教學設計

課程基本信息學科物理年級八年級學期秋季課題第1節(jié)光的直線傳播教學目標知道光源概念，列舉常見光源；理解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，能用此解釋影子、日食等現(xiàn)象。記住光在真空中的傳播速度（3×10?m/s），了解其在不同介質(zhì)中的速度差異。通過實驗觀察光的傳播路徑，培養(yǎng)觀察與分析能力，激發(fā)對光現(xiàn)象的探究興趣。重難點重點：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的規(guī)律及應用，光速的識記。難點：解釋生活中光的直線傳播現(xiàn)象，理解“同種均勻介質(zhì)”條件的重要性。教學過程一、趣味導入師：同學們，在正式上課之前，老師先給大家展示一些有趣的現(xiàn)象。（打開教室的投影儀，在屏幕上投射出一個簡單的手影，如一只兔子）大家看，屏幕上出現(xiàn)了什么？生：（興奮地）一只兔子！師：沒錯，這是老師通過手影給大家?guī)淼囊粋€小驚喜。那你們知道為什么會有手影出現(xiàn)嗎？（接著，拿出一個激光筆，將激光筆發(fā)出的光射向天花板，在天花板上形成一個明亮的光斑）再看，這束光從激光筆射出后，在空中留下了一條清晰的光線，這又是為什么呢？今天，就讓我們帶著這些疑問，一起走進光的奇妙世界，探究《光的直線傳播》。二、知識講解光源的概念師：同學們，我們先來認識一下什么是光源。在生活中，像太陽、點亮的電燈、燃燒的蠟燭等，這些能夠自行發(fā)光的物體，我們就稱它們?yōu)楣庠础４蠹蚁胍幌?，在我們的生活中，還有哪些物體是光源呢？生1：手電筒發(fā)光的時候是光源。生2：夜晚的螢火蟲也是光源。師：非常好，大家找得很準確。那月亮是不是光源呢？生：（思考片刻）不是，月亮本身不發(fā)光，它是反射太陽的光。師：對啦，大家理解得很到位。光源分為自然光源和人造光源，像太陽、螢火蟲這樣自然界中存在的光源，就是自然光源；而像電燈、手電筒這些人類制造出來能發(fā)光的物體，就是人造光源。光的直線傳播條件師：現(xiàn)在，老師給大家做一個小實驗。（拿出一個透明的塑料水槽，里面裝有部分水，在水中滴入幾滴牛奶，攪拌均勻，讓水變得渾濁一些。然后用激光筆從水槽一側(cè)水平照射，學生可以清晰地看到激光在水中傳播的路徑是一條直線）同學們，看到了嗎？激光在水中的傳播路徑是怎樣的？生：是一條直線！師：那如果老師在空氣中也用激光筆照射，光的傳播路徑又會是怎樣的呢？（在講臺上，打開激光筆，向空中照射，由于空氣中有灰塵，學生能看到光在空氣中傳播的直線路徑）大家觀察到了什么？生：光在空氣中也是沿直線傳播的。師：沒錯，通過這兩個實驗，我們可以初步得出，光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。這里要注意“同種均勻介質(zhì)”這個條件，如果介質(zhì)不均勻，光還會沿直線傳播嗎？我們來看一個例子。（用多媒體展示一幅在沙漠中出現(xiàn)的海市蜃樓的圖片）大家看，在沙漠中有時會出現(xiàn)海市蜃樓現(xiàn)象，遠處明明沒有水源，卻能看到像是水面的景象。這是因為沙漠地表附近的空氣受熱不均勻，光在不均勻的空氣中傳播時，路徑發(fā)生了彎曲，不再是直線。所以，光沿直線傳播是有條件的，必須是在同種均勻介質(zhì)中。三、實驗探究設計實驗驗證光的直線傳播師：同學們，剛才我們通過老師的演示實驗，知道了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播?，F(xiàn)在，老師給每個小組發(fā)放一些實驗器材，有激光筆、帶小孔的硬紙板、光屏、玻璃磚等。大家開動腦筋，利用這些器材，設計一個實驗來進一步驗證光的直線傳播。小組內(nèi)可以先討論實驗方案，然后動手操作。（學生分組討論，教師巡視各小組，傾聽學生的討論并適時給予指導）小組展示與交流師：好，時間到。哪個小組愿意先來展示你們的實驗？組1代表：（拿著實驗器材走到講臺前）我們是這樣做的，把帶小孔的硬紙板放在激光筆和光屏之間，用激光筆照射小孔，發(fā)現(xiàn)光屏上出現(xiàn)了一個光斑。而且我們移動硬紙板，只要小孔、激光筆和光屏在一條直線上，光斑就會一直在光屏上。