第一节 第1课时 光的传播

第一节光的直线传播●本节教材分析光在同一种均匀介质中沿直线传播是几何光学的基础，用光线来表示光的传播方向是一种理想处理方法，物理学中的理想化模型还有很多，可引导学生体会理想化模型的简练及完美.人眼在观察物体时，是根据射入眼睛那部分光线的方向和光沿直线传播的经验，来判断物体位置的，知道这一点，对于解释像的位置和观察范围之类的问题都是必须的，因此可在课堂上让学生亲自尝试用一只眼睛和用两只眼睛确定物体的位置准确度是不相同的，并让他们讨论是为什么.影及日、月食现象也是光的直线传播形成的，可让学生适当了解.●教学目标一、知识目标1.知道什么是光源，什么是点光源，知道光束射入人眼，才能引起人的视觉.2.知道在同一均匀介质中光是沿直线传播的，并能用来解释一些光现象.3.知道光线的概念并会画出光线.4.知道人眼根据什么判断物体的位置.5.知道光在真空中的传播速度.二、能力目标1.能根据光的直线传播性质解释日、月食现象.2.能根据光的直线传播性质确定物体的位置——测量远处的一棵树到自己的距离，测量旗杆的高度等.三、德育目标1.通过对“光线”概念的学习，体会科学研究中去粗存精、变复杂为简练的思想方法.2.通过动手测量旗杆的高度体会科学理论对实际工作的指导作用，并培养实验能力，动手能力及合作精神.●教学重点1.光在同一均匀介质中沿直线传播.2.人眼判断物体位置的原理.3.光速.●教学难点人眼是怎样判断物体位置的.●教学方法“光源”的教学采用议论法；光在同一介质中沿直线传播及光的直线传播性质涉及到的影、日食和月食现象分别用实验法和CAI 课件进行生动、直观的展示.人眼判断物体的位置部分用讨论法.光速的教学采用讲授法.●教学用具激光发生器，小手电筒一支，CAI课件（影、本影、半影、“无影”灯、日食、月食现象形成）.●课时安排1 课时●教学过程一、引入新课金色的朝霞，蔚蓝的天空，郁郁葱葱的青山，姹紫嫣红的花朵…是谁把大自然点缀得如此美丽多彩？它的化妆师就是光.据统计，人类由感觉器官接收到的信息中，有90%以上是通过眼睛得来的.人类很早就开始了对光的观察研究，逐渐积累了丰富的知识.远在2400多年前，我国的墨翟及其弟子们所著的《墨经》一书中，就记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，可以说是世界上最早的光学著作.现在，光学已成为物理学的一个重要分支，它既是物理学中一门古老的基础科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景.著名的诗人顾城有句名诗：黑夜给了我黑色的眼睛，我却用它来寻找光明.同学们，就让我们睁大眼睛，探寻光之秘密吧.二、新课教学（一）光源［教师］光源者，顾名思义，光之“源头”，请问，同学甲是不是光源？［学生］哄笑，答：不是.［教师］那么你们说什么是光源？［生1］电灯.［生2］太阳.［生3］点燃的蜡烛.［教师］月亮是不是光源？［生齐］不是.［教师］为什么？［生齐］它是反射的太阳光.［教师］我们来归纳一下.光源是指能自行发光的物体.反射别处光的不能算. 对不对？［生齐］对.［教师］光有没有能量？［生］有.［教师］请举例.［生1］太阳能热水器.光能把水加热.［生2］植物吸收光生长.［生3］光电池.［教师］对.光源发光要消耗其他能.比如电灯发光消耗电能.蜡烛发光消耗化学能等.光源把其他形式的能转化为光能.光能又可以再转化为其他形式的能.自然界的总能量是……［生］守恒的.板书归纳两点：光源——点光源——（二）光的直线传播光线1.光的直线传播（1）实验：拉上窗帘，关上所有的灯.在暗室里打开激光发生器.学生看到一细束激光在屏上沿直线行进的路径.（2）打开小手电筒，学生也可以看到光束沿直线行进.（3）在激光束行进的路途中放上一块玻璃砖,可看到传播方向发生变化.［总结］光在同一均匀介质中，是沿直线传播的.2.