人教版八年级物理第四章光现象全章导学案.docx
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人教版八年级物理第四章光现象全章导学案
第四章光现象
第1节光的直线传播
【学习目标】
1.了解光源,知道光源大致分为哪两类?
2.理解光沿直线传播及其应用;
3.了解光在真空和空气中的传播速度是多少?
【学习重点难点】
重点:
光的直线传播实例
难点:
光的直线传播实例分析
【学习过程】
自主预习:
1、光源定义:
叫光源。
自然光源,如太阳,、等;
人造光源,如篝火、、、等。
月亮是否是光源?
说明理由:
2、光能够在空气、水、玻璃等物质里传播,这样的物质叫做传播光的介质。
光也能够在真空中传播。
2、规律:
光在什么条件下是是沿直线传播的?
3、应用:
举例说明哪些是利用了光的直线传播
①:
②:
③:
④:
4、光速:
光在中传播速度最快,光在真空中速度C=m/s=km/s;
光在空气中速度约为。
展示交流
1.光是如何传播的:
活动1:
在生活中,你们见过光是沿直线传播的吗?
举例说明
[探究]光的直线传播的条件
(1)光可以在哪些物质中传播?
(2)光在这些物质中是沿什么路径传播的?
(3)光总是沿着这样的路径传播吗?
有没有条件限制呢?
或者说这些物质有什么共同特点?
……
活动2:
光沿直线传播的应用
光的直线传播在实际生活中有什么应用?
[练习]
①能够自身发光的物体叫光源。
月亮光源。
自然光源:
太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。
人造光源:
火把、电灯、蜡烛等。
②光在中沿直线传播。
(影子、日食、小孔成像等)
光线:
为了表示光的传播情况,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。
光线是真实存在的吗?
2.光速:
光的传播速度到底有多大呢?
很早以前就有人感兴趣,让我们先来看一个自然现象:
打雷时闪电和雷声实际是同时发生的,我们先听到雷声还是先看到闪电?
这说明了什么?
由于光的传播速度很大,所以测定光的传播速度是非常困难的。
第一个测量光速的科学家是伽利略,但遗憾的是他失败了。
后来经过几代科学家的不懈努力,测出的结果一次比一次精确,现在公认光在真空中的传播速度是3×108m/s,常用字母c表示。
(光的传播不需要介质,也就是光可以在真空中传播)
活动3:
阅读课本37页“科学世界”部分回答下列问题
“光年”什么意思?
是什么的单位?
1光年=3×108m/s×(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km
[练习]
③光的传播速度:
真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=。
(水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3),光年是单位(也就是光在1年内传播的距离)。
合作探究:
光沿直线传播的应用(解释相关现象)
影子:
在光的传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面光不能进入的区域就产生了影子。
日食和月食:
典例示范
例1:
如图,某人在路灯下,请画出它的在地面上形成影子的光路,并标出影子的位置
变型1:
人走路经过一盏路灯的过程中,其影长的变化情况是
A、先变长后变短B、先变短后变长C、逐渐变长D、逐渐变短
当堂训练
2.图10是一幅电视截屏照片。
描述的是在08年春节晚会上的一个场景。
位于幕布后面的表演者利用自己的一双手做造型,观众在幕布上看到的是人物或动物栩栩如生的各种姿态。
这个节目利用了光在__________中沿直线传播的道理。
3.光在真空中的传播速度是_______km/s。
光在中的传播路线是直的.
4.图2所示的四个情景中,由光的直线传播形成的是()
图2
第2节光的反射
教学目标
一、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。
二、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不见不发光的物体的。
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,获得比较全面探究活动的体验。
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
三、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。
教学重点:
用探究法研究光的反射定律。
教学难点:
用光的反射解释一些简单现象。
导学过程
一、自主学习
1:
为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体?
2:
什么是法线、入射角、反射角?
什么是反射定律?
