第四章 光现象Word下载.docx
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我们欣赏了这几位同学的惟妙惟肖的表演,你能提出与这一现象有关的问题吗?
引导:
刚才大家提出了好多想要知道的问题,所提的问题都很好。
我们今天不可能全把它们研究完,选出其中的两个来共同探讨一下:
如:
1、影是怎样形成的?
2、影为什么会随手形的变化而变化?
问题引导:
1、形成影的原因是什么呢?
2、所有物体都有影子吗?
如果没有光,会不会有影子呢?
影子的形成需要什么条件呢?
3、光透过透明的物体如玻璃会形成影子吗?
如果在流动的水中插一竹竿,水能绕过插在水中的竹竿而向前流动,光能否像水那样绕过吗?
二、光的直线传播
提出问题:
1、第一章中我们学习的声音能在固体,气体,液体中传播,光可以在液体,气体和液体中传播吗?
是如何传播的?
2、我们如何在无色的水中,透明的玻璃中和无色的空气中显示出光路呢?
(一)教师引导,学生实验:
介绍器材:
一空烧杯、一装有水(滴有少量的蓝墨水)的烧杯、玻璃砖一块、激光笔,要求用桌上提供的器材寻找你的证据。
(二)引导学生完成实验,进行实验验证光的传播条件。
(三)实验小结,引导学生归纳:
光在固体,液体,气体中沿直线传播
(四)介绍:
物理学中经常用一条带箭头的直线来表示光的传播情况,这条直线叫做光线。
他只是用来形象地描述光的传播情况,它实际是不存在的。
三、光的直线传播的应用:
1、现在同学们回忆前面我们讨论的影子的形成原因是什么?
你刚才的讨论的结果正确吗?
2、影子的形成为什么随手型的变化而变化?
3、用幻灯机演示日、月食的形成过程(因陋就简,形象直观),并投影出它的解释图。
接着说明其应用——“夏、商、周断代工程”
过渡:
我国古代对光的这种传播规律早有记载,最早的是4世纪《墨经》记述了一种叫小孔成像的现象。
下面我们重温一下古人观察到的现象。
(演示实验小孔成像)
介绍:
除上述记载外,我国宋代博学家沈括有一部科学巨著,被英国的李约瑟称为“中国科学史”的坐标,大家知道这部巨著吗?
《梦溪笔谈》它里面也有这一现象的描述。
关于光的传播是否需要时间的问题在历史上还有一段故事。
投影出光速的测定史:
伽利略实验。
阅读后说明:
科学家和我们常人一样,也会有错或想不到的地方,生活中要正确对待失败,正是因为伽利略的失败,才使得后来的科学家用了很多更巧妙的方法来测定光速。
光速到底是多少?
现在测得光速为3×
108m/s,即每秒钟光要走3×
108m的距离,这个距离相当于绕地球赤道7.5圈
四、教师小结:
通过本节课的学习你了解了光的哪些内容?
请你谈谈。
五、课堂回顾:
1、光是沿传播的。
2、影子的形成说明。
3、光的传播速度为m/s。
4、用步枪瞄准射击时,要求“三点一线”,这是规律的应用。
5、日食和月食都是光的形成的天文现象,科学家利用天体力学的方法向前推出历史上日食和月食发生的确切年代,再结合古籍中天象的记载,令人信服地确定了的确切年代。
完成了工程。
六、知识拓展:
1、光总是沿直线传播吗?
2、光速都是3×
108m/s吗?
3、光如果不是沿直线传播,而是像水那样向前流动,我们的生活会有哪些不同?
4、光速如果与现在的声速相等,与现在相比又有什么不同?
