资源简介 第四章 光现象4.1 光的直线传播【教学目标】1.知道什么是光源;知道光在均匀介质中沿直线传播。2.知道光在真空中的传播速度最大;会用光沿直线传播的知识解释一些现象。3.了解小孔成像的原理;了解光年是长度单位。【教学重难点】1.知道光的直线传播,知道光在不同介质中的速度不同。2.用光的直线传播来解释简单的光现象。【教学步骤】【自主学习案】(1)伴随着舒缓的音乐,欣赏一幅幅美丽的城市夜景。思考:是什么使城市的夜晚如此美丽?正是有了色彩斑斓的光,城市才被打扮得如此美丽迷人。(2)观看视频:北京奥运会击缶和日晷的画面。【课堂导学案】一、讲授新课1.光源:(1)思考:生产和生活中哪些物体可以发光?学生举例,教师适时展示一些光源的画面。(2)光源:能发光的物体叫做光源。分类:自然光源和人造光源。2.光的传播:(1)思考:打开电灯,我们就可以看见它的光,这是由于光从灯泡到达了我们的眼睛,那么,光的传播有什么特点?(2)学生讨论,教师适时展示生活中光传播的一些画面。(3)探究:光是怎样传播的?①演示:在暗室中一束光传播的动画。学生观察现象,得出结论:光在空气中的传播路径是沿直线传播的。②演示:一束光在水中传播的动画。学生观察现象,得出结论:光在水中的传播路径是沿直线传播 。③演示:一束光在有机玻璃中传播的动画。学生观察现象,得出结论:光在有机玻璃中的传播路径是沿直线传播。④小结:光在均匀介质中是沿 直线 传播的。3.光的直线传播的应用及现象:(1)思考:光的直线传播在生活和生产中有什么应用呢?学生讨论。(2)演示:①激光准直;②射击瞄准要注意“三点一线”;③队列;④千手观音;⑤小孔成像;⑥手影游戏,影子;⑦日食和月食的形成。4.光速:(1)思考:雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么?光速比声速快。(2)光速:c=3×108 m/s(3)光在真空中的传播速度最快。(4)光在水中的速度大约是空气中的3/4,光在玻璃中的速度大约是空气中的2/3。(5)光速的测量:你知道光速是怎样测量出来的吗?学生讨论,教师播放相关动画。二、课堂小结1.光源:能发光的物体叫光源。2.光的传播:光在均匀介质中一定沿直线传播。3.光的直线传播的应用及生活现象:(1)应用:激光准直、射击瞄准……(2)生活现象:影子、日(月)食……4.光速:c=3×108 m/s光在真空中的传播速度最快。【拓展练习】1.下列说法中,正确的是( D )A. 太阳和月亮都是光源B. 光在同种介质中沿直线传播C. 人看见物体是由于人眼发出光线射到物体上D. “小孔成像” 是由于光的直线传播形成的2.在太阳光垂直照射的塑料棚顶上有一个很小的“△”形小孔,那么在地面上形成的光斑是( C )A.“△”形 B.“▽”形C.圆形 D.无规则形状3.太阳光传到地球上需要的时间约为8 min 20 s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km。4.2 光的反射【教学目标】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:5.通过实验,观察光的反射现象。6.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。7.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。8.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:9.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。10.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。11.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。【教学步骤】【自主学习案】学生观看阿基米德利用铜镜反光击退敌军的故事,领略光的神奇。【课堂导学案】一、讲授新课1.光的反射(1)想想议议:在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢?为什么?(2)光的反射:我们能看见太阳、电灯,是由于它们能发光,光线进入了我们的眼睛。这是光的直线传播。我们能看见不发光的物体,是由于它们反射的光进入了我们的眼睛。这是光的反射。2.探究:光反射时的规律。(1)提出问题:光在反射时遵循什么规律?即:也就是说,反射光沿什么方向射出?(2)设计实验:把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。(3)进行实验:教师演示实验。