《31光世界巡行》.doc

《3.1 光世界巡行》教案
一、教学目标
（一）知识与技能
知道白光由色光组成；了解光的三基色，颜料的三原色；了解光的色散现象，知道白光可分解为七种色光；知道不透明体和透明体的颜色分别是由什么决定；了解光的三基色和颜料的三原色，以及色光的混合与颜料的混合是不同的。
（二）过程与方法
学生根据光的三基色和颜料的三原色原理，自己设计活动，验证自然界中各种不同颜色的光和颜料都可以由三基色或三原色混合而成。
（三）情感、态度、价值观
能够积极地思考一些光的问题，通过思索问题进一步激发学生的探究有关光的问题。
二、教学重、难点
重点
1、通过了解光如何为人类服务，培养学生查资料收集信息的能力，平时注意观察，了解周围的事物的习惯，关注高科技的发展。
2、光的色散现象，光的“三基色”。
3、通过揭示色彩的奥秘，激发学生的好奇心和对物理学的兴趣。
4、透明体和不透明体的颜色分别是由什么决定的。
5、知道颜色、颜料之迷。
难点
1、演示白色色散的实验。
2、不透明体的颜色由反射光的颜色决定，透明体的颜色由透过色光决定。
三、教学过程
（一）光能为我们做些什么
教材首先通过几幅画面，展示光的重要性：光使人们看见周围的世界，光使植物发生光合作用，为生命活动提供能量，太阳能电池板将光能转化为电能使太阳能汽车奔驰，光纤通信利用激光来传递信息。
光的用途远不止上述这些。教师可把这些画面作为“引玉”之“砖”，引导学生开展“活动1”。
“活动1”的目的就是让学生广开思路，列举光在实际中的诸多应用，意识到光对人类生活和生产的重要性。
教学时可以让学生从切身的事实出发，联系生活观察、思考，畅谈光的作用；然后让学生推而广之，讨论光对人类的意义、对环境的影响等。还可以让学生设想：假如没有光，世界将会变成什么样子？从而体会到光的重要性。如果课前让学生上网搜寻、查阅书籍，课上展开讨论、相互启发、交流看法，效果会更好。教师也可以在课前收集一些与光的用途有关的录像资料，课堂上播放。
以上关于光的讨论，毕竟是对光的一些“表面化”的认识，如何引导学生深入研究光呢？为激发学生的好奇心，为下一步教学作好过渡，使整节课的教学活动按照学生的兴趣自主推进，教师在学生讨论交流的基础上，可以“趁热打铁”抛出一个问题：既然光这么重要，那么关于光，你想知道什么？你能提出哪些问题？
学生可能会提出五花八门的问题，如：光是什么？我们为什么能看见物体？光来自何处？又是如何传播的？颜色是怎么回事？等等。有的问题正是接下来所要研究的，可以板书下来；有些问题本节不能解决，要到后面几节逐一研究，可以向学生说明；有些问题可能超出初中范畴，仍要给学生以积极的评价（发问本身是一种难能可贵的品质， 一定要鼓励），并留下悬念，激励学生努力学习，继续深造。
关于“光是什么”，只让学生常识性了解“光是电磁波”即可。可以让学生阅读教材，知道可见光与无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，通常所说的光是指可引起人的视觉的那一部分电磁波。
（二）光是怎样传播的
1、光源
可以由前一个教学环节中学生的自由发问，引出问题：光来自何处？
针对问题，首先让学生举例说明，例如太阳、灯火等都能发光；然后归纳得出“能自行发光的物体叫做光源”。这样由感性认识上升到理性认识，便于学生接受，也培养了学生观察思考和归纳的能力。
学生明确光源的概念以后，为加强理解，可引导学生区别日常生活中的事物哪些是光源，哪些不是光源。这里应强调光源概念中“自行发光”的含义，例如“月光”是反射的太阳光，月亮本身并不发光，它不是光源。为增强学生的学习兴趣，教师还可以展示一些日常生活中的实物，让学生辨认它们是不是光源，如抛光的金属物品，锃亮的玻璃、硬币、锡纸等，燃烧中的火柴，演播状态的电视（或手机）屏幕等。
如果条件允许，教师还可以播放一些图片、录像资料，介绍各种自然光源（如恒星、萤火虫）、人造光源（包括古代的和新型的光源），以拓展学生视野。
2、光的直线传播
学了光源后，自然过渡到下一个知识点：光从光源发出后，是怎样传播的呢？
光在空气中沿直线传播，学生有一定的生活经验，而对于光在水和玻璃中的传播，感性认识比较少。教学时可以从学生的经验出发，引导学生深入探究。
建议首先利用学生的生活经验，让学生列举实例，说明光是如何传播的。例如舞台上“扫射”的光束，手电筒射出的光柱，扫地时看到的从窗口射进室内的太阳光等，这些现象都表明：光在空气中是沿直线传播的。
在此基础上进一步追问（引导学生深入探究）：光不仅能在空气中传播，也能在水、玻璃等介质中传播，光在空气中沿直线传播，那么光在其他介质中也是沿直线传播吗？光在任何情况下都沿直线传播吗？
请学生用实验来证明自己的猜测。
可以为学生多提供一些器材，让学生创造性地设计实验，以小组为单位合作交流进行实验，观察光在各种介质中的传播路径。以下器材可供参考：盛有清水的大烧杯、牛奶、滴管、玻璃砖、光屏、果冻（大块的）、激光笔等。为了显示光路，指导学生将少许牛奶滴入清水中；把光屏紧贴在玻璃砖上，或把光屏插入水中，让光掠射到光屏上。要给学生留有充足的活动时间和空间，让学生设计各种方法进行观察，在观察中发现。
实验结束后，组织学生汇报交流研究成果。让学生谈自己的发现，并展示自己是如何设计实验显示光路的。学生一般会发现：光在水、玻璃、果冻等介质中都是沿直线传播的。甚至有的学生会发现：光在两种介质的分界面上传播方向发生改变，教师可以让他们把这种现象演示给全班学生观察；如果学生没有发现这种现象，则由教师演示：可在水槽中插入一光屏，一半浸入水中，一半露出水面，使入射光掠射在光屏上，让学生观察当光在传播过程中遇到两种介质的分界面时，光的传播方向将发生改变（为增强掠射效果，可对激光笔加以改造，具体方法参考本章“课程资源”之“1.激光笔的改制”）。最后得出结论：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
至于为什么是“均匀介质”，可利用动画课件，播放太阳光在大气层中“弯曲传播”的现象，并告诉学生：地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光线会发生弯曲。也可以演示激光在不均匀的糖水中“弯曲传播”的现象（实验方法见本章“课程资源”之“10.光在不均匀介质中的折射”），让学生观察。需要注意的是，对这个问题宜从轻处理，点到为止，让学生知道即可，不必细究，以免造成教学上的困难。
3、光线
光线是一种物理模型。模型法是物理学中重要的科学方法，学生初次接触这种方法，为了缩小物理知识与学生生活的距离，帮助学生感性地理解“建模”的基本思想，可以先出示几幅简笔画，如图所示。

