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2019-2020年八年級物理上冊 5.1《光的傳播》教案 北師大版 教學(xué)重點和難點： 1．重點：（1）探究光的直線傳播規(guī)律 （2）光直線傳播的應(yīng)用 （3）光速 2．難點：（1）本影和半影的概念 （2）日食、月食的成因 課前準(zhǔn)備： 學(xué)生課前準(zhǔn)備：熒光棒、小激光筆、果凍、半個大可樂瓶、一小段香、火柴、 蠟燭、牙膏盒、一塊10厘米見方的半透明塑料膜、棉線、三根大頭針、一塊紙板 教學(xué)器材：小燒杯、手電、日食和月食演示儀（三球儀）、瓦數(shù)較大的燈泡、多媒 體課件、簡易“針孔照相機”（制做方法：把一個大廢紙箱的底面封好，在上面扎一小孔，去掉頂面，封上一張半透明塑料膜即可．） 教學(xué)過程設(shè)計： 教學(xué)過程 教學(xué)活動設(shè)計 學(xué)生活動設(shè)計 引課 播放視頻資料：一些在自然界中以及與人們生活密切相關(guān)的光現(xiàn)象． “自然界中，萬物生長靠陽光．到了晚上，燈光照亮了整個世界．美麗的禮花把節(jié)日的夜晚裝點得更加絢麗多彩．我們的生活離不開光，相信你在學(xué)習(xí)完本章后，會有更深的體會．” 由此引入“第五章---光現(xiàn)象”，教師板書章標(biāo)題． “有關(guān)光的知識，你最想了解哪些內(nèi)容？請同學(xué)們踴躍提出你的問題．” 教師寫副板書，列出學(xué)生說的感興趣的問題，并對學(xué)生的發(fā)言給予肯定． “同學(xué)們提出了這么多非常好的問題，我們將會在以后的學(xué)習(xí)過程中一一解答．因為時間關(guān)系，我們今天重點來研究光是如何傳播的？” 教師板書本節(jié)課標(biāo)題： “第一節(jié) 光的傳播” 學(xué)生觀看 學(xué)生自由發(fā)言，提出自己感興趣的有關(guān)光現(xiàn)象的問題． 光源概念 “我們每個人都經(jīng)歷過停電，特別是到了晚上，它會給我們的生活帶來許多不便．假設(shè)現(xiàn)在停電了，我們怎么辦？” 教師關(guān)掉暗室里的燈，模擬“停電”場景． “請同學(xué)們想一想：你們用來照亮周圍的這些物體都具有什么特點？” “在物理學(xué)里，我們把那些能夠發(fā)光的物體叫做光源．” 老師板書光源概念． 投影片： 請你在以下物體中找出哪些是光源： 太陽 地球 月亮 螢火蟲 蠟燭 電燈 桌椅 霓虹燈 “在這些光源里面，有些是自然存在的，例如：太陽、螢火蟲．有些海洋生物也能發(fā)光，比如生活在深海中的水母．還有些光源是通過人工制造的，例如：蠟燭、電燈、霓虹燈等等．” 學(xué)生想出各種方法，用來照亮周圍． 有的學(xué)生打出手電光，有的揮動熒光棒，有的點燃蠟燭． 學(xué)生回答：“這些物體都可以發(fā)光．” 學(xué)生回答：太陽 螢火蟲 蠟燭 電燈 霓虹燈 學(xué)生觀看螢火蟲、水母的照片 光的傳播 規(guī)律： 提出 問題 2．猜想 3．設(shè)計 實驗 4．進(jìn)行 實驗 分析 論證 6．評估 提出 新問題 “光源發(fā)出的光是如何傳播的呢？” “請同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗，說說自己的看法．” “到底誰說的對呢？顯然，科學(xué)僅靠猜想是不夠的，我們需要通過實驗去檢驗．” 老師用激光筆發(fā)出的光在墻上打出一個亮點，但看不到光從筆到亮點之間的傳播路徑． “當(dāng)我們看不到光的傳播路徑時，可以采用什么方法，讓它能夠很清晰地顯示出來？請小組討論一下，幫老師解決這個問題．” “剛才，幾位同學(xué)提供了一些顯示光傳播路徑的好方法，在下面的實驗中大家可以參考．” “請同學(xué)們看桌上已經(jīng)準(zhǔn)備好的器材：激光筆、果凍、裝有水的小燒杯、半個大可樂瓶子，一小段香、火柴． 請你利用這些器材，自己設(shè)計實驗，觀察光在各種物質(zhì)中到底是如何傳播的？” 老師巡視，與學(xué)生交流討論． “下面請幾個小組展示一下自己的實驗，并把你們看到的現(xiàn)象以及得出的結(jié)論，告訴大家．” “剛才在探究過程中，老師發(fā)現(xiàn)同學(xué)們討論積極，思維活躍，通過實驗證實了一些你們的猜想，得到了光沿直線傳播的規(guī)律．” “有的同學(xué)在實驗過程中，還發(fā)現(xiàn)了這樣一個現(xiàn)象，請他們演示一下．” “光到底是怎樣傳播的？