利用投影仪做,学生边做边解说做得是什么。
学生思考提出的问题
交流讨论
用实验器材进行实验探究
归纳实验结论
光直线传播的应用
学生列举生活中的光直线传播的实例
学生计算,给出地球半径6.4×
103km
听取介绍,引发新的思考
回忆,小结本节内容
学生练习巩固
课后讨论
游戏引入激发学生的学习兴趣
教师的引导作用培养学生发现问题,提出问题的能力
让学生初步认识影子的形成条件
渗透物理研究的方法——类比。
这时教师的引导作用是不可忽视,同时学生也在进行真正意义上的思考,而不是教师强加给他的
引导学生类比法学习物理,和实验现象明显化的方法。
教师引导,培养学生的小结归纳能力
前后呼应,增强知识的联系,并用所学的知识解释现
语文与物理的结合,同时增强民族自豪感和自尊心
上升为理论,处理好知识与技能的关系
创设情境,再次进入活动
问题呈现,学生总结,培养学生课后反思的习惯
知识巩固
对知识内容再进行回顾,这样不但让学生展开想象的翅膀去想象,而且让学生的思维从课堂上飞出课外,新问题的出现,促使他们进行新一轮的探究
第二节光的反射
课题
探究光的反射规律
课型
新授课
课时
1课时
教学方式
师生互动,自主探究合作
内容
分析
初中光学内容主要有光的直线传播、光的反射、折射现象,光的反射是日常生活中常见的现象,并有广泛的应用。
是在学习了光的直线传播的基础上进行的,是学习平面镜成像的前提条件,因此,本节课内容在光学中处于基础地位。
学情
光的反射学生有一定的生活经验,在小学科学中已经有一定的认识,本节内容的难点是从实验现象中总结出反射定律,以及应用光的反射定律来解释、解决一些实际问题,作光路图的能力要求是比较高的。
反射定律是光学中的重要定律,是理解平面镜、球面镜作用的基础,也是本章的重点知识。
学习
策略
根据教材的特点及本校现有的实验器材和学生的实际,本节课采用演示实验及学生分组讨论相结合的方法。
鼓励学生分析问题、解决问题,培养质疑、创新精神,充分体现“教师为主导,学生为主体”的教学原则。
学
习
目
标
知识与技能
1.了解光在一些物体表面可以发生反射
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义
3.理解反射现象中光路的可逆性
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射
过程与方法
1.通过实验观察光的反射现象
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面的探究活动体验
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异
情感态度与价值观
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识
3.鼓励学生积极参与探究活动
重点
光的反射规律的理解和应用
难点
光反射规律探究的过程及结论的概括
教具
激光笔、平面镜、白纸板、光的反射演示器、光具箱一套
教
过
程
活动内容
教师活动
学生活动
新课导入
导入课题
1、我们为什么能够看到点燃的蜡烛?
2、所有的物体都能够反射光,那究竟什么是光的反射?
1、他们发出的光线射入我们的眼睛
2、他们反射了电灯的光进入我们的眼睛
让学生体验和感悟我们看见不发光物体的原因,培养学生的科学态度
光的反射定义
4、观察黑板上光路,得出光的反射定义。
光在一种介质(如空气)中传播到另一种介质(如镜子)的表面返回来的一种现象。
【板书】一、光的反射
5、为了方便的描述光的反射,我们给这些光线取个名字。
利用光的反射传播路径依次讲述入射光线、入射点、反射光线、反射面、入射角、反射角。
6、如果老师转动一下入射光线的方向,反射光线的方向会变吗?
光的反射是随机的,还是有规律的呢?
5、思考,回答
让学生了解什么是光的反射
光的反射
实验探究
6、咱们就一起探究光的反射规律,介绍现有的实验器材,如何设计实验?
6、学生拿出器材,开始设计实验
体会探究实验步骤,培养良好实验习惯
制定计划
7、如何显示和确定光的传播方向?
如何确定三线的位置关系和是否共面?
如何去比较两角关系?
7、小组讨论设计并演示
进行实验与收集数据
分析论证
光路可逆
实验探究内容:
光的反射规律1)探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面;
2)探究反射光线、入射光线与法线的位置;
3)探究反射角与入射角的大小关系;
4)其它。
填写好探究结果,老师并巡回指导。
让学生展示自己的实验结果。
(课件展示光的反射规律)老师并进行总结。
通过黑板光路讲述光线从AO入射,它将从OB反射,如果光线从BO入射,根据光的反射定律它将从哪个方向反射出来,老师演示实验。
那你们能用手中的器材做个光路可逆的实验吗?
你用平面镜看同桌的眼睛,同桌可以看到你吗?