边演示边介绍几个概念:垂直于镜面的直线叫做法线;入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。(4)分析论证:由上述实验,我们可以得到结论:光在发生反射时:反射光线、入射光线与法线在 同一 平面内;反射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;反射角 等于 入射角。 这就是光的反射定律。(5)游戏:激光打靶。各组分发一枝激光笔、平面镜和纸靶。比赛 1 :先固定平面镜,使激光束通过平面镜反射后打到纸靶上。看哪组又快又准。学生讨论、交流、实验。各小组介绍经验。入射光、反射光要在一个平面内。先通过镜子找到靶,使激光束直接对着镜子里的靶射就能射中。比赛 2 :再固定激光束,转动平面镜使反射光线打到纸靶上。学生讨论、交流、实验。各小组介绍经验。平面镜的角度要合适,要使平面镜的垂直方向在入射光线和反射光线的角平分线上。3.光的反射定律(1)认识“三线两角”:教师通过图示进一步教给学生什么是入射光线、反射光线、法线,什么是入射角、反射角。(2)辅助练习:①如图①,AO是 反射 光线,BO是 入射 光线,ON是 法线,∠AON是 反射 角,∠BON是 入射 角。②如图②,入射光线与镜面夹角为20°,则入射角等于 70° ,反射角等于 70° ,入射光线与反射光线的夹角等于 140 °。(3)反射时光路的可逆性:①如果把入射光的方向改为逆着反射光的方向,会出现什么情况呢?②教师演示,学生观察。③新的反射光的方向会逆着原来入射光的方向。这表明:在反射现象中,光路是可逆的。④反射可逆在生活中的现象:生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如,如果你在一块平面镜中看到了另一位同学的眼睛,那么,不论这个平面镜多么小,你的同学也一定会从这块平面镜中看到你的眼睛。4.镜面反射和漫反射(1)动画演示镜面反射和漫反射。(2)镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。(3)由于漫反射,我们才能从各个方向看到不发光的物体。二、课堂小结1.光的反射现象2.光的反射定律光在发生反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。3.在反射现象中,光路是可逆的。4.镜面反射和漫反射【拓展练习】1.在下图中,根据入射光线和反射光线,判断并画出相应的反射光线或入射光线。2.如下图所示,欲使用一平面镜将斜射的阳光竖直向下射入井中,请你用作图的方法确定应当怎样放置平面镜。3.(多选)一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍有不少水潭。为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是( BC )A.迎着月光走时,地面上较暗处是水潭B.迎着月光走时,地面上较亮处是水潭C.背着月光走时,地面上较暗处是水潭D.背着月光走时,地面上较亮处是水潭4.在暗室里用手电筒照射一块毛玻璃,观察反射光的方向。然后用蘸水的湿毛巾擦毛玻璃,再用手电筒照射毛玻璃,观察反射光的方向。比较前后两次反射光有何变化。讨论这是为什么。答:手电筒照射一块毛玻璃,其反射光为漫反射。湿毛巾擦毛玻璃后,水会将毛玻璃的粗糙面填平,从而形成镜面反射,这说明了物体表面的粗糙程度对反射光的影响。4.3 平面镜成像【教学目标】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.了解日常生活中平面镜成像的现象。4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。5.通过“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。6.观察实验现象,感知虚像的含义。7.通过观察感知球面镜对光线的作用。【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。【教学步骤】【自主学习案】欣赏练功房练功和老鹰飞过湖面的动画。【课堂导学案】一、讲授新课1.平面镜成像的特点(1)想想做做:①在你照镜子的时候可以看见镜子里有另一个“你”,镜子里的这个“你” 称为你的像。②镜子中的这个像和你的大小一样吗?当你改变与镜子的距离时,像的大小改变吗?③你的像在什么位置?像到镜子的距离是多少?镜子中所成的像有什么特点?(2)探究:平面镜成像的特点。提出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?猜想:像到镜面的距离和物到镜面的距离相等,像和物大小相同。