光的实验教案：直线传播

《光的直线传播》实验创新设计

科学《光是怎样传播的》是三年级光这一单元的第一课，为探究光是怎样传播的安排了一个实验：在三张长方形卡纸的同一位置打一个洞，大小约为一枚硬币。把这些卡纸分别用夹子夹住横立在桌上，每张卡纸之间间隔15 厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同一直线上。在最后一张卡纸之后约15 厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。把手电筒放置在离自己最近的卡纸前一定距离，让手电筒的光射进小孔，学生就可以在纸屏上观察到明亮的光斑。这时，如果将第二或第三张卡纸（第一张除外）向左或向右移动5 厘米，同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸的小孔，学生就不能在纸屏上观察到光斑。实验旨在让学生明白光的传播路线是直线。

一、教材中的实验教具和实验方法的不足之处

1、不直观，因为在白天太阳光线强烈，学生在实验中不能很直观地观察到光是沿直线传播的。

2、操作较难，对于三年级学生来说试验中的三个小孔很难排成一条直线，三孔难对齐，学生常常乱做一气，不知所以，效果不理想。

3、实验单调，不能满足学生们动手操作的欲望，不能激发学生的探究热情。

二、实验教具和实验方法的改进和创新

实验器材：

一支激光笔 空管1 根、纸板3 块、蜡烛1 根、手电筒1个、夹子3 个、打火机1个

1、实验（一）设计思路：当空管未受力时，它的管径是笔直的，我们通过空管的管径能够看到蜡烛的火光，这表明蜡烛的火光能够沿着笔直的管径传播到我们的眼睛里，而被我们所看见。如果用手给空管施加一点力，使空管发生弯曲，那么我们就看不到蜡烛的火光，这是因为蜡烛的火光不能够通过弯曲的管径传播到我们的眼睛里，所以我们就看不见了。

2、实验（二）设计思路：当我们将手电光正对着空管照射时，手电光可以沿直线管径穿过，在光屏上形成一个明亮的光斑；如果是斜对着空管照射，由于手电光没有与空管管径在同一直线上，所以不会在光屏上形成明亮的光斑。

三、实验过程

第一个实验：用一支激光笔对着桌面斜射，桌面上形成了一道红色的光线，用尺子比比就是一条直线。形象地说明了光线是沿直线传播的。

光的直线传播

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道光在同种均匀介质中沿直线传播。

2．知道光在真空中的传播速度。C=3×108m/s。

二、过程与方法

1．组织学生通过实验观察，概括也光在均匀介质中沿直线传播的规律，训练学生的分

析，归纳概括的能力。

2．组织学生通过对影子的形成和小孔成像等到现象的解释，巩固光直线传播规律。

三、情感、态度与价值观

1．通过介绍世界上关于光的直线传播的最早记载—“小孔成像”实验，对学生进行爱国

主义和民族自豪感的教育。

2．通过日食、月食成因的解析，对学生进行反对迷信，崇尚科学的科学世界观教育。【教学重难点】

一、重点：

1．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

2．光在真空中的传播速度最大，为C=3×108m/s。

二、难点：

用光的直线传播知识，解释一些相关的现象。【课时安排】

1课时【教学设计】

一、创设情境 导入新课

导语一 师：小时候，同学们可能乐不知疲的做过自己捉“自己”的游戏，现在长大

了，你是否知道影子是怎样产生的？

导语二 师：播放手影游戏，请几个同学上台在投影幕前做几个手影，看谁做得逼真、

生动。激活课堂气氛。

二、合作交流 解读探究

1．光的传播【做一做】利用投影仪进行“手影”游戏，引入光是怎样传播的这个课题。

【演示】点燃一支蜡烛，用硬纸片挡拄光线。师问：

（1）此时你们能看到烛光吗？

（2）在硬纸片上开一个小孔，你们看见烛光了吗？

【讨论】（1）为什么用硬纸片挡住后，你们就看不见烛光呢？开一小孔后，为什么有的

同学看到烛光，而有的同学看不见烛光？（2）在什么情况下，你们才能看到烛光呢？（3）

通过这一现象的研究，你能说出光是怎样传播的吗？

【点拨】师：光遇到不透明物体时，不能通过。硬纸片上开一小孔后，只有当烛焰、小

孔、与同学们的眼睛在同一直线上时，才能看到烛光；为焰、小孔、眼睛不在同一 直线上时

就看不见。这一现象说明光是沿传播的。

【小结归纳】（板书）

光是沿直线传播的。

【讨论交流】激光笔发出的光照射到墙上，能看到一个亮点，我们看不见光的传播路

两个“光的直线传播”的小实验

根据学生及教学情况，可选择补充如下两个实验并组织学生讨论：

1、自制针孔照相机。制作方法如下。适当引导学生分析小孔成像原因，使学生逐步接触并理解几何光学中成像问题的一般分析方法。

自制针孔照相机

找一个空火柴盒，在宽的一面上开一个小窗口，糊上一张半透明的纸。在它的对面用针扎一个小孔。天黑以后，在针孔的近旁放一支点燃的蜡烛。你在小窗口上就会看到一个蜡烛的倒影。