组内操作记录
学生讨论、设计并开始实验。
学生展示实验过程。
学生自己总结得出光的反射规律
学生讨论并举手回答
学生交流、讨论并实验。
请同学展示自己的实验
镜面反射和漫反射
学习了这么久,老师来给大家玩个魔术。
一张清晰的动画投影在盖住平面镜的白布上,正当学生欣赏时忽然拉开白布露出镜子,一下子动画不见了?
为什么白布可以呈现出米老鼠而平面镜不可以呢?
大家摸摸自己的衣服和镜面有什么不同?
光线入射到光滑的表面和粗糙的表面到底有什么不同呢?
用光源演示镜面反射和漫反射,课件展示:
镜面反射和漫反射的概念。
请同学们总结一下镜面反射和漫反射的异同点
相同点:
都遵循光的反射定律
不同点:
镜面反射出光线是一束平行的光线(这一束光全部进入我们的眼睛,我们觉得耀眼),而漫反射出的光线则是向四面八方的(故而我们四面八方都能看见不发光的物体,只有部分光进入我们的眼睛,故不耀眼)
关于镜面反射和漫反射,生活中还有一些现象,譬如黑板反光,是怎么回事呢?
该如何解决呢
激起学生兴趣,并能积极思考
学生很容易想到反射面的粗糙程度不一样
9、有没有同学描述一下你总结的规律
9、反射角等于入射角;
两线分居法线两侧;
三线共面。
质疑
分析评估,指导纠正,积极鼓励
【板书】二、光的反射定律
两角相等;
两线分居;
三线共面
10、入射角增大,反射角怎样变化?
11、法线处于两线之间,有怎样的关系?
12、两线分居法线两侧,有没有特殊情况呢?
此时入射角为多少呢?
13、还有没有特殊情况呢?
14、有没有同学总结一下入射光线与反射光线分居法线两侧的这条定律的使用条件?
两线分居(O0<ⅰ<900);
15、同学们一起把课本上的光的反射定律一起大声朗读一遍
组内思考、总结
10、入射角增大,反射角也增大;
11、法线是两线夹角的角平分线。
12、当入射光线沿法线射向镜面,反射光线又沿法线射出,此时三线合一。
入射角为O0
13、当入射角为900时,此时没有反射光线
14、当O0<ⅰ<900,该定律才会成立
15、学生朗读定律
交流与合作
16、总结、评价探究方法
16、思考
在反射时光路是可逆的
17、当我们沿原反射光线的路线向入射点o射出一道光线,那么新反射光线将从哪儿射出呢?
18、教师演示光路可逆实验,设置两道光源,同学们观察到什么现象?
【板书】三、在光的反射中,光路是可逆的
19、实际生活中有很多现象可以说明光路可逆的例子,譬如在一面镜子里,你看见了你同学的眼睛,那么无论这么镜子多么的小,你的同学肯定也能看见你的眼睛,这就是光路可逆。
光路可逆的例子我们将在以后的习题中会遇到。
17、做光线可逆实验
观察、思考
18、在反射现象中,光路是可逆的
19、学生思考、理解
多种思路讲解
总结,引入镜面反射和漫反射
光的反射定律和光路可逆非常有用,我们可以用其来解释生活中有趣的现象,譬如当一束光射到镜子上,当反射光射进我们的眼睛里时,我们会觉得很耀眼,而当一束光射向一张白纸时,却不怎么耀眼,这是怎么回事呢?
(此处教师用手电筒照射镜子,再照射白纸,对比),接下来咱们画图解释
学生比较激动,观察、思考
两种反射且都遵守光的反射规律
光路作图说明与练习
先画一条横线,当作镜子,再画一条波浪线,再分别画相同四条平行入射光线,这就相当于手电筒射出来的光(注意两条线应该大,且波浪线夸张点,平行光线要有较大间隔)。
镜面光滑,先作第一条平行光线的法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线,同理可画出第二条入射光线的反射光线,由数学关系,可推知剩下的两条反射光线肯定和之前的两条反射光线平行,再依据平行画出剩下两条光线,可知反射光线也是平行的,像这样的反射,我们把它称之为镜面反射。
而在波浪线处,我们首先说明白纸表面虽看起来平行,实则凹凸不平,可以把每个入射点处看做非常细微的平面,并且作出该平面,再作出第一条入射光线的法线,依据光的反射定律,作出反射光线,同理作出剩下三条入射光线的反射光线。
我们发现反射光线的方向怎么样?
