沪科版八年级物理上册《光的反射》第一课时教案-新版

第一节 光的反射 第一课时

教学目标

1、知识与技能:

(1)理解并掌握光沿直线传播的条件。

(2)了解光的直线传播规律在社会生活与生产中的一些应用。

(3)了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。

2.过程与方法

(1)通过光线的概念来培养学生简单的抽象思维能力和研究问题的能力;

(2)经历“光是怎样传播的”探究过程,培养初步的科学探究能力和观察能力。

(3)通过光直线传播的现象,培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。

3.情感、态度与价值观

(1)通过这节课的学习,培养学生学习物理的兴趣,树立物理源于生活,而又服务于生活的科学理念;

(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,培养学生事实就是的科学态度。

教学方法

观察实验的方法,启发式教学法。

重点难点

教学重点:

通过让学生经历光在水、空气、玻璃中传播的探究性实验,归纳出光在同种均匀介质中沿直线传播的结论。

教学难点:

用光的直线传播的知识去解释生活中的现象。

教学过程

一、情境引入

【演示】播放一组与光现象密切联系的优美图片:日出,星光,,上海的夜景激光灯束等。

【教师提问】:现实生活中,光现象是无处不在的,比如大家看看外边的太阳,外边的太阳我们为什么能看的到它? 【学生回答】因为太阳能发光。

【归纳小结】当晚上天黑的时候,我们会打开电灯,然后屋子就变量了,我们能看到电灯也是因为电灯发出了光。

【教师提问】大家回忆下,日常生活中,能够发光的物体都有哪些?

【学生回答】萤火虫,太阳,灯笼,篝火,日光灯,白炽灯,霓虹灯,油灯等等。

【想一想】月亮不发光为什么晚上看到月亮是亮的?

【归纳小结】月亮反射的是太阳的光,所以看起来是亮的。得出“把这些能够发光的物体叫做光源”的结论。

【教师提问】那么我们现在知道了光源的概念,那么我们给光源分一下类,我们可以对光源怎么分类?

【学生回答】自然光源和人造光源,冷光源和热光源,原始光源和现代光源,有生命和无生命的光源等等。

【归纳小结】很好,光源的分类有很多种,但是我们经常把光源分成两类,即自然光源和人造光源。自然光源顾名思义,就是能够自然发光的物体,而人造光源,就是由人类制作的发光物体。

引导学生对生活中自然光源和人造光源进行分类,教师板书。

自然光源:太阳、水母、灯笼鱼、萤火虫、磷火等等。

人造光源:霓虹灯,荧光棒,点燃的蜡烛,擦火柴,探照灯,篝火,油灯,日光灯等等。

二、光的传播（探究实验）

1.提出问题

【教师提问】既然我们知道了什么是光源以及光源的分类,使我们对光有了一个初步的了解。那么大家还想知道哪些与光有关的现象?

【学生回答】森林中的光线为什么直的,水中的倒影,筷子弯折,照相机原理,光的速度等等。

【归纳小结】我们通过这一章的学习,会使我们对日常生活中的光的现象有一个更深入的的了解,那么,今天这节课,就让我们先研究一下光是如何传播的。

2.猜想与假设

【演示】教师从手里拿出激光笔射向黑板,让学生观察黑板上看到了什么。

【学生回答】看到了红点。 【引发思考】学生看到红光的原因是因为教师手里拿了一个激光笔,激光笔就是人造的光源。那么,光从激光手电发出来之后是如何传到天花板上去的,它的路径又是怎样的呢?请同学们根据你的经验或感性认识提出自己的猜想。

【学生回答】光是沿直线传播的。

【教师提问】为什么说光是沿直线传播的呢,你猜想的依据是什么?

在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的,在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的,再看课本封页彩图,穿过森林的太阳光束是直的。

【归纳小结】这位同学的猜测很有道理,那么光是否在任何介质中都是沿直线传播吗?光用猜测得出的结论是缺乏说服力的,实验是检验真理的唯一标准,那么,我们今天就用实验的方法来探究光是如何传播的。

3.设计实验和进行实验

实验一:光在空气中是如何传播的。

【教师提问】我们先来探究光在空气中的传播方向。但是因为空气太稀薄,如果我们把光直接的射向空气的话是看不到光沿直线传播的。(演示给学生看)那么,请同学想一想,我们应该怎么设计这个实验。

【归纳小结】探究光在空气中的传播方向的时候,为了看清,可以有两种可行的实验方案。

用喷雾器在在激光笔到黑板的路径之间喷点水,在空气中形成水雾,以增强演示效果。

点燃密闭玻璃容器中的蚊香,用激光笔发出的光向充满烟雾的烧杯中投射,可以看到光的传播路径。

【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在空气中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在空气中沿直线传播的。

实验二:光在水中是如何传播的

【教师提问】那么接下来,我再给给大家一组实验器材(激光笔、装水的水槽、少许牛奶、玻璃棒),请大家思考怎样探究光在水中是如何传播的?

