资源简介

人教版 · 八年级上册
教学设计
授课教师：______________　　执教班级：______________　　课时：1 课时（45 分钟）
1. 能结合生活实例判断常见物体是否为光源，能准确说出光在同种均匀介质中沿直线传播，并会用带箭头的直线（光线）表示光的传播路径和方向。
2. 能用光的直线传播解释影子、小孔成像、日食和月食的形成，以及激光准直、射击瞄准等应用，知道小孔成像成的是倒立的实像。
3. 知道光在真空中传播得最快，约 30 万千米每秒（即每秒约 3 亿米），知道光在水、玻璃等介质中比在真空中慢，且光可以在真空中传播（声音不能）。
4. 在“让光路可见—用光线记录—解释现象”的探究链条中体会物理模型的作用，养成用实验证据而非空想来说明光学现象的习惯。
项目 具体内容
教学重点 光在同种均匀介质中沿直线传播；会用光线描述光路，并解释影子、小孔成像等现象。
教学难点 理解“同种均匀介质”这一成立条件（不均匀介质中光会弯曲）；理解光线是人为引入的模型而非真实存在；说清小孔成像为什么是倒立的。
器材 数量与规格 课前准备 操作要点 备用方案
激光笔（Class II，<1 mW） 1 支/组 严禁照射人眼与同学，教师课前统一编号保管、课后回收 显示空气中光路、做三孔验证 用手电筒加硬纸板狭缝替代
长方形水槽（加 3~5 滴牛奶） 1 套/组 水要澄清，牛奶只需几滴即可显光路，过多会浑浊 让水中光路可见 用玻璃缸加少许粉笔灰替代
带小孔的硬纸片、半透明白屏、蜡烛与火柴 1 套/组 小孔直径约 2 毫米，蜡烛由教师点燃、远离易燃物 观察小孔成像 用 LED 小灯加电池盒替代蜡烛
三张带孔卡片、直尺、图钉 1 套/组 三孔预先打在同一直线上并可用图钉固定在尺上 验证光沿直线传播 用成品“光沿直线传播”演示教具替代
一、体验引入：手影是从哪里来的（5 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 师问（拉上窗帘、关前排灯，用强光手电在白墙打出狗、鸟手影）：「墙上这块黑东西是什么？为什么它的轮廓和我的手一模一样？」请 3 号同学先答，再请 5 号补充。 预设生成与追问：若学生答「是手的影子」，追问「影子是手变出来的，还是光被挡出来的？」；若学生答「那里光照不到」，立刻板书「挡住—光照不到—暗区」三个词，请全班齐读一遍。 保持手不动，把手电慢慢移远，师问「影子变大还是变小？谁有办法让影子变大？」请一名学生上台操作，其余同学用「近大远小」齐答。 板书课题《第1节 光的直线传播》，抛出中心问题：「光在空气里到底怎么走？为什么手能挡出影子？」请每人把猜想写在笔记本第一行。
学生活动 生答（3 号）：「是手的影子，光被手挡住了。」（5 号补充：「黑的地方光到不了。」） 一名学生上台移动手电，全班观察并齐说「光源越近影子越大、越远影子越小」。 在笔记本写下猜想：「光可能是直着走的，被手挡住后后面就暗了」，并把「影子大小与光源远近有关」记在页眉。
二、让光在空气中现形：光在空气中沿直线传播（12 分钟）
表1　常见光源的辨别与光在不同介质中传播快慢的比较
类别 例子 说明
是光源 太阳、萤火虫、点燃的蜡烛 自身能够发光
不是光源 月亮、平面镜、关闭的屏幕 反射别的光
光速 真空中约3亿米每秒 水中、玻璃中较慢；光可在真空传，声音不能
角色 课堂活动
教师活动 【空气中光路演示·分步操作】(1) 在讲台前喷少量水雾（或轻弹粉笔灰、点一小段蚊香造烟），关掉前排灯；(2) 让激光笔从教室一侧斜向上射出，请全体学生描述看到的那条亮线；(3) 换一个角度再射一束，请学生比较两条亮线是不是都直；(4) 等雾散去再射一次，师问「这次还看得见光的路吗」。 师问：「亮线是光本身，还是光照到小水珠以后才被我们看见？」引导学生说出「让光路可见」的办法；再问「两条亮线有没有拐弯？说明光在空气中怎么走？」请 2 组各派一名代表回答，教师把关键词「直」板书。 预设错误与订正：若学生说「光在任何情况下都直着走」，教师出示一杯上稀下浓的糖水，把激光斜射进去，请前排学生看清光路变弯，师生共同把结论补成「光在同种、均匀介质中沿直线传播」，并齐读两遍。 结合表1 组织快问快答：点燃的蜡烛、萤火虫、太阳、月亮、平面镜、关闭的屏幕，每举一物点一名学生判断并说理由，教师只订正「月亮和镜子是反射别处的光，不是光源」。 师问：「太空里没有空气，太阳光怎么到地球？声音能不能在太空传？」请同桌互讲 30 秒后点名回答，板书「光可在真空中传播，声音不能」。
