资源简介

光的反射
一、物理核心素养
1、物理观念：知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影的形成、日食、月食等现象.知道光在真空中的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小.
2、科学思维（1）通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力
（2）通过观察实验分析实验培养学生学生科学的思维方法(分析、概括、推理（3）通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力
3、科学探究：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.
4、科学态度与责任：通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育.
二、教学重点：理解光沿直线传播以及应用
三、教学过程：
光沿直线传播
【引入新课】
师：我们生活在一个五彩缤纷的世界里。有绿的山，有红的叶，大自然美不胜收，但是在漆黑的夜晚，我们却也看不见这些美景。这是为什么呢？
生：因为没有光。
师：对，人要看见东西，就必须要有光。光使我们的世界绚丽多彩，那么本章我们将初步学习有关于光的初步知识。
【新课教学】
光源
师：那么光是从哪些物体发出来的呢？同学根据平常的在生活中的观察，看看哪些物体可以发光呢？
预测学生的回答：太阳，电灯，萤火虫，霓虹灯，星星，蜡烛，水母等。
师：同学们知道的能发光的物体很多嘛。但是有一点点不正确，电灯和蜡烛以及萤火虫就是光源吗？
生：不一定
师：那我们应该怎么修改呢。引导学生回答：正在发光的电灯，正在发光的蜡烛和正在发光的萤火虫。
师：那么刚才同学们说到的太阳以及绝大多数的星星都是恒星，宇宙中的恒星都能发光。那么月亮是不是光源呢？
生：不是，月亮是卫星。自己不会发光。
师：还有许多动物也能发光，比如同学们刚才说到的萤火虫和水母。还有灯笼鱼，斧头鱼等也都能发出光。刚才说的这两种都属于自然光源。当然社会生活中有很多人造光源，比如刚刚同学们说的蜡烛，电灯等都是。那么在物理学中，把所有这些能够自行发光的物体都叫做光源。我们刚刚把光源分为自然光源和人造光源是按照来源分类的。那么其实我们后面画图的时候把光源按形状分，可以分为点光源和平行光源。比如激光发出的光就是点光源，比如就是太阳，离我们很远的地方，所以照射到地球表面的太阳光可以看成是平行光。
师：在远古时代是没有人造光源的。人造光源是从人工取火开始的，人工取火是一件十分重大的发明。恩格斯曾说过：就世界的解放作用而言，摩擦生火还是超越了蒸汽机，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而把人和动物分开。这就说明照明对于人类意义有多重要。这也使人类在漆黑的夜晚，不再被猛兽攻击。在后来就有了固定的光源，从经历了制造和使用动物灯油、植物灯油、煤油灯、白炽灯和日光灯的漫长历史过程。现在有了电灯之后，我们的生活就方便很多了，其实像以前读书是用点蜡烛啊，是一件很奢侈的事情，所以大家就早早的就睡觉了。
师：接下来我们来看PPT上一道题目，检验大家的学习成果。
(1)下列不是光源的物体有()
A.太阳
B.火焰
C.月亮
D.电灯
光的传播
（1）实验猜想
师：（用激光笔在墙上打出一个点），从激光笔发出的光是怎么传播然后在墙上打出一个点的呢。从光源发出来的光是怎么样传播的呢？在ppt上有三张图片，都是生活中常见的情景。第一张是在有雾的天气透过树叶的太阳，第二张是在漆黑的夜晚，绚丽多彩的光束。第三张是影子游戏。从这些图片中，同学们猜想一下，光是怎么传播的呢。
生：光沿直线传播。
师：在有雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的，可以看到漆黑的夜晚中光束是直的，从这些现象中，似乎都能给我们光沿直线传播的启示。那么到底光是不是沿直线传播，我们还需要用实验去探究。
实验探究
师：我们先来探究光在空气中是如何传播的呢。老师让激光笔发出光，我们就能在墙上看见一个亮点，可是它在空气中是如何传播的，我们是看不见的，也就不知道它到底是如何传播的，所以我们要想办法让光路在空气中可以被我们看到。那么同学们有没有什么小妙招吗？
师：同学们既然没有小妙招，那没有关系，老师倒是有一个很简单的方法，让这个光路原形毕露。（拿出混有牛奶的水喷向光路），同学们看到什么现象。
生：看见光是直的。
师：这说明什么呢？
生：光在空气中是沿直线传播的。
师：那么光在液体中是怎么传播的呢。接下来我们也一起来看一下啊。这是装有均匀液体的水缸，我们把激光垂直射向水里，同学们观察到什么现象。又说明什么。
生：看见光是直的。说明光在液体中是沿直线传播的。
师：光在空气中，液体中是沿直线传播的。那么光在固体中是怎么样传播的。
生：沿直线传播的。
师：那同样的，我们也用实验来验证一下。这是一块果冻，老师让激光垂直射向果冻。这很明显光在固体中沿直线传播的。
师：通过上面我们所做的实验，光在空气、液体、固体中都是沿直线传播的。那么光总是沿直线传播的嘛。接下来我们来做一个小实验，请同学们认真观察，将激光沿白屏从空气斜射入水中。同学们观察到什么现象。
生：可以看到光在空气和水中的路径都是直线但是在空气和水的界面上发生了偏折。
师：光在同种介质中沿直线传播;但在两种介质的界面上发生了偏折。这两个现象说明光必须在同种介质中才沿直线传播，但光在同种介质中光就一定沿直线传播吗 同样的，我们也来通过播放视频：看一个实验：光在非均匀糖水中传播的实验。
