导学生进行探究活动。但经过调查后发现，学生学过的自然常识和生活经验使他们对“光沿直线传播”已经有了丰富的感性认识，所以提出课题：光的传播路径和提出猜想：光沿直线传播，必定会降低学生主动探究的兴趣和积极性。把课题改为“光沿直线传播”，并引导学生对“光一定沿直线传播”产生质疑。使学生的思维由“我早就知道光是沿直线传播”拓展到“难道光沿直线传播还有问题吗？”，从而激发学生好奇心，使学生主动积极地参与探究。 2继承传统教学的优点在物理学习中，由于学生认知水平和学习内容所限，学生不可能对每一个
13、知识进行探究，如：本节中物理模型“光线”的建立、光的传播速度等，对于这样的知识，我们还是要沿用传统的讲授方式，这种方式的优点是直接明了，学生一听就懂。因此，教师在教学设计时，既要研究如何贯彻二期课改“以学生发展为本”的教学理念，让学生主动参与教学活动，还要研究在遇到讲授性的知识时如何辩证地运用教学方法，使传统优秀的教学方法融入现代教学理念中。二、重点和难点的突破重点突破：光的直线传播学生已经知道一些光的直线传播的知识，但作为物理学习，应重视演示实验，使学生的感性认识更丰富一些。教学中可以选择那些小学自然课做过的实验，再次展示光在空气中沿直线传播的现象。比如讲桌上放置点亮的白炽台灯，每个学生两只
14、手各拿一块带有小孔的硬纸板，让眼睛通过小孔观察台灯。启发学生分析：只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候，眼睛才能看见从光源发出的光。光在玻璃和水中沿直线传播，学生的感性认识较少，一定要演示给学生看看。做这个演示实验的方法较多，如： （1）可以用激光笔发出的激光束垂直射入水中或玻璃中，观察激光束在玻璃或水中的传播路径。为了能看到水中的光路，可以在水槽的里面铺一张白纸作衬，也可以在水中滴少许牛乳或墨水，以显示光路。 （2）本实验也可以用光具盘，让光垂直玻璃面射入玻璃中（并掠过光具盘），观察光在玻璃中的传播路线。难点突破：光沿直线传播的条件建议教师课堂上演示光在非均匀糖水中传播的实验。如
15、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调配），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。还可以让学生进行实验：将激光笔固定好，并使激光束打到墙壁上，会看到一个光斑，然后用酒精灯对激光束加热，会看到光斑抖动，通过分析，让学生明白，这是因为加热使激光束
16、穿过的空气不均匀，不能沿直线传播。进而指出生活中隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。由此得出光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。 突破难点：光的直线传播的应用: 关于小孔成像，建议学生课堂上做一下分组实验：燃着的蜡烛、挖有几个形状不同小孔（如正方形、三角形等）的硬纸板、白纸。让硬纸板在蜡烛和白纸之间，调整硬纸板、白纸之间的距离，在白纸上能看到烛焰的像吗？像是正立的还是倒立的？像的形状与小孔的形状有关吗？学生会顺利得出白纸上出现了倒立的烛焰的像，“像”只是与烛焰相似，与小孔的形状无关。指出夏天浓密树荫下会有一个个圆形的亮斑，这是太阳通过树叶缝隙造成的
17、小孔在地面上成的太阳的像，所以也是小孔成像现象。关于日食、月食现象。建议教师先进行动画演示日食、月食，然后让学生思考：什么情况下会发生日食？什么情况下会发生月食？最后总结出发生日食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，月球在中间，地球在月球的影子里；发生月食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，地球在中间，月球在地球的影子里。三、不足之处下面的演示实验（附图）难以制作或不明显：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。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。