学生活动 生答：「看到一条笔直的亮线，是光照到小水珠后进了眼睛才看得见；雾散了就看不见路了。」 观察糖水中的弯曲光路，把结论修正为「光在同种均匀介质中沿直线传播」，记录在表1 下方。 完成光源分类快问快答，把「物体—是否光源—理由」填入课堂记录表第一栏；同桌互讲「为什么太空用光通信、不能用声音」。
三、光线模型与三孔验证实验（12 分钟）
表2　光沿直线传播的实例：影子、小孔成像与日食
现象 成因
影子 光被不透明物体挡住，后方形成暗区
小孔成像 光沿直线通过小孔，成倒立的实像
日食、月食 天体互相遮挡，在后方投下影子
角色 课堂活动
教师活动 师问：「刚才那条亮线，怎么把它记到本子上？」引出用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，说明它叫「光线」，是为研究方便引入的模型、实际并不存在。在黑板上示范规范画法（实线、箭头居中、标出入射点），请两名学生上台各画一条并互挑错。 【三孔验证实验·分步操作】(1) 把三张带孔卡片用图钉固定在直尺上，调整使三个小孔大致在一条直线上；(2) 让激光笔从第一张卡外侧射入，光屏上出现光斑；(3) 保持光源不动，只把中间一张卡片向左或向右错开 1~2 厘米，观察光斑是否消失；(4) 再把中间卡片移回与另两孔对齐，光斑重新出现。 逐组追问：「错开时为什么光斑没了？光是被卡片吃掉了，还是走不过去了？」请各组用一句话汇报，教师把「光沿直线传播、路径被挡就到不了屏上」板书。 结合表2 讲影子成因并追问：「手影的边界为什么这么清楚？影子和物体本身是一回事吗？」引导学生说出「影子不是一个物体，是一块光照不到的暗区」。
学生活动 生答并板演光线画法，互相挑错（箭头方向、有没有标入射点）。 分组完成三孔验证，分步记录：三孔对齐时□有光斑／错开时□无光斑，作为「光沿直线传播」的直接证据。 用一句话解释手影轮廓为什么与手一致，并说明影子是暗区而不是物体。
四、小孔成像与光速（10 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 【小孔成像演示·分步操作】(1) 在硬纸片中央戳一个直径约 2 毫米的小孔；(2) 在孔前约 10 厘米处立一支点燃的蜡烛，孔后约 15 厘米处放半透明白屏；(3) 关闭部分照明，请学生观察屏上的像并描述正倒、大小；(4) 把屏拉远，再观察像的大小变化。 师问：「屏上的烛焰为什么上下、左右都颠倒了？」先不给结论，请学生在笔记本上画出烛焰顶端和底端各一条光线穿过小孔，同桌互查两条光线是否交叉，再由教师点明「这是倒立的实像」。 追问：「把小孔戳大一点会怎样？」（像变模糊）「屏拉远像怎么变？」（变大）把两条结论板书，并请学生用手影环节的经验解释影子成因。 回到第二章：声音在 15 ℃ 空气中约 340 米每秒。师问「光速约 30 万千米每秒，比声速快多少倍？」「打雷时为什么先看到闪电、过一会儿才听到雷声？」请同桌互讲，教师巡视订正易错点「看到影子是因为光被挡住，不是因为光慢」。
学生活动 生答：「光线穿过小孔后交叉了，所以上下左右颠倒。」并在本上画出两条交叉光线，标注屏上像的位置。 用「光速远大于声速」解释先见闪电后闻雷声，并说明这与光能否在真空中传播无关。 整理本节主线：光源—条件—模型—现象—光速，写在笔记本页眉。
五、典例精讲与检测（6 分钟）
角色 课堂活动