3:
反射现象中光路是可逆的吗?
4:
镜面反射,漫反射
平行光入射到光滑的物体表面上时,反射光线仍然_________,,这种反射叫__________;
平行光入射到凹凸不平的物体表面上时,反射光线向着_________,这种反射叫__________。
漫反射_________(填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。
漫反射向各个方向反射光,所以能使我们从各个方向看到物体。
二、合作探究
知识点一:
光的反射现象和规律:
1、光的反射:
光射到介质的表面,被反射回原介质的现象。
任何物体的表面都会发生反射。
2、光的反射规律:
活动1:
认识基本概念:
入射光线、入射点、反射光线、法线、入射角、反射角
如图,O是,AO是光线,OB是光线,ON是线。
入射角是和的夹角,在图中是,反射角是和的夹角,在图中是
活动2:
[探究]光的反射规律
(1)在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线有什么关系?
(2)反射光线、入射光线分别在法线的什么位置?
(选填两侧或同侧)
(3)反射角、入射角在大小上有什么关系?
(4)如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,看到光线被反射后沿方向射出,这表明在反射现象中,。
归纳反射规律:
在光的反射现象中
①、和在同一个;
②、分居在的两侧;
③等于。
在光的反射现象中,光路是的。
知识点二:
探究光路的可逆性
演示实验:
先用激光灯让光线与镜面成700角入射到O点,确定好反射光线的位置,再用激光灯让光线顺着反射光线射向O点,观察现在的反射光线与原来的入射光线有什么位置关系
结论:
在光的反射现象中,光路是 的。
每个同学通过前面的镜子,你看到了谁的眼睛,做完后,同学之间交流,你理解光路是可逆的吗?
探究点三:
光的镜面反射和漫反射
问题1:
镜面反射和漫反射的共同点、不同点是什么?
讨论交流:
放映电影的银幕为什么用粗糙的幕布,而不用镜子?
三、当堂检测
1、一束与镜面成40°角的光线射到平面镜上,则入射角是______度,反射光线与入射光线的夹角是______度.
2、.一束光斜射到平面镜上,当入射光束与镜面的夹角逐渐减小时,则
A.入射角逐渐增大,反射角逐渐增大B.入射角逐渐减小,反射角逐渐减小
C.入射角逐渐增大,反射角逐渐减小D.入射角逐渐减小,反射角逐渐增大
3、一束太阳光沿着与水平地面成60°角的方向照射到水平放置的平面镜上,则反射光线与入射光线的夹角是
A.120°B.60°C.30°D.0°
4、入射光线与镜面的夹角是30°,则入射光线与反射光线的夹角是____度,如果入射光线垂直射到镜面上,那么反射角是____度.
5、光与镜面成30°角射到平面镜上(图2.2-8),反射角是。
试画出反射光线,标出入射角和反射角。
如果光垂直射到平面镜上,反射光如何射出?
画图表示出来。
第3节 平面镜成像
教学目标
知识目标
1.了解平面镜成像的特点。
2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。
3.理解日常生活中平面镜成像的现象。
4.初步了解凹面镜对光的会聚作用、凸面镜对光的发散作用,了解它们的应用。
能力目标
1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
2.观察实验现象,感知虚像的含意。
3.通过观察感知球平镜对光线的作用。
情感目标
1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.培养实事求是的科学态度。
3.通过对平面镜、球面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学重点:
1.平面镜成像的特点,
2.球面镜的光学性质。
教学难点:
1.虚像的概念,
2.球面镜的应用。
【导学过程】:
一、创设情境
在你照镜子的时候可以在镜子中看到另外一个“你”,镜子中的“你”叫做你的像。
请同学们用自备的小镜子观察自己的脸,请同学们仔细观察自己在平面镜中的像并逐渐改变镜子与脸的距离,根据平时的使用经验和现在的感受,猜想平面镜成的像的位置、大小与物的位置、大小有什么关系。
二、自主预习
1、 光遇到平面镜会发生_____。
2、 既要能成像,又要方便找到像的位置,需要用的器材是。
3、 要研究物和像的大小关系,需要用的器材是。
4、 要研究成像的虚实,需要用的器材是。
5、要研究物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离关系,需用的器材是。
三、合作探究
探究一:
平面镜成的像是不是真实存在的?