设计实验:①我们虽然可以看到物体在平面镜中的像,但如果在平面镜后放置一块光屏,屏上不会呈现物体的像。因此,我们无法用尺子去测量像的位置和大小,怎样解决这个问题呢?②你准备怎样寻找像的位置?③用什么方法比较物和像到平面镜的距离的关系?④用什么方法比较物和像的大小关系?⑤根据实验计划,你准备选择哪些实验器材?进行实验:学生分组实验,注意分工协作。分析论证:平面镜成像的特点:①平面镜所成的像与物体大小相等——等大;②像与物到镜面的距离相等——等距;③像与物的连线与镜面垂直——垂直;④像是虚像。(3)平面镜成像的原理:电脑演示:用画图的方式来表达像和物的关系。①在蜡烛上任选一点S。②从S发出的光中任选两条入射光,画出其反射光线。强调作图规范,注意线的虚实、箭头等。③如果人眼正处在这两条反射光线的传播路径上,眼睛就会觉得这两条光线好像是从这两条反射光线的反向延长线在镜后的交点S′射出的,我们把S′叫做S的虚像。④物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点,所有的虚像点就组成整个物体的虚像。2.实像和虚像(1)实像和虚像的区别:①实像:能够呈现在光屏上的像叫做实像,实像也可以用眼睛直接观察,实像是由实际光线会聚形成的。如:小孔成像。②虚像:只能用眼睛观察,而不能在光屏上呈现的像叫做虚像,虚像是由反射光线的反向延长线会聚形成的。如:平面镜所成的像。(2)例题讲解:根据平面镜成像特点做出物体 AB 在平面镜中所成的像A′B′。问题:1.7 m 高的人照镜子,镜子高 1 m,则镜中的像为多高?问题:人离镜子越远,像越小,这种说法对吗?(3)想想议议:岸边的树木和山峰在水中的像看上去都是倒立的,你能说明其中的道理吗?3.平面镜成像的应用(1)利用平面镜成像。有些面积较小的店铺,在一面墙上镶上大的平面镜,就会在视觉上产生面积似乎增加一倍,显得十分气派,某些居家也采用同样的方法增加视觉空间,显得格外豪华宽敞。在生活中,只要善于巧妙利用平面镜,就能增加许多美景,增添许多乐趣。出示照片:照镜子、商店墙上的镜子、排练房中的大镜子。提问:测视力时要求眼睛到视力表的距离是5 m。那么在 3 m 的房间里能测视力吗?如何测?提问:月球与地球相距 3.8 × 108 m,当我们在1.5 m 深的池中看到“月亮”时,①它距池面有多远?②这个“月亮”与天空中的月亮等大吗?有的学生会问:为什么我们看到的“月亮”要小?(这也是有的学生认为“近大远小”的原因)老师借机解释:这是人的视角问题,比如当我们看到远去的汽车会觉得它变小了,实际上汽车不会因为与我们的距离远而有变化。(2)潜望镜。拿出潜望镜实物,请一位同学在讲桌以下看同学,问他从这里看见同学们了吗?分析:他之所以能看见同学们是因为同学们身上反射的光进入了他的眼睛,根据光是沿直线传播的,同学们反射的光为什么能从这里射入他的眼睛呢?其实这种现象实现起来非常简单,只需要两个平面镜。视频和图片展示潜望镜的原理。4.科学世界——探知球面镜的奥秘。二、课堂小结1.探究——平面镜成像的特点:(1)平面镜所成的像与物体大小相等;(2)像与物到镜面的距离相等;(3)像与物的连线与镜面垂直;(4)像是虚像。2.实像和虚像:(1)实像:能够呈现在光屏上的像叫做实像,实像也可以用眼睛直接观察,实像是由实际光经会聚形成的。如:小孔成像。(2)虚像:只能用眼睛观察,而不能在光屏上呈现的像叫做虚像,虚像是由反射光线的反向延长线会聚形成的。3.平面镜成像的现象及应用。【拓展练习】1.物体AB在镜里有像A′B′,但若在A′B′和平面镜后面之间放一个物体遮挡,你是否还能在平面镜里看见像A′B′( B )A.不能 B.能 C.能,像变暗 D.能,像变小2.人站在平面镜前,当他向平面镜走近时,发生的现象是( C )A.像变大,像到镜面的距离变小B.像变大,像到镜面的距离变大C.像不变,像到镜面的距离变小D.像不变,像到镜面的距离不变3.下面说法正确的是( B )A.汽车的后视镜是凹面镜B.在街头丁字路口拐弯处的反光镜是凸面镜C.手电筒的反光装置相当于凸面镜D.凸面镜和凹面镜对光线的作用不遵守光的反射规律4.通过平面镜看到钟上时针、分针的位置如图所示,则钟所指示的时间是10点0分。4.4 光的折射【教学目标】1.通过实验,探究并了解光的折射现象及其特点。2.能用光的折射规律解释生活中的一些折射现象。3.知道海市蜃楼是由于光的折射形成的。【教学重难点】1.会通过实验探究光的折射特点。2.会用折射规律解释常见的折射现象。【教学步骤】【自主学习案】有趣的现象:观看实验视频,消失的硬币。思考:硬币为什么会消失呢?【课堂导学案】一、讲授新课1.光的折射视频演示实验:光从空气射向水中的传播。像这样光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。