像这样的反射,我们就把它称之为漫反射
20、
要求学生同步练习作图方法
反射光线也是平行的
反射光线是向四面八方的
20、思考、总结
观察、理解、练习
STS
教师将事先搜集到的有关光污染的文章结合本地实际做简单介绍
听讲,思考
让学生学会辨证地看问题,加强环保意识
巩固迁移训练
课本后的习题
思考、练习
强化练习
小结
布置任务
归纳总结发言
复习巩固
作业
板书
设计
§
2.光的反射
一.光反射的规律
1.基本概念
法线
入射角
反射角
2.光的反射规律
反射角等于入射角
入射角增大,反射角也增大
3.在反射现象中,光路是可逆的
二.镜面反射和漫反射
物体表面平滑时产生镜面反射;
物体表面粗糙时产生漫反射。
漫反射使得我们从各个方向都能看到物体。
镜面反射和漫反射都遵守光的反射规律
教学
反思
第三节平面镜成像
1课时
【教学内容分析】
本节是在学习了光的传播和光的反射的基础上,对光的反射的延伸,是光的重要组成部分,它与学生的生活实际联系十分密切。
教材以探究平面镜成像特点为主线,让学生经历探究平面镜成像特点的过程。
在通过实验得出平面镜成像的有关知识后,注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活中的成像问题。
体现出“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
本节“平面镜成像特点”是一个完整的探究过程,学生在经历此探究过程中,学习对实验过程中信息的记录和处理。
在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
通过对平面镜应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
【教学对象分析】
①光学现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。
教学中要注意充分发挥探究实验的作用,让学生自己讨论、设计并动手实验得出平面镜成像的特点,培养学生对物理的兴趣,调动他们学习的积极性和主动性。
此外,初中生的思维方式正处在由形象思维向抽象思维过渡的阶段,因此,在讲解平面镜成像原理的教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。
②大部分学生对平面镜成像有比较丰富的感性认识,但这个认识中由于视觉的问题存在一个误区“物体离平面镜越远像越小”,在实验中,要让学生通过观察实验现象把此问题纠正过来。
教学中,要通过探究过程培养学生实事求是的科学态度。
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)知道平面镜成像的特点,并能用来解释简单现象。
(2)了解平面镜成像的原理和虚像的概念。
(3)了解平面镜的应用。
(4)培养学生的实验、观察、动手能力和直觉思维、分析、解决问题的能力。
2.过程与方法:
(1)经历发现平面镜成像特点的探究,初步学会对实验过程进行信息的采集和处理。
(2)观察实验现象,感知虚像的含义。
3.情感态度与价值观:
(1)在探索平面镜成像的特点中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
(2)培养学生热爱科学,实事求是的科学态度和思维习惯。
(3)介绍我国铜镜历史,进行爱国主义教育。
(4)欣赏精美的“倒影”照片,对学生美育和环保教育。
【教学重点】
重点:
平面镜的成像特点。
【教学难点】
难点:
平面镜成像的原理和虚像的概念。
【教学策略设计】
通过本课,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力。
本节的重点在让学生理解教材探究实验的设计过程:
“平面镜成像有什么特点”(实验目的)→怎样比较虚像与物的大小→找一个跟物体完全相等的物体(替代物)与像比较大小→怎样才能同时观察到像与替身物→理解为何不用成像效果更好平面镜而改为玻璃板做实验(实验基本思想方法),教学中教师要合理引导,防止出现学生盲目探究,在学生遇到问题时,教师要在思考方向上给以启发、点拨,尽量由学生自己去思考、解决。
【教学用具】
演示器材:
平面镜蜡烛、烧杯
分组器材:
平面镜成像仪每组一套
【教学流程图】
创设情景激趣导入
反馈练习小结强调
疑点讲解突破难点
自主合作科学探究
分析解疑应用提高
讨论交流概括归纳
【教学过程设计】
教学环节
教学内容及教师活动
复
提
问
一、光的反射规律:
二、
光的反射图示:
要求:
标出入射角i和反射角r
思考并回答
复习光的反射定律,
温故而知新,为学习新内容做铺垫
引
入
(1)桂林山水画面、国家大剧院照片;
(2)展示魔术“水中的火焰”
上面这些都是平面镜成像产生的现象,通过学习平面像成像的特点后,我们就能对这些现象作出解释。
板书:
第3节平面镜成像
学生好奇,惊讶,继而开心回答:
是自己!