还可以用一个旧的罐头筒（或一个方纸盒）来做这个实验。在罐头筒开口的一端蒙上一块半透明的塑料布，用橡皮筋把它固定好。在罐头筒的底部用小铁钉开一个小孔（直径一毫米到三毫米）。把罐头筒上的小孔对着明亮的房间或街道，在你的头罐头筒之间，罩上一块毛毯或一件厚衣服，你在塑料布上就会看到一幅彩色电影一样的倒立的图景。

利用这样的装置，再安上底片，就成了一个针孔照相机。针孔相当于照相机的镜头。由于针孔进光量很少，拍照的时候曝光时间要长一些，所以不能用它来拍运动着的物体。但是它也有自己的优点：因为没有镜头，拍照的时候用不着对焦距，远近的景物都能照清楚，视角也比一般照相机大。在拍大型建筑物的时候，效果比有的照相机还好哩！

在制针孔照相机的时候，针孔的大小可以参考下面的公式：

d是针孔到感光片的距离。

为了照出效果比较好的照片，你可以用不同的曝光时间多拍几次，找出最合适的曝光时间，就能拍出满意的照片。

在自然界中也常常可以观察到小孔所成的像。当灿烂的阳光透过浓密的树叶斜射在地面上的时候，你会在地面上看到许多摇曳的光斑。有趣的是不管树叶交织成的小孔是什么形状，每个光斑都是圆的，这是为什么呢？原来，这是太阳穿过小孔所成的像。太阳是一个球体，所以它的像总是圆的。要是某一天发生了日偏食，太阳缺了一部分，那时候才会形成许多奇异的月牙形的光斑。

注意：1、制作时要仔细，不能有漏光现象。2、针孔要圆而且边缘要光滑。

验证光的直线传播

实验材料：激光笔 1、在同一位臵打孔的卡纸 3、未打孔的卡纸 1、夹子 4、空心弯管 1、空心直管 1、小孔成像实验盒、火柴

适用学生：五年级（上）

实验步骤：

方法一：用手电筒照射几张带孔的纸片实验步骤：

在三张长方形卡纸的同一个位臵打一个洞，大小约为一枚硬币，把这些卡纸分别用卡座夹住横立在桌子上，每张卡纸之间间隔 15 厘米，排成整齐的一列，使卡纸的小孔在同

一直线上。在最后一张卡纸之间约 15 厘米的地方，再放一张没有打孔的卡纸作为屏。

把手电筒放臵在离自己最近的卡纸前一定距离，让激光笔的光射进小孔。观察纸屏上的现象，画出光前进的路线。把第二或第三张卡纸（第一张除外）向左或向右移动 5

厘米，同样用激光笔的光对准离自己最近的卡纸上的小孔，

这时在纸屏上发现了什么？用箭头标出光前进的路线。

方法二：光通过空心管

实验材料：蜡烛、直管和弯曲的管子各一段（直径 10-20

毫米，长 20 厘米。

实验步骤：

1.将蜡烛点燃放在桌上。

2.让学生分别用直管和弯管对着蜡烛的火焰看，是否能看到火焰。

实验结论：直管能看见光，弯管看不见光，光是沿着直线传播的。

方法三：小孔成像

实验材料：三个支架、白屏、带小孔的黑色塑料板、烛台及蜡烛。

实验步骤：

1.在三个支架上分别插上白屏、带小孔的黑色塑料板、烛台及蜡烛，使三个支架在同一直线上。

2.点燃蜡烛，把带小孔的黑色塑料板放

到白屏和点燃的蜡烛

之间，可以在屏上看到蜡烛火焰倒立的像。注意蜡烛火焰的高度应与小孔板的小孔在同一高度，实验时，应避免旁边有太强的光线照射，要调节好白屏、带孔的黑色塑料板和点燃的蜡烛之间的距离。

实验结论：光在空气中是沿着直线传播的。