光线［教师］如果沿着光的传播方向作一条线，并标上箭头.表示光的传播方向，这样的线就叫做光线.要注意，光线这个概念是一种科学的抽象，用来表示光的传播方向.光线并非实际存在.在刚才的实验中我们也已经看到了，即便是很窄的一束激光，也是有一定粗细的.不存在像几何线那样的光线. 我们所说的光线只是一种简练的符号语言，以便于我们用几何学的方法研究光的传播.［归纳］（三）人眼是怎样判断物体位置的［教师］人眼在什么情况下能看到物体？［生1］白天，有光源.［生2］眼睛没有问题.［哄笑］［教师］两位同学说的都对.光射入人的眼睛里，可以使人眼产生视觉反应.我们能看到光源，是因为它发出的光射入了眼睛.我们能够看到花草、树木及彼此，是因为它们向四面八方反射的太阳光射入了我们的眼睛.［教师］请同学们一起来做一个小实验.请预备按我说的来做.（学生活动）［教师］每人拿两支笔.（学生照做）［教师］闭上眼睛.（学生笑做）［教师］睁开一只眼.（生大笑做）［教师］从左、右方向移动.不要前后移动，将两只笔笔尖相碰.［学生有兴趣地做］［很多学生没有成功，再做］［教师］两只眼睛都睁开，再做做看.［学生做，很容易完成］［教师］知道上帝为什么给我们两只眼睛了吧.［学生大笑］［教师］设想如果我们都是独眼龙.［生笑］那交通事故就会增多了.［生开心地笑，兴趣盎然］［教师］现在让我们来解释一下刚才的实验.我们可以把笔尖看成是点光源.眼睛的瞳孔是很小的，我们可以粗略地认为只有一条光线进入一个瞳孔（如图19—1），人眼按照直线传播的经验，只能判断出发光点在这条直线上，但无法确定它的远近.当两只眼睛都睁开时，情况就如图19—2那样，我们就能准确确定物点的位置了.［生甲］好像一只眼睛也能差不多的判断.只是比两只眼睛的准确性稍差一些而已.［教师］你说的有道理，这是由于两个原因造成的.第一是你的经验.第二是进入一个瞳孔的光用一条光线来代表也是一种粗略的处理.但我们可以这样说，由于瞳孔很小，只根据一只眼睛进入的光束来判断往往是无法准确的.因为光束是有粗细的，可以认为一个物点发出的光只有一束可以进入一个瞳孔.［生称］是.［教师］现在让我们来归纳一下人眼判断物体位置的依据.（1）人眼的经验是——光沿直线传播.（2）两条光线反向延长线的交点即为物点的位置.（四）光的直线传播现象举例［CAI课件展示］1.影a.点光源形成的影b.面光源——本影、半影c.面光源线度远大于物体线度——本影区小d.多个面光源——无本影区2.日食现象（日食和月食现象播放录像）3.月食现象4.小孔成像（CAI课件）（五）光速［教师］如果我们晚上在室内打开灯.我们会感觉房间内的各处同时沐浴在光辉中，而不是由近及远地渐亮.所以在历史上很长一段时间里，人们一直认为光的传播是不需要时间的.直到17世纪才发现光是以有限速度传播的；只不过由于光传播得很快，在日常接触到的距离内，凭感觉无法觉察而已.现在已知的光速值为：光在真空中的传播速度c=3×108 m/s.这么快的速度是怎样测定的呢？同学们一定有兴趣知道，就请看看课本的阅读材料吧.［学生看阅读材料：光速的测定.用时5分钟］［教师］当然，现在已知的光速是用更先进的方法测定的.同学们如果有兴趣，可以到网上查查看.（六）课堂讨论1.现在需要知道学校里升国旗的旗杆的高度，你能否利用光的直线传播想出一种测量的办法来？（太阳光可看作平行光）［教师提示］认为太阳光是平行.［学生思考讨论］有学生画出如图19—3所示的光路图.［教师再启发］按照你们现在的设想. 如果能知道哪些量就可以了？BC 是什么？［学生］∠ACB.BC 是影长，可以用直尺测出来.［教师］有什么方法可以知道∠ACB ？再想想，太阳光是平行光这个条件有什么用？［学生热烈讨论］［学生甲］再拿一个长度已知的杆，用来测角度.［教师在黑板上画出图19—4］［教师］课后请你们去实地测量然后把报告交上来.2.举出几个利用光的直线传播解决实际问题的例子.