采用心理暗示的方法激发学生的好奇和兴趣,调动学生参与教学活动的积极性。
导
新
课
(一)平面镜成像的特点
1.科学探究——平面镜成像实验。
(1)根据日常生活经验及照镜子的感受,平面镜成像有什么特点呢?
(从像的位置、像的大小与物的位置、物的大小有什么关系等方面引导学生进行讨论,提出猜想(如像物等大,像近大远小,位置对称等)并写出来。
(2)下面我们就来验证,验证前我们必须设计探究方案。
(包括选取实验器材,确定实验步骤及绘制实验记录表格)
教师指导学生进行筛选,选取最优化的方案。
(3)学生合作做探究实验。
教师巡视指导。
(不限制探究器材的选择,拓展学生思路,实验前强调玻璃易碎,注意安全,巡视中注意学生操作是否规范)
(4)学生完成实验后,指导学生分析实验结果,讨论和验证前面猜想。
师生一起归纳平面镜成像的特点。
(一)平面镜成像的特点:
平面镜所成的像与物体的大小相等;
像和物体到镜面的距离相等;
像和物体的连线与镜面垂直;
也可表述为:
平面镜所成的像与物体关于镜面对称
(1)提出猜想:
像物等大,像近大远小,位置对称等…
(2)学生认真阅读课文,交流讨论,设计实验方案并进行筛选优化。
(4)学生根据实验结果,与老师一起归纳平面镜成像的特点。
运用“实验探索法”,学生自已动手动脑探索出物理规律,激发学生学习的兴趣,强化学生的主体作用,使学生深刻的认识平面镜的成像特点,培养学生合作精神,培养学生观察、分析、归纳和动手能力,从而使学生领会物理学的研究方法,达到会学的目的,并体现了物理教学的一个特点,以实验为基础的启发式教学。
讲
授
2.针对典型错误观点“人离镜面越远像越小”作适当的解释,举例看星星、太阳等。
(播放物体由近及远和由远及近的录像,说明实际大小不变而看起来大小不一样的视角现象)
3.学以致用。
投影显示一幅桂林山水照片,照片上象鼻山和它的倒影清晰可见,不过大家有没有想过,为什么清晰平静的水面映出的倒影是倒立的呢?
组织学生讨论,学生回答,教师小结:
平静的水面就好像一个平面镜,可以成像,对实物的每一点来讲,它在水中所成的像点与物点“等距”,越接近水面的点,所成的像距离水面越近,所以各点组成的像从水面看就是倒立的了。
神奇的大自然很早就让我们领略了平面镜成像的无限风光,可是人类对大自然的污染越来越严重,如果我们每个人不重视环境保护,不从自身做起,不久的将来,如此美丽的景色恐怕只能从画面上见到了。
(二)平面镜成像的原理,加深对平面镜成虚像的认识
为什么平面镜成像有如此的特点呢?
下面我们来研究一下平面镜成像的过程。
没有反射时,光束光束被平面镜反射人沿光束看过去
S应向此方向传播后应如此传播得到一个虚像
其实S’处实际上并没有这个发出光线的点,所以S’是虚像,这也是平面镜成像的特点之一,刚才实验时,我们拿一张纸在像的位置附近移动,没有观察到纸上有像,也可说明S’是虚像,“水中月”、“镜中花”都是物体经镜面反射形成像。
影视上的一些特技就是利用平面镜成像来拍摄的。
(二)平面镜成像的原理
光的反射所形成的虚像
(虚像:
不由实际光线会聚而成的像)
(三)平面镜的应用
1.介绍我国平面镜应用的
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- 第四章 光现象 第四 现象