教师活动 讲评课堂练习第 1、2 题：第 1 题请学生先说清「月亮不是光源，它反射太阳光」的判断依据；第 2 题请学生板演光线图并互相挑错（箭头方向、是否标法线）。 布置三道检测题，提醒书写规范：先写「在同种均匀介质中」这一条件，再写结论；最后回收激光笔、蜡烛等器材，布置分层作业。
学生活动 独立完成典例与检测，同桌互讲「为什么星光算光源、月亮不算」。 用一句话概括：光在同种均匀介质中沿直线传播，光线是我们为方便研究画出来的模型，不是真实存在的线。
1. 关于光源和光的传播，下列说法正确的是（ ）
A．月亮自身能发光，是光源
B．光在任何情况下都沿直线传播
C．光在同种均匀介质中沿直线传播
D．光在真空中不能传播
【答案】C
【解析】自身能够发光的物体才叫光源，月亮只是反射太阳光，不是光源（A 错）；光只有在同种、均匀的介质中才沿直线传播，介质不同或疏密不均时传播方向会改变（C 正确，B 错）；光可以在真空中传播，而且在真空中传播得最快（D 错）。
2. 小孔成像实验中，烛焰通过小孔在光屏上形成的像是（ ）
A．倒立的实像
B．正立的实像
C．倒立的虚像
D．正立的虚像
【答案】A
【解析】光沿直线传播，烛焰上部发出的光穿过小孔后落在光屏下部，下部发出的光落在上部，因此成倒立的像；这个像由实际光线会聚而成，能用光屏承接，是实像（A 正确）。像的大小与物体、小孔、光屏之间的距离有关，与小孔的形状无关。
3. 影子的形成、日食和月食都可以用______来解释；为了形象表示光的传播路径和方向，物理学中引入了一条带箭头的直线，叫做______，它并不是真实存在的，而是一种物理______。
【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播；光线；模型
【解析】光沿直线传播时遇到不透明物体，在物体后面光照不到的区域形成影子；日食、月食也是天体互相遮挡形成的影子现象。用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种研究方法叫建立物理模型，实际并不存在这样一条线。
4. 关于光速，下列说法正确的是（ ）
A．光在真空中的传播速度约为 3 亿米每秒
B．光在水中比在真空中传播得快
C．光在玻璃中比在空气中传播得快
D．声音和光在真空中传播得一样快
【答案】A
【解析】光在真空中传播得最快，速度约为 3 亿米每秒，也就是约 30 万千米每秒（A 正确）；光在水、玻璃等介质中的速度都比真空中小（B、C 错）；声音不能在真空中传播，光却可以，二者完全不同（D 错）。
5. 下列实例中，主要利用光沿直线传播的是（ ）
A．用激光准直引导隧道沿直线掘进
B．用平面镜整理仪容
C．看到水中的鱼位置比实际变浅
D．白光通过三棱镜形成彩色光带
【答案】A
【解析】激光准直正是利用光在同种均匀介质中沿直线传播，保证掘进方向不偏（A 正确）；平面镜成像是光的反射（B）；看到水中鱼变浅是光的折射（C）；三棱镜把白光分解成彩色光带是光的色散（D）。后三项分别属于本章其他节的现象。
第1节 光的直线传播
一、光源：自身能发光的物体（太阳、烛焰、电灯）；月亮、镜子不是光源
二、规律：光在同种均匀介质中沿直线传播；光线=带箭头的直线（模型，不真实存在）
三、应用：影子、小孔成像（倒立实像）、日食月食、激光准直、排队看齐
四、光速：真空中最快，c≈30 万千米每秒；水中、玻璃中较慢；真空可以传光，声音不能
A 层（基础巩固）：基础巩固：默写光源定义、直线传播的条件和光线模型的含义；把课堂记录表（光源分类、三孔验证、小孔成像）三处记录补全。
B 层（能力提升）：能力提升：在笔记本上画出小孔成像中烛焰顶端与底端各一条光线，说明像为什么倒立，并解释像的大小与物距、屏距分别有什么关系。
C 层（拓展探究）：拓展探究：查阅资料，写 100 字说明“日食和月食分别是谁挡住了谁”，并指出“先看到闪电、后听到雷声”为什么不能说明光在真空中传播得慢。

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