2.光的折射定律(1)视频演示实验:探究光折射时的规律。(2)由上述实验,我们可以得到结论:光在发生折射时,折射光线跟入射光线和法线在 同一 平面内;折射光线和入射光线分别位于法线 两侧 ;光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射角 小于 入射角,入射角增大(或减小)时,折射角增大(或减小) ;当光线从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角 大于 入射角。这就是光的折射定律。(3)进一步明确“三线两角”的概念:入射光线、法线、折射光线和入射角、折射角。(4)练习:根据光的折射定律画出对应的折射光线。(5)折射时光路的可逆性:猜想:如果让入射光线逆着原来折射光线的方向入射,现在的折射光线将怎样射出?演示:光从玻璃射入空气中。首先用笔在光从空气射入玻璃时的入射光线和折射光线的位置分别做上一个标记。现在让入射光线逆着原来折射光线的方向入射,请同学观察现在折射光线的位置。提问:你观察到了什么?你猜对了吗?请大家通过屏幕上的两个光路图对比,说明折射光路具有什么性质?学生观察现象并得出结论:折射光路具有可逆性。(6)想想议议:请你猜测,如果光从水中斜射入空气,是否发生折射现象?射到空气中的光线将向哪个方向偏折?画图表示你的想法。你在作出这个猜测时,作了什么样的假设?实际做做,看这种假设和猜想是否正确?3.光的折射现象:(1)折射使池水“变浅”;(2)折射使树木“变高”;(3)折射使铅笔“错位”;(4)海市蜃楼。二、课堂小结1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。2.光的折射定律:光在发生折射时,折射光线跟入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧;光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角增大(或减小);当光线从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角。【拓展练习】1.在研究平面镜成像特点的实验中,在竖起的玻璃板前后各放一支蜡烛,对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的“蜡烛”。下列说法中正确的是( C )A.两者都是光的反射形成的像B.两者都是光的折射形成的像C.前者是光的折射形成的像,后者是光的反射形成的像D.前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像2.小明在湖畔看到:船儿在水面荡漾,鱼儿在白云中穿梭,青山在水中摇曳。小明看到的景物中,由于光的折射形成的是( B )A.船儿 B.鱼儿 C.白云 D.青山4.5 光的色散【教学目标】1.通过观察和实验,了解白光的组成;知道色光的三原色。2.了解看不见的光,认识红外线、紫外线及现代技术中它们的应用。【教学重难点】1.光发生色散时的光带颜色分布。2.红外线和紫外线的应用。【教学步骤】【自主学习案】欣赏一组图片:色彩斑斓的世界。思考:这多彩的光怎么来的呢?【课堂导学案】一、讲授新课1.光的色散:(1)视频演示:让一束太阳光照射到三棱镜上,从三棱镜射出的光有什么变化?(2)动画模拟:让一束太阳光照射到三棱镜上,观察现象。(3)光的色散:太阳光通过三棱镜折射后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带,这种现象叫做光的色散现象。(4)提问:光的色散现象说明了什么?光的色散现象表明:白光不是单色光,而是由不同颜色的光组成的。这个实验是英国物理学家牛顿在1666年做出来的,从此人们发现了光的颜色的秘密。动画演示牛顿光的色散实验。(5)彩虹的形成就是光的色散现象。2.色光的混合:(1)色光三原色:人们发现,红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。将这三种色光混合,会出现什么颜色?演示实验:用手摇装有红、绿、蓝三色盘的转台进行演示。调节三色比例,旋转时就看到三色盘呈灰白色。对于红、绿色光的混合,可调整三个色盘,使其只露出红色和绿色部分,改变各色比例,旋转时就会观察到随着红、绿色比例不同,会依次出现橙红、橙黄和绿黄几种颜色。(2)应用:彩色电视机多彩的画面。利用这个原理,我们只需用光的三原色,就可以通过不同的混合,观看到丰富多彩的电视画面了。在彩色电视机的荧光屏上,规则地密集排列着许多种能发出红、绿、蓝光的荧光粉粒。回家后,同学们可以用放大镜观察一下家中的电视机屏幕。(3)视频演示色光的混合。3.