即平面镜成的像是实像还是虚像?
(1)把大的白纸平铺在水平桌面上,纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜,并将玻璃板的位置在纸上画出来。
(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面固定,记录下这个位置,观察它在玻璃板后面的成像情况。
然后将光屏(白纸)放到像的位置,不透过平面镜,直接观察光屏。
得出结论:
_____(“有”或“没有”)像,说明平面镜成的是___像(“虚”或“实”)。
加油站:
能够用光屏接收到的像,我们叫它实像,而平面镜成的像是光屏接收不到的,所以叫作虚像。
链 接:
小孔成像因为______(“能”或“不能”)呈现在光屏上,所以小孔成像成的是_____像(“虚”或“实”)。
探究二:
像和物的大小关系和位置关系
(3)再拿一支没有点燃的同样的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到看上去它跟点燃蜡烛的像完全重合。
这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。
加油站:
这种方法就是我们物理学中常用的等效替换法。
思考:
像和物完全重合说明——像与物的大小_____(“相等”或“不相等”)。
(4)改变点燃蜡烛的位置,再重复上面的操作,记下每次实验中蜡烛和像的位置,并比较蜡烛和像的大小。
次数
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较(放大或缩小)
1
2
(5)把蜡烛和玻璃板移开,用直线的把每次实验中蜡烛和像的位置连起来,用刻度尺测量它们到玻璃板(平面镜)的距离,再用量角器量一下这条线与平面镜镜面之间的夹角。
结论:
像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离______(“相等”或“不相等”),像和物的连线跟平面镜______(“垂直”或“平行”)。
通过以上的实验可以知道平面镜成特点是:
①物体在平面镜中成_____ __、____ ____像;
②像与物的大小______ _ __ __;
③像与物的连线与镜面______ ___;
④像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离___________。
思考:
1.做该实验时,我们为什么选用透明的玻璃而不选用不透明的平面镜?
因为:
。
2.两段相同的蜡烛是为了比较物与像的______关系;
3.玻璃板为什么要和纸垂直?
。
探究三:
平面镜成像原理
1.在上面的实验中,平面镜后面并没有点燃蜡烛,但是,我们确实看到平面镜后面有蜡烛,这是为什么?
2.分析:
如图所示,点光源S向四处发光,一部分射向平面镜的光线,经平面镜反射后进入眼睛,引起视觉。
根据光沿直线传播的原理,我们感觉光好像是从图中的S’发出的,而实际上S’并不存在,因此我们把S’叫做S的虚像。
准确来说,是S发出的光经平面镜 以后,射入眼睛的。
结论:
平面镜成像的原理是:
探究四:
平面镜的作用(如上图右两图所示)
讨论:
平面镜在生产和生活中有哪些应用?
结论:
① ②
探究五:
教材P62页图3.3—3岸边的树在水中的像为什么看上去是倒立的?
画图说明其中的道理。
四、达标检测
1.关于各种镜子的使用中,下列说法中正确的是()
A.汽车中的后视镜是凹面镜;
B.太阳灶中使用的镜子是凸面镜
C.在山区道路的拐弯处设置的镜子是凸面镜
D.以牙科医生观察口腔中的牙齿时,使用的小镜子是凹面镜
2.在“探究平面镜的成家”特点时,下列叙述中正确的是()
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.用一块不透明的挡光板挡在像的前面,可以发现物体在镜中的像被挡住了
3.在检查视力时,医生让被查者观察对面镜中的表来确定视力,实际上,人在镜中看到的是视力表_________立_________大的________像,若要测某同学5m的视力,他离平面镜的距离为2m,则他离实际的视力表为___________m
4、(南京市)在“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示.
在寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子_____
(选填“A”或“B”)这一侧观察,移动玻璃板后的
棋子B,使它与棋子A在玻璃板中所成的像重合;
(3)实验中使用刻度尺,是为了测量_______;
(4)移开棋子B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过______现象,可知平面镜所成的像是虚像.
5、(大连市)如图是探究平面镜成像特点的实验装置。
用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,
便于_______________________;
(2)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择
________mm厚的玻璃板做实验;
(3)如果玻璃板没有放正,将对实验产生什么影响?
__________________________
(4)使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:
“像距与物距相等”。
你认为这种方法是否__________________。
理由是:
_____________________________。
第4节光的折射
教学目标
知识与技能:
1、知道光的折射现象及折射光线和折射角;
2、知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆;
3、能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。
过程与方法:
1、通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律,培养学生的观察、分析归纳能力。
2、引导学生动手做实验,培养学生的动手能力及通过实验研究问题的习惯。
情感与态度:
1、培养学生学习物理的兴趣。
2、通过对日常光现象的分析,破除迷信,热爱科学,进行唯物主义教育。
难点和重点
重点:
光的折射规律;光路可逆。
难点:
光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系;用光的折射解释自然现象。
新课引入:
演示一:
在碗中倒入适量的水,斜插入一根直筷子,让学生侧面斜视观察现象。
演示二:
在碗中放入硬币,放在一定的高度让学生刚好看不到碗底的硬币,再倒入适量的水,请同学观察实验现象。
请学生思考这是为什么?
导学过程
一.自主预习:
1。
光从一种介质 入另一种介质中时,传播方向会发生 ,这种现象叫光的折射。
2.画出光从空气中斜射入水中时的光路图,并标出入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角的位置。
3.根据同学们所画的图,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向 ,此时的折射角 (填上大于、等于或小于)入射角。
4.请同学们试着画出光从水斜射入空气中的光路图,并标出入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角的位置。
5.当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向 ,此时的折射角 (填上大于、等于或小于)入射角。
6.当一束光线垂直射向水面时,入射角等于 度,折射角等于 度。
7.把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像“错位”了,这种现象是 引起的。
二、交流合作探究:
活动.体验光的折射
在白纸上放置一块玻璃砖,用激光笔对着玻璃砖的表面发出一束激光,会看到进入玻璃的光线发生了偏折,同时在作业纸上画出光线传播的大致路径。
1、______________________________________________这种现象叫光的折射.
2、在光线传播的大致路径上模仿光的反射现象,给光线和角标上名字。
活动.探究:
光的折射规律
1.类比光的反射定律,我们应该从哪些方面研究光的折射规律?
2.探究光的折射规律需要哪些器材?
3.如何探究折射光线、入射光线、法线的位置关系?
结论
(一):
折射光线、入射光线、法线在 ,折射光线、入射光线分别位于 。
4.探究折射角和入射角的关系:
让光从空气斜射入玻璃,根据实验画出折射光路图:
结论
(二):
光从空气中斜射入玻璃或其他介质时,折射光线向法线 (折射角 入射角)。
让光从玻璃斜射入空气根据实验画出折射光路图:
结论(三):
光从玻璃或其他介质斜射如空气时,折射光线向法线 (折射角 入射角)。
5.多改变几次入射光的方向,你还会发现什么规律?
分组实验,收集证据。
交流:
(1)折射角随入射角的增大如何变化?
(2)当光垂直入射时,光的传播方向如何?
结论(四):
1.折射角随入射角的增大而 。
2.光垂直入射时光的传播方向
6.探究折射光路是否可逆:
用激光灯让光从空气中斜射向水中,观察光路,并确定折射光线的位置,
如果用激光灯让光从水中逆着折射光线射入空气中,观察光路,你有什么发现?
