2023学年完整版《光与热》参考

《光与热》教学参考背景和目标从第5课开始，将研究光与热的关系，这里的“光”主要是指太阳光。许多光源在发光的同时也在发热，比如白炽灯、蜡烛、太阳。学生都有这样的亲身体会：冬日，太阳底下暖洋洋的；夏日，树荫底下比阳光下凉快；手靠近点燃的蜡烛，有热的感觉。但是光和热有什么关系呢？学生不一定很清楚。本课重点指导学生认识阳光的强弱和温度的关系，以及怎样才能得到更多的光和热。本课内容分为两部分。第一部分指导学生探究“光的强弱与温度”的关系；第二部分知道利用凹面镜和凸透镜能会聚光线。科学概念许多光源在发光的时候也在发热。太阳给我们带来光明的同时，也给我们带来了温暖。太阳是地球最大的光源和热源。光强温度就高，光弱温度就低。过程与方法对光和热的关系作出推测。通过用多面镜子和一面镜子照射探究光与热的关系。整理获得的信息，根据实验的数据绘制出柱状图。自觉地将实验结果和假设相对照。情感、态度、价值观认识到自然事物之间是有联系的，自然事物的变化是有规律的。人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。教学准备分组实验器材：小镜子数面、温度计数个、不锈钢勺、放大镜。教师演示：凹面镜、凸透镜、相关图片或课件（利用凹面镜或凸透镜点火取火，利用凹面镜制成太阳灶蒸煮食物）。教科书说明“光与热”一课的教学内容是按照假设—实验验证—资料拓展的思路编写的。第一部分：光的强弱与温度的高低“许多光源在发光的时候也在发热。”这句话指出光源可分为两大类，一类叫做热光源，发光又发热，如白炽灯、点燃的蜡烛、酒精灯等，而有的光源是冷光源，发光不发热，比如萤火虫、水银灯、日光灯等。至于为什么有的光源是热光源，有的光源是冷光源，这是由于它们的发光原理不同。热光源是高温物体将热能转变为光能，而冷光源是将其他形式的能（电能、化学能等）转变为光能。那么，“光的强弱和温度的高低有什么关系呢？”应该说对于同一种热光源，光强温度就高，光弱温度就低。本课重点是探究太阳光的强弱与温度的关系，通过对比实验验证阳光强温度就高，阳光弱温度就低。第二部分：怎样形成强光和获得高温怎样得到强弱不同的光呢？教科书提供的实验方法是分别用一面镜子和多面镜子进行照射对比。此外还可以用凹面镜、凸透镜汇集光线得到更强的光。凹面镜是球面镜的一种，又叫凹镜。它能利用光的反射原理会聚光线。把凹面镜对着太阳，太阳的平行光射到镜子上，被凹面镜反射后，会会聚在一点（教科书第34页的图1），如果把一块小纸片放在这点上，过一会儿，亮点处的纸就会被烧焦，这一点就是凹面镜的焦点。我国古代就发现了凹镜的这个特点，把它作为取火的工具。凸透镜是一类中央比边缘厚的透明的镜子，我们平常用的放大镜就是凸透镜。凸透镜也能会聚光线，只不过和凹镜的原理不同。让一束平行光射在凸透镜上，可以看到，光通过凸透镜发生折射以后会会聚于一点（教科书第34页的图2），这一点也能点燃小纸片。公元前2世纪，就有人用冰作透镜，会聚太阳光取火。教科书第35页的上图是利用凹面镜原理做成的便携、折叠式太阳灶。可展可折，方便携带，水壶可放在焦点处。它利用2~4平方米反光板把太阳光会聚到一点，该点温度最高可达到1000°C，烧水做饭、烙饼熬粥、烘干衣服都可以，夏天烧开一壶水只用10分钟。实践证明，使用太阳灶是解决农村能源问题的一个有效途径。目前太阳灶的种类很多，箱式、自动跟踪式、室内太阳灶及可储存能量式太阳灶都有。教科书第35页介绍了科学家发现氧气的故事。普里斯特列是18世纪英国著名化学家，1774年，他得到了一个大型凸透镜(当时叫火镜），开始研究某些物质在凸透镜聚光产生的高温下放出的各种气体，从而发现了氧气。教学建议1.“许多光源在发光的时候也在发热。”对于这个问题，学生有自己的生活经验，教师可让学生说说自己的看法，然后稍作一些补充介绍。指出光源可分为两大类，一类叫做热光源，发光又发热，而有的光源是冷光源，发光不发热。至于为什么有的光源是热光源，有的光源是冷光源，教师不用给学生介绍。本课重点是探究太阳光的强弱与温度的关系。怎么得到强弱不同的光呢？教科书提供的实验方法是分别用一面镜子和多面镜子将阳光反射到纸上，这样就得到明亮程度不同（也就是强弱不同）的光斑。怎么知道光强与光弱时温度有什么不同呢？采用的方法是用温度计测量。2.实验观察应该分为两个步骤，首先是观察一面镜子和多面镜子反射的光强弱有什么不同，这一点学生通过目测比较光斑的明暗，然后用温度计分别测出它们的温度就能知道。进行这个对比实验，可以有多种安排，比如分别设“不用镜子组”“一面镜子组”“三面镜子组”“五面镜子组”。各组先把本组数据记在教科书的表格中，然后收集其他组的数据也记在表格中，最后根据大家的数据画出柱状图。也可以在一个组中进行两种情况的对比，比如两面镜子和四面镜子。不管哪种方式，几个对比组的镜子数差异大一些较好。3.实验的成果影响到结论的得出，因此要确保实验的成功。首先是器材的准备，关键是温度计。学生用的温度计，一般有些差异。教师事先要经过挑选和配对，使对比实验中的温度计对同一温度的显示要基本一致。另外要选择观测的地点，最好是一个比较大的场地，有一面或几面较长的背阴的墙面，能容纳全班所有的实验组，这样的条件比较一致，也便于教师的巡视和管理。学生的分组分工及相互合作也非常重要。比如要让4个或5个学生每人手拿一面镜子把光集中到一点，没有很好的合作是不行的。为了便于把光集中到一点，教师可以在镜子后面粘上一张硬纸片，让镜子能立在地上。先大致对准某一点，然后再适当地调整角度使光斑重叠在一起。4.凸透镜和凹面镜也能汇集光线得到强光和光温。除了让学生阅读教科书的相关图、文外，教师最好能作演示实验。有条件的让学生也亲自观察一下这两种镜子的特点，做做实验，这样印象更为深刻。对于人们利用凹面镜和凸透镜会聚光