【归纳小结】探究光在空气中的传播方向的时候,把激光笔直接射向水槽中发现观察的现象很不明显,这样,把牛奶倒入水槽中,再把激光笔射向水中,就能明显的观察到光在水中的传播路径。 【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在水中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在水中沿直线传播的。

实验三:光在玻璃砖中是如何传播的

【教师提问】我们刚才研究了光在的空气中、水中均沿直线传播,那么光在玻璃砖中又是不是也沿直线传播的呢?这是最后一组器材(激光笔,玻璃砖)

【归纳小结】探究光在玻璃砖中的传播方向的时候,把激光笔直接射向玻璃砖中就能观察到光在玻璃砖的传播路径。

【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在水中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在玻璃中沿直线传播的。

4.分析与论证

【演示实验】向学生演示如果把光射向不同种的介质,传播会发生什么现象。让激光演示器与厚玻璃砖拉开适当距离,斜向厚玻璃砖投射,让学生观察,在空气和玻璃砖中,光束都是沿直线传播,但在两种介质的表面传播方向却改变了。

【教师提问】请大家思考一下,我们做实验的时候,光是在什么介质中传播的?

【学生回答】我们做实验时,光是在空气中、水中、玻璃砖中传播的,是同一介质而且是均匀的。

【教师提问】很好,所以我们说“光沿直线传播”是有条件的,首先要在同种介质中,而且是均匀的。通过上面的3个实验,同学们能总结这个结论了吗?

【学生总结】光在透明介质中能传播且在同一均匀介质中沿直线传播。

三、光线

【教师提问】通过实验我们知道了光在均匀介质中沿直线传播,那么,还有一个问题,就是光是摸不着的,我们怎样把它描绘下来呢?比如说,让你画一个太阳,光芒四射,你会怎么画?

【归纳小结】我们为了更方便地研究光的传播情况,我们把它具体地抽象成物理模型,沿着光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向,这种表示光的传播方向的直线就叫做光线。这样的简单的表示方法就是我们物理学中的常见的模型法,体现了我们物理学的简单之美。

光的传播是实际存在的,光线是人们为了研究光的传播而画的带箭号的图线。

点光源:研究某个光学问题是,如果光源很小,而它到我们的距离很大,这时可以把光源看做一个能发光的点,叫做点光源。如室内的白炽灯。

平行光源:如果光束辐射的很远,宽度却没有明显的增加,这些光线的运行互相平行,产生这种光的光源就叫做平行光源。如激光和太阳光的光源。

四、光的传播速度

【教师提问】同学们快速阅读课本69页,读完之后请同学们思考下雨前雷声和闪电同时发生,为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声?

【学生回答】光的传播速度比声音快。

【归纳小结】光的传播速度非常大,测量极困难,测光速需要很大的距离和极精确的计时,伽利略曾让两个人各带一盏灯相距1.6km测定光速,结果以失败告终,后来经过许多科学家的探索,不断改进实验装置,较精确地测定了光速。现在公认的光在真空中的速度是299792458m/s近似等于3×108m/s,相当于1秒钟内绕地球七圈半,也就相当一辆时速1000km/h的超级赛车不停的跑,要经过17年才能跑完太阳到地球的距离,而从太阳发出的光,只需要8分钟就能到达地球。大家继续看书,光在真空或空气中的传播速度是3×108m/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。

这里涉及到了一个新的物理量—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c=3×108m/s,在空气中光速也可以近似的看为3×108m/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c空气>c水>c玻璃

光年:光年指的是光在真空中行走一年的距离

光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年约为94,600亿千米。

五、实践与应用

【教师提问】我们知道了光是沿直线传播的,那么生活中有哪些现象能够用光的直线传播来解释呢?

【归纳小结】

1.影子的形成:影子是光在传播过程当中遇到不透明物体,在不透明物体的背后形成的一片阴暗区域。大家都有过这样的经历吧,在夜晚你从一盏路灯下走过,你离路灯较远的时候影子很长,而当你走近路等的时候,影子却变短了,如果你再向前走的话影子又会变长,还比如说中午的时候物体影子最短,这些都可以用影子形成来解释。

2. 日食和月食

同理,让学生自己试试用光的直线传播来解释日食和月食的形成。

当太阳光在沿直线传播过程中,月球进入太阳与地球之间时,被不透明的月球挡住,在地球上形成了月球的阴影,此处的人看不到太阳,就形成日食;当月球进入地球的黑影区,太阳光被不透明的地球挡住,光线无法照到月球,人类就无法看到月球,就形成了月食。(画图讲解)

3.小孔成像

我国古代对光的传播规律早有记载，最早的是4世纪《墨经》记述了一种叫小孔成像的现象。

1）小孔成像的原理：光沿直线传播

2）成像特点：倒立、实像

3）像的形状与光源的形状一致，与小孔形状（方的圆的五角星）无关。

4）改变物孔距离、像孔距离可以改变像的大小。

【教师提问】好,刚才我和大家讨论了这么多的生活现象,那我们又是怎样利用光的直线传播为我们服务的呢?请同学们结合生活实际举些例子

a.在开掘隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出现偏差。

b.在射击的时候,战士让缺口、准星、靶心这三点在同一直线上,称为“三点一线”这样就能命中目标

c.影子游戏、皮影戏、排队看齐、种树成一直线、三点一直线在射击、射箭运动中的应用、木工判断木板是否刨平……开凿隧道用激光引导掘进方向等等都是对光直线传播特点的利用。

六、课堂小结

1.光源：

定义：自身能发光，且正在发光的物体叫做光源。

光源的分类：自然光源和人造光源

2.光的传播规律：