物体的颜色(1)视频了解物体呈现各种颜色的原理。(2)透明物体的颜色:动画模拟透明物体的颜色。透明物体的颜色:透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的。一个物体能够透过所有的色光,它就是无色透明的。(3)不透明物体的颜色:动画模拟不透明物体的颜色。不透明物体的颜色:不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。一个物体能够吸收所有的色光,它就是黑色的;能够反射所有的色光,它就是白色的。4.探究:色光的混合与颜料的混合。(1)提出问题:颜料混合的规律与色光混合的规律是不是相同的?(2)设计实验:分别用红色和蓝色的透明塑料片挡在两只手电筒的前面,观察它们射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的颜色。再观察红、蓝颜料混合后的颜色。(3)进行实验:视频演示实验,学生注意观察现象。动画模拟色光和颜料混合的情形。(4)分析论证:①大量的实验表明,自然界中的红光、绿光、蓝光是无法混合而成的,而其他色光则能混合得到,所以红、绿、蓝称为光的“三基色”。②大量的实验表明:品红、黄、青能调出其他各种颜色来。所以称它们为颜料的“三原色”。5.光谱:(1)模拟光的色散演示动画。(2)光谱:棱镜可把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来,就是光谱。6.红外线和紫外线:(1)模拟动画:在光谱上分别放上温度计,可以发现温度计的示数有变化,在红光处温度升得最高。在红光外侧同样放上温度计,可以发现温度升得更高。这说明了什么?(2)红外线:太阳的能量以光的形式辐射到地球,如果把非常灵敏的温度计放到棱镜下面,让光照射,能够检测到温度的上升。值得注意的是,在光谱上红光以外的部分,温度也会上升,说明这里也有能量辐射,不过人眼看不见,我们把这样的辐射叫做红外线。(3)紫外线:1801年德国物理学家里特发现,在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在。在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光,叫做紫外线。7.红外线:(1)视频了解红外线的相关知识。(2)小结:主要特点:①热作用强(物体温度越高,辐射出来的红外线越强)应用:红外线探温、红外线夜视仪等。②穿透云雾能力强应用:红外遥感、遥控。③可以用来遥控应用:电视机、空调的遥控器。④红外线感应应用:红外线感应灯、自动门、卫生洁具的自动控制开关等。(3)图片展示红外线的各种应用。8.紫外线:(1)视频了解紫外线的相关知识。(2)小结:主要特点:①化学作用强应用:底片感光。②生理作用强应用:适量的紫外线可杀菌,促进骨骼生长;过量的紫外线能使皮肤粗糙,甚至引起皮肤癌。③荧光效应应用:防伪技术。(3)视频了解紫外线对臭氧层的破坏的相关知识。二、课堂小结1.光的色散太阳光通过三棱镜折射后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带,这种现象叫做光的色散现象。2.物体的颜色(1)透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的;(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。3.色光三原色:红、绿、蓝。颜料三原色:品红、黄、青。4.光谱棱镜可把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来,就是光谱。5.红外线(1)热作用强;(2)穿透云雾能力强;(3)红外线遥控;(4)红外线感应。6.紫外线(1)化学作用强;(2)生理作用强;(3)荧光效应。【拓展练习】1.在无任何光源的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣红裙子的演员身上,观众看到她( D )A.全身呈绿色B.上衣呈绿色,裙子呈紫色C.上衣呈绿色,裙子不变色D.上衣呈绿色,裙子呈黑色2.戴蓝色镜片的人看红色的纸,看到的颜色是( C )A.红色 B.蓝色 C.黑色 D.白色3.在加工黑白照片的暗室里,所用温度计液柱通常是蓝色而不是红色的,这是因为( B )A.暗室安全灯是红灯,因而一切物体看起来都是红的,温度计的液柱如果是红色的,在这种环境下不易看清楚B.温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑色的C.蓝色液柱在红光下看得更清楚D.红色液柱在红光照射下反射白光 展开更多...... 收起↑ 资源预览