(折射光线将会怎样传播)
结论(五):
光在折射时,光路是 的。
分组讨论,学生总结光的折射规律
1、折射光线、入射光线和法线在 ,折射光线和入射光线分别位于
2、当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线 法线方向(偏向或偏离),折射角 入射角
3、当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线 法线方向(偏向或偏离),折射角 入射角
4、当光垂直射入水(或玻璃)中时,传播方向不变,入射角、折射角都等于零
5、入射角增大时,折射角也
三:
解释生活中的折射现象
1、我们都知道,有经验的渔民只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,这是为什么?
在清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要冒然下去,以免因为对水深估计不足,发生危险。
2、问:
海市蜃楼产生的原因是什么?
见了远处的物体。
这样,海市蜃楼就形成了。
达标练习
1如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,
其中___是入射光线,___是反射光线,___是折射光线,
反射角为___,折射角为____,
光进入玻璃后偏折角度的大小是___.
2、光从空气射向玻璃发生折射时,如果入射角为30O,则折射角( )。
A.等于300 B.小于300 C.大于30O
3、一束光由空气斜射入水中,入射角逐渐增大,则折射角( )
A.逐渐减小 B.不变
C.逐渐增大,但总小于入射角 D.逐渐增大,可能大于入射角
4.下列事例中属于光的折射现象的是:
()
A阳光照射浓密的树叶,在地面上出现光斑
B潜水员在水面下看岸上的景物“升高了”
C人们在湖边看到“白云”在水中飘动
D我们能从各个方向看见本身不发光的桌椅
5、下列说法中正确的是()
A光从一种透明物质射入另一种透明物质中时,一定发生折射,但折射角小于入射角
B光从一种透明物质射入另一种透明物质中时,一定发生折射,但折射角大于入射角
C光从空气斜射入水中时,同时发生反射和折射
D以上说法都不对
第5节光的色散
教学目标:
1、知识与技能:
(1)知道光的色散现象和原因。
(2)知道光的三原色。
(3)知道物体的颜色成因。
(4)初步学会观察与光的色散有关的实验现象。
2、过程与方法:
(1)经历把白光分解为各种色光的实验探究。
(2)感受色光混合的实验过程。
(3)经历研究透明物体和不透明物体颜色成因的过程。
3、情感、态度与价值观:
(1)体验色散的各种事实,了解尊重事实、实事求是的科学态度。
(2)体验研究“白光分解”、“色光混合”和“透明物体和不透明物体颜色成因”的实验过程,
萌发对物理现象的好奇心和物理学习的兴趣,树立尊重他人的意识。
教学重点和难点
重点:
白光的色散、三原色光。
难点:
色散的原因。
导学过程
一、课前预习:
1、你见到过雨后彩虹吗?
描述彩虹的颜色。
并提出你感兴趣的问题?
2、探究与实验:
“分解太阳光”
在盘子里装上水,盘边斜放一个平面镜,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁上,观察墙壁上反射光的颜色。
太阳光被分解成各种颜色的光,在白色墙壁上形成一条彩色的光带,光带上色光的排列依次为____、____、____、_____、____、_____、____七种颜色的光。
3、在光谱上红光以外的是__________线,紫光以外的是__________线。
__________线和__________线属于看不见的光。
4、一个物体,当它的温度升高时,它辐射的红外线__________。
5、红外线的主要应用有_____________、________________、________________。
6、紫外线的主要特性有_____________,________________,________________。
通过预习你有什么收获?
有什么疑问?
组内进行交流,以小组为单位将问题展示出来。
二、合作探究:
活动一:
光的色散实验
方案一:
用一块三棱镜对着太阳光,用白纸在另一侧作光屏,可以观察到白纸上几种颜色的光。
方案二:
在盘子里装上水,盘边斜放一个平面镜,使太阳
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