光為什么有時沿直線傳播，而有時傳播方向會發(fā)生改變？” “看來，光沿直線傳播是有前提條件的．請同學(xué)們嘗試總結(jié)這個條件．” 總結(jié)現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)時，光傳播方向可能發(fā)生改變． “冬天，街上會有賣烤白薯或賣早點的攤子．在爐子的上方，你會看見周圍的景物發(fā)生晃動，甚至扭曲變形．這是因為爐子上方的空氣受熱，造成它的密度發(fā)生了改變，不太均勻了，于是就會出現(xiàn)這種景象．” “通過實驗以及一些現(xiàn)象的分析，同學(xué)們能否完整地總結(jié)出光沿直線傳播的條件？” 老師板書： 光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播． 學(xué)生猜想：直線？曲線？折線？…… 學(xué)生小組討論，由代表發(fā)言 在各種方法中，挑一種簡單可行的讓學(xué)生演示：利用空氣清新劑噴出的氣霧可以清楚地顯示出光的傳播路徑． 提醒學(xué)生注意：使用激光筆時，不能讓激光束直射眼睛，會對眼睛造成很大傷害． 學(xué)生探究實驗：研究光的傳播規(guī)律． 小組展示： （1）在半個大可樂瓶中，點上香，觀察激光在充滿煙的空氣中的傳播路徑．（光通過氣體） （2）讓激光通過盛有水的小燒杯（光通過液體） （3）讓激光通過果凍，觀察光在果凍中的傳播路徑（光通過固體） 學(xué)生通過實驗探究得出： 光沿直線傳播的規(guī)律 學(xué)生演示實驗： 激光從空氣斜射到水面上，觀察光的傳播方向，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光從空氣進(jìn)入水中時，在空氣和水這兩種介質(zhì)的交界面上，光發(fā)生了偏折． 學(xué)生回答： 必須滿足在同種介質(zhì)中，光才能沿直線傳播． 利用日常生活中的事例，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考． 學(xué)生總結(jié)：“同種均勻介質(zhì)” 光線 “在研究有關(guān)光的問題時，我們常常用一條帶箭頭的直線來表示光的傳播方向．” 強調(diào)：畫光線時，不要丟掉箭頭． 示范：從點光源發(fā)出的光線和平行光 線的畫法． 學(xué)生練習(xí)畫光線 光直線傳播規(guī)律的應(yīng)用 我們可以用光的直線傳播規(guī)律解釋日常生活中的許多現(xiàn)象． 激光準(zhǔn)直 由于光沿直線傳播，在開鑿大山隧道時，工程師們常常用激光來引導(dǎo)掘進(jìn)機，使掘進(jìn)機沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差． 影子的形成 “請一個同學(xué)在大屏幕上，做手影表演，其他同學(xué)思考：如何用我們今天所學(xué)知識來解釋這個現(xiàn)象．” 介紹古代計時工具：日晷 日食、月食 日食和月食都是當(dāng)太陽、地球、月亮三者處于特殊位置時發(fā)生的天文現(xiàn)象． 介紹“本影區(qū)”、“半影區(qū)”概念 用瓦數(shù)較大的燈泡作光源（相當(dāng)于太陽），在燈泡與黑板之間舉一個小球（相當(dāng)于地球或月亮），于是在黑板上就出現(xiàn)了很明顯的本影區(qū)、半影區(qū)． 畫圖介紹位于不同區(qū)域，出現(xiàn)的各種日食、月食現(xiàn)象．例如：日全食、日偏食、日環(huán)食，月全食、月偏食． 老師對學(xué)生進(jìn)行德育教育：“古代，人們認(rèn)為日、月食現(xiàn)象是一種兇兆，而今天，當(dāng)我們了解了日、月食成因以后，就不會再相信有災(zāi)難降臨這種迷信說法．” 小孔成像 簡易“針孔照相機” 將封有塑料膜一面朝著學(xué)生，用一根點燃的蠟燭放在小孔前，讓學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象． 思考：若調(diào)節(jié)小孔到塑料膜間的距離，所成像的大小應(yīng)如何變化？ “制作針孔照相機的原理是小孔成像．早在公元前4世紀(jì)成書的《墨經(jīng)》中就記載了小孔成像的實驗，并用光直線傳播的規(guī)律對小孔成像做出了正確的解釋．” “請同學(xué)們利用牙膏盒、半透明塑料膜、棉線，現(xiàn)場制作一個針孔照相機．” “請同學(xué)們用做好的針孔照相機，觀察點燃蠟燭的像，并解釋成因．” “改變蠟燭與小孔之間的距離，再次觀察膜上蠟燭像的變化情況．” 