资源描述
三、光的直线传播
教学目标:
1、积极参与影子游戏,在游戏中思考阴影的成因
2、能通过探究,归纳得出光的传播规律,进而能用光的直线传播来理解小孔成像、日食、月食等现象
3、了解光的传播需要一定的时间,知道真空、空气中的光速,理解激光测距仪的工
作原理
4、了解我国古代在光研究上的成就,知道中华文明对科学发展作出的贡献
教学方法:
实验探究、交流讨论、媒体演示
课前准备:(学生探究活动)
1、图3-27:你能将影子踩在脚下吗?
2、P66WWW栏目:制作小孔成像实验仪(教师在课前适当加以指导)
教学过程:
一、引入新课
游戏:1、进行手影游戏:随着手形的改变影子亦发生改变。
2、回想踩影子游戏:影子不能被踩住。
学生交流并提出问题,例:
为什么会形成影子?
影子为什么踩不住?
手影为什么会随手形而变?
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学生试答,(可能部分学生通过预习可以给出正确答案)
引导质疑:对于课本上的结论大家不应该轻易相信,我们应该自己亲自动手探究一下“光到底是不是沿直线传播的”,在物理学中这种活动一般采用哪种方式?(实验)
二、进行新课
(一)光的直线传播原理
教师引导:既然要通过实验探究,那么就要设计实验方案,大家讨论一下这个实验我们该怎么进行?需要选择哪些实验器材?
学生试答,(结果不一定理想)
教师在学生回答的基础上介绍设计思路:
如果光在气体、液体、固体中的传播路线都是直的,那么就可以说明光是沿直线传播的。
实验步骤:1、探究光在气体中的传播情况
2、探究光在液体中的传播情况
3、探究光在固体中的传播情况
因此必须有光源、气体、液体、固体这样几种实验器材
问题讨论:
1、 将激光光源打开,使光射入空气中,看得见光的传播路径吗?(看不见)
2、 生活中,有没有见过看得见光的传播路径的现象?
(学生会举出很多例子,例:林间的光柱、扫地时有灰尘时看到的光束、晚上手电筒的光束、雾天汽车头灯的光束等)
3、 现在我们想看清光在空气中的传播路径,怎么办?
(学生会想到用灰尘、烟雾等)
教师总结:空气中的烟雾可用洗涤用品威猛先生来解决,水中可加几滴牛奶,固体选择了半透明的胶带。
学生探究:光在空气中、水中、透明胶带中的传播情况
归纳总结:光在空气、水、透明胶带中的传播路线都是直的,由此
说明光确实是沿直线传播的。
(二)现象解释及应用
1、 影子的形成
媒体模拟:由于光的直线传播,在障碍物的后方有一区域太阳光不能到达,就形成了影子。
问题讨论:1、阳光下某处有一高一矮两个物体,哪一个的影子长?
2、一个人慢慢经过一盏路灯,他的影子是如何变化的?
总结归纳:影子的长短与两个因素有关:物体自身的高度、光源照射的角度。
2、 小孔成像
学生实验:其实早在两千多年前,我国古代学者就进行了这方面的研究活动,在《墨经》中就有记载:小孔成像。同学们把昨天做的小孔成像仪拿出来,点燃蜡烛,让其成像,你发现了什么?前后移动小孔成像仪,你又发现了什么?
媒体模拟:由于光是沿直线传播的,从上方射来的光线通过小孔向下传播,而从下方
来的光线通过小孔则向上传播,所以成的像是倒立的。改变蜡烛到小孔的距离,像也发生改变,像可以是缩小的,可以是等大的,也可以是放大的。
问题讨论:在茂密的森林中地面上有一个个圆形的小亮斑,这是如何形成的?
3、 日食、月食的成因
学生阅读: “生活物理社会”栏目中“夏商周断代工程”。
1、你知道为什么会形成日食、月食吗?
2、科学家是如何应用日食、月食的知识来解决“夏商
周断代”问题的?
3、了解了夏商周断代的方法之后,你有什么感受?
学生回答1后,媒体模拟:
当月球运动到太阳和地球之间时,沿直线射向地球的太阳光有一部分被月球挡住,这样地球的某个范围内便形成了影子区域,这就是“日食”的形成。
而当地球运动到太阳和月球之间,由于地球挡住了沿直线传播的太阳光,在地球后方形成了一个大影子区域,此时月球刚好在这个影子区域内,阳光不能直接照射到它的表面,这样就形成了“月食”。
学生回答2,(回推的思想方法)
学生回答3后教师总结:这是创造性地应用物理知识的一典型范例,在古代由于科学不发达,认为日食、月食的产生是一种凶兆,有一些迷信的说法和做法,而通过科学研究,不仅能解释日食、月食的成因,还能回推或预测出它们发生的准确时间,所以我们应破除迷信,崇尚科学。
(三)光速
问题讨论: 打开电灯,房间墙壁立刻被照亮,是否说明光的传播不需要时间?
教师介绍:两种情况,一是光的传播需要时间,二是光的传播不需要时间,其实很多年前科学们就争论过这样的问题,两种观点——光速极限论和光速有限论,到底是哪种观点符合事实,必须通过实验来检验,意大利科学家伽利略就做过这样的实验。
学生阅读:P79页《光速》并交流
教师讲解:大科学家的探索过程其实一点也不神秘,大家凭智慧也可以进行这样的探索活动。伽利略这个实验设计得相当巧妙,可惜未能成功,因为光传播的太快了,在真空中光每秒传播的距离是3×108米,在空气中也近似认为是这么多,相当于1秒内它绕地球赤道7圈半。
问题讨论:为什么雷雨时总是先看见闪电后听见雷声?
学生阅读:激光测距仪
1、 你知道激光测距仪的工作原理吗?
2、 激光测距技术一般应用在哪些方面?
在学生回答的基础上补充:激光测距的计算公式为 。
问题讨论:声呐能不能用来测量地球到月亮的距离?为什么?你有其他办法吗?
三、课堂小结
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