這說明光確實是沿直線傳播的，因為如果光不是沿直線傳播，就不會通過小孔在光屏上形成光斑了。師：非常棒！這個小組的實驗設計很巧妙，通過光斑的出現(xiàn)驗證了光沿直線傳播。其他小組還有不同的實驗嗎？組2代表：我們小組是用玻璃磚來做實驗的。把激光筆斜著照射玻璃磚，我們發(fā)現(xiàn)光在玻璃磚中傳播的路徑是直的，進入玻璃磚和離開玻璃磚時，光的傳播方向發(fā)生了改變，但是在玻璃磚內(nèi)部，光還是沿直線傳播的。這也能說明光在同種均勻介質(zhì)（玻璃磚）中沿直線傳播。師：這個小組的實驗從另一個角度驗證了光的直線傳播，而且還觀察到了光在不同介質(zhì)界面處傳播方向改變的現(xiàn)象，很有觀察力。還有其他小組想展示嗎？（其他小組紛紛展示自己的實驗，有的小組用三個帶有小孔的硬紙板，讓激光筆的光依次通過三個小孔，在光屏上形成光斑，來驗證光沿直線傳播；有的小組在煙霧中用激光筆照射，讓學生更直觀地看到光在不均勻介質(zhì)中傳播路徑發(fā)生彎曲等）總結(jié)實驗結(jié)論師：同學們，通過剛才各個小組精彩的實驗展示，我們可以更加確定，光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。這是光傳播的一個重要規(guī)律，它在我們的生活中有很多應用。四、生活應用影子的形成師：我們再回到上課剛開始時老師展示的手影。大家現(xiàn)在知道手影是怎么形成的了嗎？結(jié)合我們剛剛學習的光的直線傳播知識，哪位同學來說一說？生：因為光沿直線傳播，手擋住了光的傳播路徑，在后面的屏幕上，光照射不到的地方就形成了影子。師：完全正確！當光在傳播過程中遇到不透明的物體時，由于光沿直線傳播，不能繞過物體繼續(xù)傳播，就在物體后面形成了一個黑暗的區(qū)域，這就是影子。在生活中，像我們在路燈下行走，會看到自己的影子隨著我們的走動而變化，這也是同樣的道理。大家想一想，影子的大小和什么因素有關(guān)呢？生：（思考、討論）和物體到光源的距離以及物體到光屏（比如地面）的距離有關(guān)。師：對，當物體離光源越近，影子越大；物體離光屏越遠，影子也越大。大家課后可以自己去做個小實驗驗證一下。小孔成像師：除了影子，光的直線傳播還有一個很有趣的應用，那就是小孔成像。老師給大家展示一個小孔成像的裝置。（拿出一個自制的小孔成像盒，一端是帶有小孔的紙板，另一端是半透明的塑料薄膜作為光屏，在小孔成像盒前方放置一個點亮的蠟燭）同學們看，蠟燭的光通過小孔，在光屏上形成了一個倒立的像。這是為什么呢？大家可以根據(jù)光沿直線傳播的原理，在小組內(nèi)討論一下。（學生分組討論，教師引導學生思考光的傳播路徑）生：因為光沿直線傳播，蠟燭上方的光通過小孔后會照到光屏下方，蠟燭下方的光通過小孔后會照到光屏上方，所以就形成了倒立的像。師：非常好！大家理解得很透徹。小孔成像所成的像的性質(zhì)是倒立的實像，像的大小與物體到小孔的距離以及光屏到小孔的距離有關(guān)。大家課后也可以自己制作一個簡單的小孔成像裝置，觀察不同距離下像的變化。激光準直師：在生活中，還有很多地方利用了光的直線傳播。比如在建筑工地上，工人師傅們在砌墻時，為了保證墻體是直的，會使用激光準直儀。（播放一段建筑工地上使用激光準直儀的視頻）激光準直儀發(fā)出的激光，沿著直線傳播，工人師傅們就可以按照激光的方向來砌墻，這樣砌出來的墻就會很直。在挖掘隧道時，也會用到類似的激光準直技術(shù)，保證隧道挖掘的方向準確無誤。大家還能想到哪些生活中利用光直線傳播的例子呢？生1：射擊時，瞄準就是利用光沿直線傳播，讓準星、缺口和目標在一條直線上。生2：排隊時，后面的同學看前面同學的后腦勺，保證隊伍是直的，也是利用光沿直線傳播。師：大家說得都非常好，光的直線傳播在我們生活中的應用無處不在。五、課堂總結(jié)師：同學們，今天我們一起學習了光的直線傳播這一重要的物理知識。我們首先認識了光源，知道了光源分為自然光源和人造光源。接著通過實驗探究，得出了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的結(jié)論。然后，我們了解了光的直線傳播在生活中的很多應用，如影子的形成、小孔成像、激光準直等。最后，我們還拓展學習了光速以及光年的概念。希望大家