1北师大版光的传播教案

         教学活动设计

学生活动设计

播放视频资料：一些在自然界中以及与人们生活密切相关的光现象．

“自然界中，万物生长靠阳光．到了晚上，灯光照亮了整个世界．美丽的礼花把节日的夜晚装点得更加绚丽多彩．我们的生活离不开光，相信你在学习完本章后，会有更深的体会．”

由此引入“第五章---光现象”，教师板书章标题．

“有关光的知识，你最想了解哪些内容？请同学们踊跃提出你的问题．”

教师写副板书，列出学生说的感兴趣的问题，并对学生的发言给予肯定．

“同学们提出了这么多非常好的问题，我们将会在以后的学习过程中一一解答．因为时间关系，我们今天重点来研究光是如何传播的？”

教师板书本节课标题：

    “第一节  光的传播”

            学生观看

  学生自由发言，提出自己感兴趣的有关光现象的问题．

“我们每个人都经历过停电，特别是到了晚上，它会给我们的生活带来许多不便．假设现在停电了，我们怎么办？”

教师关掉暗室里的灯，模拟“停电”场景．

“请同学们想一想：你们用来照亮周围的这些物体都具有什么特点？”

“在物理学里，我们把那些能够发光的物体叫做光源．”

老师板书光源概念．

投影片：

请你在以下物体中找出哪些是光源：

太阳  地球  月亮  萤火虫  蜡烛

电灯  桌椅  霓虹灯

“在这些光源里面，有些是自然存在的，例如：太阳、萤火虫．有些海洋生物也能发光，比如生活在深海中的水母．还有些光源是通过人工制造的，例如：蜡烛、电灯、霓虹灯等等．”

学生想出各种方法，用来照亮周围．

有的学生打出手电光，有的挥动荧光棒，有的点燃蜡烛．

学生回答：“这些物体都可以发光．”

学生回答：太阳  萤火虫  蜡烛

          电灯  霓虹灯

学生观看萤火虫、水母的照片

“光源发出的光是如何传播的呢？”

“请同学们根据生活经验，说说自己的看法．”

“到底谁说的对呢？显然，科学仅靠猜想是不够的，我们需要通过实验去检验．”

老师用激光笔发出的光在墙上打出一个亮点，但看不到光从笔到亮点之间的传播路径．

“当我们看不到光的传播路径时，可以采用什么方法，让它能够很清晰地显示出来？请小组讨论一下，帮老师解决这个问题．”

“刚才，几位同学提供了一些显示光传播路径的好方法，在下面的实验中大家可以参考．”

“请同学们看桌上已经准备好的器材：激光笔、果冻、装有水的小烧杯、半个大可乐瓶子，一小段香、火柴．

请你利用这些器材，自己设计实验，观察光在各种物质中到底是如何传播的？”

老师巡视，与学生交流讨论．

“下面请几个小组展示一下自己的实验，并把你们看到的现象以及得出的结论，告诉大家．”

“刚才在探究过程中，老师发现同学们讨论积极，思维活跃，通过实验证实了一些你们的猜想，得到了光沿直线传播的规律．”

“有的同学在实验过程中，还发现了这样一个现象，请他们演示一下．”

“光到底是怎样传播的？光为什么有时沿直线传播，而有时传播方向会发生改变？”

“看来，光沿直线传播是有前提条件的．请同学们尝试总结这个条件．”

总结现象：光从一种介质射到另一种介质时，光传播方向可能发生改变．

“冬天，街上会有卖烤白薯或卖早点的摊子．在炉子的上方，你会看见周围的景物发生晃动，甚至扭曲变形．这是因为炉子上方的空气受热，造成它的密度发生了改变，不太均匀了，于是就会出现这种景象．”

“通过实验以及一些现象的分析，同学们能否完整地总结出光沿直线传播的条件？”

老师板书：

  光在同种均匀介质中沿直线传播．

学生猜想：直线？曲线？折线？……

学生小组讨论，由代表发言

在各种方法中，挑一种简单可行的让学生演示：利用空气清新剂喷出的气雾可以清楚地显示出光的传播路径．

提醒学生注意：使用激光笔时，不能让激光束直射眼睛，会对眼睛造成很大伤害．

学生探究实验：研究光的传播规律．

小组展示：

（1）在半个大可乐瓶中，点上香，观察激光在充满烟的空气中的传播路径．（光通过气体）

（2）让激光通过盛有水的小烧杯（光通过液体）

（3）让激光通过果冻，观察光在果冻中的传播路径（光通过固体）

    学生通过实验探究得出：

     光沿直线传播的规律

学生演示实验：

激光从空气斜射到水面上，观察光的传播方向，发现：当光从空气进入水中时，在空气和水这两种介质的交界面上，光发生了偏折．

学生回答：

必须满足在同种介质中，光才能沿直线传播．

利用日常生活中的事例，引发学生进一步的思考．

学生总结：“同种均匀介质”

“在研究有关光的问题时，我们常常用一条带箭头的直线来表示光的传播方向．”

强调：画光线时，不要丢掉箭头．

示范：从点光源发出的光线和平行光

      线的画法．

学生练习画光线

我们可以用光的直线传播规律解释日常生活中的许多现象．

激光准直

由于光沿直线传播，在开凿大山隧道时，工程师们常常用激光来引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差．

影子的形成

“请一个同学在大屏幕上，做手影表演，其他同学思考：如何用我们今天所学知识来解释这个现象．”