师：在支架上固定一个薄水槽，其中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例)，由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。
师：光能在这个砖头中传播吗。像这个黑板中，光可以传播吗。
师：综合上述几个实验，我们就不难得出：光是在均匀、透明、同种介质中是沿直线传播的。
光线
师：那么我们要如何将光的传播路径在纸上表示出来呢？由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路线画一条直线。并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。用这种方法,就可以把本来看不见的光线及光的传播路径用画图的方法表示出来,这种图叫光路图。
用光的直线传播的知识解释有关的现象。
师：同学们来猜一个谜语：一个好朋友，走到哪里跟到哪里，就是不说话。是什么呢
生：影子
师：那么影子的产生原理是什么呢？
生：因为光是沿直线传播的,且光不能穿透不透明物体,所以光射到不透明物体上后,在这个物体的一侧就会有一个光照射不到的区域,这就是影子。
师：同学们很聪明。影子的出现不恰恰证明了光在空气中是沿直线传播的。如果光能拐弯,它就能绕过物体跑到物体的背后去,物体背光的一方就会亮起来,那就不会有影子。
师：接下来我们来做一道习题。
题目：晚上，人从马路边一盏路灯下走过的过程中，其影子的长度变化情况是（　　）
A. 先变短后变长
B. 先变长后变短
C. 逐渐变短
D. 逐渐变长
指导学生画出其光路图进行解答。
（放几张关于日食，月食的照片）
师：以前的人说这是月亮被狗给吃了，你们相信吗？
生：不信。
师：古人由于知识有限，所以迷信的说法是天狗吃月亮。而实际上用今天所学的光的直线传播完全可
以解释。接着我们就一起来研究一下日食和月食到底是怎么产生的。
（用黑板画图和学生一起探讨日食和月食。）如图
师：我们先来看一下日食，因为地球比月亮大，所以它是这样运动的。（画图）这样在1区看见日全食，2、3看见日偏食。在4区域看见是日环食。发生日食的时候地球、月球和太阳在同一直线上那么月球在中间的。
师：我们在来看一下月食。我们知道太阳是能发光，月球是反射太阳的光来照亮地球的。当太阳，地球和月球在同一直线上的时候，月亮就会被地球挡住，人们就会看不见月亮，这种就称作月食。那么到底当月亮转到哪个位置的时候会发生月食呢。当月亮在1区时，会发生月全食。那么是不是在2、3区就是月偏食呢。其实不是。当月亮处在2、3区时，虽然只有一部分光线照到月球中，只是比平时稍微暗一些，人们是感觉不出来的。那什么时候会出现月偏食呢，就是当月亮一部分处在1区，一部分处在2、3区时，这时就会出现月偏食。因为月亮比地球小很多，所以月球不可能处在4区。
师：总的来说，不论是日食还是月食都是光沿直线传播造成的自然现象。
师：接下来我们一起来学习一下小孔成像的相关知识点。
师：这边有一根蜡烛，中间是一个小孔，这边是一个白屏。那么蜡烛发出的光能把整个光屏全部照亮吗
生：不能
师：为什么？
生：因为光是沿直线传播的，只有通过小孔的光才能到达光屏，形成亮斑。
师：思考的很到位，那么来看一下，到底是怎么样的，形成的像又有什么特征？
（通过实验演示）
师：通过观察，同学们观察像跟蜡烛相比有什么特点
生:是倒立缩小
师：那这个像是实像还是虚像呢。我们说可以在光屏上呈现的都是实像，不能在光屏上呈现的像是虚像。所以按照这个思路，我们小孔成像呈现的应该是实像。所以应该是倒立、缩小的实像。
师：那么为什么小孔成像形成的像是倒立缩小的呢。我们可以通过画图来解释一下。我们一起来画一下这个光路图。如图：
师：从光路上来看，像也确实是倒立缩小的。还有就是成的像是与小孔的形状无关，只与物体的形状有关。
师：那么在晴天的时候，我们常常可以在树荫下看见一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑是什么呢？它们是怎么形成的？
生：这些小亮斑是是太阳的是实像。他们是太阳发出的光在空气中沿直线传播的。
（4）光沿直线传播的应用
师：光沿直线传播在生活中也有着很广泛的应用。同学们能根据你的已有知识来想想在生活中有哪些东西应用到光沿直线传播
预测学生的回答：1、古代的皮影戏
2、瞄准射击
3、激光准直仪
师：对，同学脑子转的都很快，但是除了刚刚同学们所说的皮影戏、瞄准射击、激光准直仪。那其实我们看排队有没有站整齐，就是让自己只能看见前面一个人的头。这也是根据光沿直线传播。还有木工削木的时候，总是会闭上一只眼睛，这也是根据光沿直线传播。
（5）光速
师：雷雨天，我们是先看到闪电还是先听到雷声？
生：先看到闪电的
师;闪电和雷声是同时发出的，那为什么我们是先看到闪电的呢。
生：光的传播速度要比声音的传播速度快得多，所以我们先看到闪电后听到雷声。
师：声音的传播速度是多少，同学们记得吗
生：声音在常温下的速度是340m/s
师：那么光在真空中的速度是3.0×108m/s，我们可以看出光的速度确实比声音的速度快的多的多。光在真空中的速度速度最大，在其他介质中均要减少。在空气的速度略小于在真空的速度，通常也视为3.0×108m/s。光在水中的传播速度约是真空中3/4，在玻璃中的传播速度约是真空中的2/3。
师：光的传播速度很大，测光的速度是极困难的。17世纪天文学家和物理学家都认为光速无限大。伽利略对此提出怀疑，但实验不能成功。后来是丹麦物理学家罗默首次测得光速。

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