學(xué)生觀看“激光掘進(jìn)”圖片 學(xué)生手影表演，其他學(xué)生解釋原因 學(xué)生觀看“日晷”圖片 讓學(xué)生利用日食、月食演示儀（三球儀），講解當(dāng)太陽、地球、月亮三者處于何種特殊位置時，會出現(xiàn)日食或月食現(xiàn)象． 學(xué)生觀看“日全食全過程照片” “月全食糖葫蘆照片” 學(xué)生練習(xí)畫日食、月食的成因圖，會找本影區(qū)和半影區(qū)，知道在哪個區(qū)域會出現(xiàn)什么現(xiàn)象． 學(xué)生回答： 在塑料膜上看到蠟燭的倒像． 小孔到塑料膜間的距離越近，所成的像越?。环粗?，小孔到塑料膜間的距離越遠(yuǎn)，所成的像越大． 學(xué)生現(xiàn)場制作“針孔照相機” 用筆在牙膏盒一端的盒蓋上扎一個小孔，撕去另一端的盒蓋，用棉線把半透明塑料膜蒙在此端即可． 學(xué)生觀察在塑料膜上點燃蠟燭的成像特點． 學(xué)生回答： 由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，因而在塑料膜上看到蠟燭的倒像． 增加蠟燭與小孔之間的距離，在膜上所成的像越??；反之，減小蠟燭與小孔之間的距離，所成的像越大． 知識 遷移 運用光沿直線傳播的規(guī)律，可以幫助我們解決許多實際問題，如栽樹時要使其成一直行，排隊要看齊，擺桌椅要整齊，射擊時要求三點一線等等． 證明光沿直線傳播的小實驗： 給學(xué)生幾根大頭針，把它們比作“樹木”，在紙板上進(jìn)行“植樹造林”，不用直尺和筆，如何知道這些“樹”已經(jīng)栽齊了？ 學(xué)生實驗： 在紙板上垂直插上一枚大頭針A，在某一位置觀察大頭針A，并沿視線插上兩根大頭針B、C，使B剛好擋住A，C剛好擋住B．拔去大頭針，用直尺把三只大頭針在紙上扎的小孔連起來，可以看到這三點在一條直線上． 探究結(jié)果： 因為光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以只要每一棵新栽的樹把前面栽的樹都擋住，一行樹便可栽齊． 光速 問題思考： 雷雨天時，閃電與雷聲同時發(fā)生，為什么我們總是先看見閃電，后聽到雷聲？ 介紹： 光在真空中的速度是c = 3108 m/s．光在其它介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度?。庠诳諝庵械乃俣仁纸咏?108 m/s，光在玻璃中的速度約是在真空中速度的三分之二，光在水中的速度約是在真空中速度的四分之三． 請學(xué)生設(shè)計一種方法，“估測發(fā)生雷電的位置離你有多遠(yuǎn)？” 問題思考： 甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑，兩位裁判在終點分別為其計時，甲的裁判員看到發(fā)令槍冒煙開始計時，乙的裁判員聽到發(fā)令槍響開始計時，結(jié)果測得兩同學(xué)的百米時間相同，實際上兩人誰跑的快？ 通過思考討論，使大家明白在比賽時，裁判員依據(jù)看到發(fā)令槍冒出的煙為準(zhǔn)計時，而不是以聽到槍聲為準(zhǔn)的原因． 啟發(fā)學(xué)生得出：光的傳播速度比聲音的傳播速度大． 學(xué)生觀看：“光在不同介質(zhì)中傳播速度”的投影片． 光在真空中最快：c = 3108 m/s． 光在空氣中的速度接近3108 m/s． (光在空氣中1秒內(nèi)傳播的距離相當(dāng)于 繞地球7.5圈，光從月球傳到地球只需 1.3秒．) 光在水中的速度：2.25108 m/s． 光在玻璃中的速度：2108 m/s． 學(xué)生討論活動，探究具體方法： 用秒表記錄在看到閃電后，多長時間聽到雷聲，利用s=vt，代入v=340m/s，即可求出閃電處離觀測者的距離． 學(xué)生討論，由代表發(fā)言講解： 光和聲音在空氣中的傳播速度不同．槍聲在起跑點發(fā)出傳到終點裁判員處需的時間是： 即乙的裁判員開始計時時，乙運動員已經(jīng)先跑了0.29s，這樣計時使乙運動員的成績提高了0.29s；甲的裁判員看到槍冒煙計時，光速為3.0108m/s，由起跑點傳播時間是： 這么短的時間可忽略不計，因此甲的裁判計時較為準(zhǔn)確．因為甲運動員比乙運動員百米賽跑的時間少了0.29s，所以甲運動員的速度較快． 小結(jié) 本節(jié)課所學(xué)知識點：光源、光的直線傳播規(guī)律、光直線傳播規(guī)律的應(yīng)用、光速 課后作業(yè) 《課課精練》p81 教學(xué)反思