介绍古代计时工具：日晷

日食、月食

日食和月食都是当太阳、地球、月亮三者处于特殊位置时发生的天文现象．

介绍“本影区”、“半影区”概念

用瓦数较大的灯泡作光源（相当于太阳），在灯泡与黑板之间举一个小球（相当于地球或月亮），于是在黑板上就出现了很明显的本影区、半影区．

画图介绍位于不同区域，出现的各种日食、月食现象．例如：日全食、日偏食、日环食，月全食、月偏食．

老师对学生进行德育教育：“古代，人们认为日、月食现象是一种凶兆，而今天，当我们了解了日、月食成因以后，就不会再相信有灾难降临这种迷信说法．”

小孔成像

简易“针孔照相机”

将封有塑料膜一面朝着学生，用一根点燃的蜡烛放在小孔前，让学生描述观察到的现象．

思考：若调节小孔到塑料膜间的距离，所成像的大小应如何变化？

“制作针孔照相机的原理是小孔成像．早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验，并用光直线传播的规律对小孔成像做出了正确的解释．”

“请同学们利用牙膏盒、半透明塑料膜、棉线，现场制作一个针孔照相机．”

“请同学们用做好的针孔照相机，观察点燃蜡烛的像，并解释成因．”

“改变蜡烛与小孔之间的距离，再次观察膜上蜡烛像的变化情况．”

学生观看“激光掘进”图片

学生手影表演，其他学生解释原因

学生观看“日晷”图片

让学生利用日食、月食演示仪（三球仪），讲解当太阳、地球、月亮三者处于何种特殊位置时，会出现日食或月食现象．

学生观看“日全食全过程照片”

        “月全食糖葫芦照片”

学生练习画日食、月食的成因图，会找本影区和半影区，知道在哪个区域会出现什么现象．

学生回答：

在塑料膜上看到蜡烛的倒像．

小孔到塑料膜间的距离越近，所成的像越小；反之，小孔到塑料膜间的距离越远，所成的像越大．

学生现场制作“针孔照相机”

用笔在牙膏盒一端的盒盖上扎一个小孔，撕去另一端的盒盖，用棉线把半透明塑料膜蒙在此端即可．

学生观察在塑料膜上点燃蜡烛的成像特点．

学生回答：

由于光在同种均匀介质中沿直线传播，因而在塑料膜上看到蜡烛的倒像．

增加蜡烛与小孔之间的距离，在膜上所成的像越小；反之，减小蜡烛与小孔之间的距离，所成的像越大．

运用光沿直线传播的规律，可以帮助我们解决许多实际问题，如栽树时要使其成一直行，排队要看齐，摆桌椅要整齐，射击时要求三点一线等等．

证明光沿直线传播的小实验：

给学生几根大头针，把它们比作“树木”，在纸板上进行“植树造林”，不用直尺和笔，如何知道这些“树”已经栽齐了？

学生实验：

在纸板上垂直插上一枚大头针A，在某一位置观察大头针A，并沿视线插上两根大头针B、C，使B刚好挡住A，C刚好挡住B．拔去大头针，用直尺把三只大头针在纸上扎的小孔连起来，可以看到这三点在一条直线上．

探究结果：

因为光在同种均匀介质中沿直线传播，所以只要每一棵新栽的树把前面栽的树都挡住，一行树便可栽齐．

问题思考：

雷雨天时，闪电与雷声同时发生，为什么我们总是先看见闪电，后听到雷声？

介绍：

光在真空中的速度是c = 3×10⁸ m/s．光在其它介质中的传播速度比在真空中的速度小．光在空气中的速度十分接近3×10⁸ m/s，光在玻璃中的速度约是在真空中速度的三分之二，光在水中的速度约是在真空中速度的四分之三．

请学生设计一种方法，“估测发生雷电的位置离你有多远？”

问题思考：

甲、乙两位同学进行百米赛跑，两位裁判在终点分别为其计时，甲的裁判员看到发令冒烟开始计时，乙的裁判员听到发令响开始计时，结果测得两同学的百米时间相同，实际上两人谁跑的快？

通过思考讨论，使大家明白在比赛时，裁判员依据看到发令冒出的烟为准计时，而不是以听到声为准的原因．

启发学生得出：光的传播速度比声音的传播速度大．

学生观看：“光在不同介质中传播速度”的投影片．

光在真空中最快：c = 3×10⁸ m/s．

光在空气中的速度接近3×10⁸ m/s．

(光在空气中1秒内传播的距离相当于

绕地球7.5圈，光从月球传到地球只需

1.3秒．)

光在水中的速度：2.25×10⁸ m/s．

光在玻璃中的速度：2×10⁸ m/s．

学生讨论活动，探究具体方法：

用秒表记录在看到闪电后，多长时间听到雷声，利用s=vt，代入v=340m/s，即可求出闪电处离观测者的距离．

学生讨论，由代表发言讲解：

光和声音在空气中的传播速度不同．声在起跑点发出传到终点裁判员处需的时间是：

即乙的裁判员开始计时时，乙运动员已经先跑了0.29s，这样计时使乙运动员的成绩提高了0.29s；甲的裁判员看到冒烟计时，光速为3.0×10⁸m/s，由起跑点传播时间是：

这么短的时间可忽略不计，因此甲的裁判计时较为准确．因为甲运动员比乙运动员百米赛跑的时间少了0.29s，所以甲运动员的速度较快．