由此让学生意识到：用线条可以把事物的基本特征勾画出来，这种方法既概括达意，又简洁方便。
为了表示光的传播情况，物理学中通常用一条带箭头的直线，形象化地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。
应该使学生知道，光线实际上是不存在的，是人们用来表示光的传播路线的一种方法，是一种理想模型。理想模型略去事物的次要因素，用简明、概括、直观的方法，把事物的主要特点表示出来。另外提醒学生注意，画光线时可用一条或几条有代表性的线表示光的路径，必须用箭头标明光的传播方向。教师要通过示范，让学生会画点光源发出的光线和平行光束。
点光源发出的光线 平行光束
图3.1-2
4、影子的成因
“活动2”的目的是激发学生对影子产生兴趣，通过活跃的课堂气氛，把学生的注意力吸引到教学内容上来，并引导学生分析影子的成因。
手影游戏生动有趣，寓教于乐，最好由学生竞相演示，如果没有学生会做，教师可做示范，再让学生学做。光源可以用投影仪，手与银幕（或墙壁）的距离越近，影子的边缘轮廓越清晰。

做完手影游戏后，先让学生讨论阐述影子的成因；然后引导学生尝试画光路图，进行分析（如图所示）。

关于日食和月食的形成，最好用三球仪来说明；也可以用功率较大的白炽电灯作光源，用足球作地球，用乒乓球作月亮来观察；或者设计制作多媒体动画课件，用光路图来说明（画图时不必画半影区，不要涉及日、月食的种类）。结合学习日食和月食，可以对学生进行破除迷信的思想教育。
为了丰富学生对光的直线传播的认识，还可以列举日常生活中的其他一些例子，让学生解释，如射击瞄准、激光准直等。
（三）光的传播有多快
“光的传播需要时间吗？”可以先让学生猜一猜（如能引起学生争辩，效果更好），以激起学生的兴趣，然后再让学生阅读教材自学课文。
看书后让学生小结，要明确两点：⑴光在真空中传播得最快，约为c=3.0×108m/s；⑵光在不同的介质中传播的快慢是不同的。
光在真空中的速度是一个重要的物理常数，常常用到，最好让学生记住。
为帮助学生理解光速有多快，可以用一些比喻，如：从北京到香港，乘火车约用27h，乘飞机约用3h，而光则0.0066s可达；光在1s内传播的距离相当于绕地球七圈半等。
（四）光的色散
将三棱镜对着白光灯管，看到灯管不再是洁白无暇的了，而是呈现出多彩的光芒。思考为什么会有这个现象发生？

解释现象：白色的光经过了三棱镜的折射，不同颜色的光折射的角度也不同，所以在白屏上形成一条彩色的光带，光带上面的光从一侧到另一侧分别是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这种现象就叫光的色散。
光的色散现象是由伟大的物理学家、数学家牛顿发现的，牛顿一生有很多贡献，他的成功伴随着他勤奋好学、刻苦钻研的精神。牛顿出生在一个农民家庭，他的母亲每天都要派他去集市上卖农产品，不过牛顿天生热爱学习，就悄悄地躲在树丛后面看书，舅舅发现以后，被牛顿执着的学习精神打动，终于同意让他进入学校学习。牛顿后来经过自己的刻苦钻研，终于成为了改变世界的科学巨人，为人类做出了卓越的贡献！