［学生讨论］［讨论结果］（1）队伍是否排整齐，是根据光沿直线传播观察的.（2）瞄准射击（3）木工检查木板是否平直（4）眼睛确定物体的位置（七）课堂巩固训练1.________叫光源.光源是把________能转化为________能._____________叫点光源，点光源是理想化模型.实际光源可看成由无数个点光源组成.2.关于日食和月食的下列说法中正确的是A.在月球的本影区里可看到日全食B.在月球的半影区里可看到日偏食C.在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食D.在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食3.盛夏时，我们在树阴下常看到一个个圆形的光斑，这现象表明A.树叶之间形成的小孔是圆的B.树叶的形状是圆的C.太阳的形状是圆的D.光不是沿直线传播的4.光年是天文学上用的长度单位，1光年为光在1年里走过的距离.天狼星距地球约8.7光年，合多少千米？5.点光源S和不透明小球A同处于一个水平面上，并位于竖直墙MN的一侧，如图19—5所示.让小球A做自由落体运动，那么下落的A球在墙上的影子的运动是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.加速度增大的直线运动D.加速度a＞g的匀加速直线运动参考答案：1.略2. ABD3.C4.2.7×1013 km5.简答：依题意画出图19—6.B 是A 球下落前的影子.A ′是A 球下落时间t 的位置，此时影子为B ′.即影子运动的加速度SB ＞SA ，所以a ＞g .选D.三、小结本节课我们学习的知识主要有：1.光源.点光源.2.光在同一均匀介质中沿直线传播.3.光的直线传播性质的应用——如测旗杆的高度等.4.光直线传播所形成的一些现象——日食、月食、小孔成像.5.眼睛是怎样确定物体位置的——两条光线的交点及光沿直线传播.6.光线概念7.光速c =3×108m/s （真空中）四、布置作业1.测本校旗杆的高度——给出简要的实验步骤,测量数据等.2.宇航员看到的太空是一片漆黑的，为什么？（可到图书馆或网上查找，将资料打印或手写均可）六、本节优化训练设计1.对光线的概念，下列说法中正确的是A.光线是客观存在的物质B.光线就是光束C.光线是用来表示光束传播方向的直线D.光线是尘埃微粒对光的反射所呈现的现象2.当太阳位于头顶正上方时，设想在屋顶开一个方形孔，则：（1）若孔为边长3 mm的方形孔，太阳光通过孔照到屋内地板上光斑的形状是A.方形B.圆形C.长方形D.无法判定（2）若孔为边长30 cm的方形孔，则地板上光斑的形状是A.方形B.圆形C.长方形D.无法判定3.在距竖直墙MN一段距离的A点，有一小球，在球的左边紧靠小球处有一固定的点光源S，如图19—7所示.给小球一向右的水平速度让小球在空中做平抛运动，则小球在碰墙以前，它在墙上的影子由上而下的运动是图19—7A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.初速度为零的匀加速直线运动4.身高1.7 m的人以v=1 m/s的速度沿平直路面远离路灯而去.在某个时刻人影长l1=1.3 m,2 s后影长l2=1.8 m.（1）求路灯S悬吊的高度H.（2）人是匀速地远离路灯而去的，他影子的顶端是做匀速运动还是做加速运动？（3）在影长l1=1.3 m和l2=1.8 m时影子顶端的速度各是多少？5.一同学自制了一个针孔照相机，照相机尺寸为10 cm×10 cm ×16 cm（如图19—8所示）.照机底片尺寸为8 cm×8 cm.这位同学用此照相机来照一棵15 m高的树，他照的树的像高6 cm，问照相机距离树多远？参考答案：1.C 2.(1)B (2)A 3.A 4.(1)8.5 m (2)匀速运动（3）1.25 m/s 5.30 m。

第1课：光的传播教学目的、要求1、通过本教学，使学生知道：发光的物体叫做光源，光是沿直线传播的。

2、培养学生的实验能力，初步学会做小孔成像的实验和说明光是直线传播的对比实验，归纳推理能力（根据光传播的一些个别现象，推想光传播的一般规律），动手能力（制作小孔成像实验装置）3、通过制作小孔成像实验盒，培养学生认真细致的科学态度。

教具准备1、分组实验材料——电灯（或其他光源），细、直、能弯曲的塑料管（或纸管），蜡烛，火柴，半透明的白纸，胶水。

挂图或投影片——光源、从密林缝隙透过的光。

2、学生准备：两个大小差不多、能套在一起的纸盒，剪刀，针。

教学过程：导入新课1、谈话：光是一种自然现象，关于光你们有什么问题？2、讲述：这节课我们来学习一些关于光的知识：什么物体能发光，光是怎样传播的。

学习新课l、指导学生认识光源（1）谈话：说一说，哪些物体能发光？（2）出示挂图或投影片：光源。

（3）讲解：在我们周围，有很多物体能发光：有的是燃烧发光，例如蜡烛、松明（点燃后用于照明的松枝）、火柴、煤等；有的是靠电能发光，例如手电筒、各种各样的电灯；有的是靠生物体内部变化发光，如萤火虫发出的荧光；有的是靠天体内部变化发光，例如太阳光，星光。

发光的物体叫做光源。

（4）讨论：镜子是不是光源？月球是不是光源？为什么？2、指导学生认识光的传播（1）讲述：光源发出的光是怎样向周围传播的呢？让我们来看一看光传播的方向。

（2）谈话：①从门窗或密林缝隙中透过来的阳光是什么样的？（学生发言后再出示挂图或投影片，加深学生的印象。

）②手电筒或汽车灯射出的光是什么样的？（3）讨论：以上现象说明光是沿什么方向传播的？（通过讨论，得出"光是沿着直线传播的"假设。

）（4）实验：①讲述：为了证明光是否沿直线传播，我们来做个实验。

实验的材料是这盏开着的电灯和一根细而直的塑料管。

②讨论：如果光是沿直线传播的，通过这根直管能看见电灯光吗？如果将直管弄弯，还能看见电灯光吗？为什么？③学生分组实验。

第一节光的传播【教材分析】本节是学生学习光学知识的第一课，光的直线传播是几何光学的基础，又是研究光的反射、折射现象的必备知识。

学生对光有非常丰富的感性认识，教学过程中要结合实验和日常生活中的应用，学习时要认真观察实验，并注意利用光的直线传播解释生活和自然界中的一些重要现象，使学生对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识，激发学生学习光学知识的兴趣。

教材首先介绍了光源，说明光源的确切含义．教材通过对生活中的光现象并实验演示、归纳得出光的传播是直线进行的，从而引出光线的概念；然后以激光准直为例，说明光沿直线传播现象的应用，教材通过对影子、日食、月食的分析进一步证明光在均匀介质中是沿直线传播的，本节的最后介绍了光速，并指出在不同介质中光的传播速度不同．【教学目标】（1）知识与技能①能识别光源，知道光源大致分为天然和人造光源；②了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用；③知道光在真空中的传播速度c=3×108m/s。

（2）过程与方法通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法（3）情感态度与价值观①通过对日食、月食成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育；②通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后续学习打基础；③通过探究物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。

（4）重点：光的直线传播。

难点：用光的直线传播解释简单的光现象。

【教学资源】教师教具：课件、平面镜、激光笔、卫生香、水、少量奶粉、一空试管、果冻、小孔成像演示器（自制）、火柴、蜡烛【教学过程】一、新课引入猜谜语，谜底：影子；影子是怎样产生的？学生猜想：可能与光的传播有关，引出新课。

二、新课教学1、光源我们生活中有哪些物体可以发光？太阳、电灯、蜡烛都可以发光；教师引导：像蜡烛、太阳这样自身能够发光的就叫做光源。

（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫、水母等（2）人造光源：蜡烛，火把，电灯，激光等思考：月亮是光源吗？实验：用光照射平面镜，平面镜反射光，理解月亮自身是不会发光的，问题：光从光源发出后，是沿什么路径向前传播的呢？图片播放：穿过树丛的光线是直的，汽车头灯射出的光束是直的等2、探究光的直线传播的条件[演示1]用一个激光笔将一束光射到白墙上，看不到笔直的光线，那怎样才能显示出光的传播路径呢？必须要有烟和雾！取一个小试管，在它里面点燃卫生香充满烟气，用激光笔将一束光射到试管中，观察光在试管中的传播路径。