2023年北师大版物理八年级上册第五单元教案

北师大版物理八年级上册第五单元教案第五单元光现象5.1光的传播【教学目标】1．知识与技能:了解光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。理解光沿直线传播及其应用。了解光在真空和空气中的传播速度c＝3×108m／s。2．过程与方法观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。阅读“科学世界，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。3．情感、态度、价值观通过观察、实验及探究的学习活动培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后继学习打基础。通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。【教学重点】光源、光的直线传播、光速。【教学难点】用光的直线传播解释现象。【教学过程】一、创设情境利用多媒体播放一段美丽的城市夜景视频教师：是谁将城市的夜晚装点的如此美丽多彩？从今天开始，我将和大家一起探索光的奥秘！二、进行新课1、光源师：我们生活中除灯光外还有哪些发光的物体呢？（学生思考并回答）教师板书学生所举实例（板书时有意按一定的分类书写）并利用多媒体展示预设的发光体的图片（如：烟花、极光等学生不易想到的）。师：通过分析上述发光体的特点来定义光源：我们把能发光的物体叫光源（板书）。师：发挥你的智慧，你能将它们进行分类吗？（学生根据板书光源实例分析并回答）学生至少能说出天然光源和人造光源。教师补充依据不同的标准进行分类。如：生物光源和非生物光源，冷光源和热光源等。师：利用多媒体出示：请你思考：下列是光源的有哪些（）月亮、流星、火把、反光镜、荧光棒、电池2、光是如何传播的师演示：用激光手电发出的光照在墙上。它可以发光，是一个光源。那么，从光源发出的光会沿着怎样的路径传播出去呢？（提示想一想：生活中你在什么情况下看到过光的传播路径？）学生进行大胆的猜想并回答。光是沿直线传播的。学生可能联想到：漆黑的夜晚，汽车、摩托车或者手电筒发出的光是直的；屋里有飞尘的时候看到太阳的光是直的等。师：鼓励学生用桌子上这些简单的器材大胆的去设计实验，验证自己的猜想是否正确。实验器材有：可乐瓶、烧杯、玻璃砖、檀香、激光手电、蜂蜜、茶水、火柴。教师通过幻灯片出示探究问题一：如何观察光在空气中的传播路径？二：如何观察光在水中的传播路径？三：如何观察光在玻璃中的传播路径？小组根据成员的喜好安排实验顺序进行合作探究。师：巡视指导的过程中发现典型实验小组并进行课堂展示。小组展示实验成果（教师主要围绕上述三问题依次让小组展示。）师：引导学生观察、分析光在三种不同的介质中的传播特点：光是沿直线传播。（板书）师：演示实验：将檀香点燃伸入到可乐瓶中一会，拧紧盖子。让光从可乐瓶的烟雾中斜射入茶水中。学生观察、回答：光的传播路径发生了偏折或光不再沿直线传播了。师：引导学生对比以上实验思考光的直线传播需要怎样的条件？学生思考回答：同种介质中。2、根据小组的喜好展开学生实验，然后师生互动进行整体交流得出普遍规律。3、通过探究性物理学习活动，培养学生的交流合作能力，使学生获得成功的愉悦，便于更深入的研究知识。）师：通过刚才的探究我们理解了光必须在同种物质中沿直线传播。但是，光在同种物质中就一定沿直线传播吗？师演示实验：将4瓶浓度不同的糖水，用自制的漏斗将它们按浓度从小到大的顺序，依次缓慢地倒入水槽中。水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。让光从透明水槽侧面，斜射入不均匀糖水中，让学生仔细观察。师：你看到了什么现象？学生能回答出：光的路径发生弯曲。师：演示——光在均匀的糖水中的传播路经。再请同学们对比刚才观察的两实验的现象有何不同？学生能回答出：一个是均匀的糖水，一个是不均匀的糖水；一个是沿直线传播的，一个是曲线传播的。师：结合刚才的探究实验，请你思考：光在什么条件下才能沿直线传播？出示幻灯片：光沿直线传播的条件：光在_________、__________介质中沿直线传播。（板书）师；为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向。这样的直线叫光线。（板画）解释：这样的光线是不存在的，只是为了更好的描述光的传播特点而虚假的一种模型。3、光沿直线传播的现象师：在生活中还有哪些例子能说明光是沿直线传播的呢？学生举例：影子、日月食、小孔成像、皮影戏、立竿见影等等。师：（1）影子的成因演示：将一篮球置于投影仪前使影子呈现在幕布上。启发学生用所学知识解释影子的成因。（2）日食、月食的成因演示：用三球仪演示日、月食的形成学生观察演示实验并分别说出日、月食的成因。日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的地球挡住，地球的黑影落在月球上，就形成了月食。4、光沿直线传播的应用师：小实验：如何将三个矿泉水瓶排成一条直线？学生思考并回答师：除此之外，在实际生活中光沿直线传播的应用实例还有哪些？学生会想到种树，射击时瞄准、排队、极光准直等。通过多媒体出示当堂练习题①木工师傅常用一只眼睛查看板面是否平直，这是应用了光的______________的规律。②解释下列成语：立竿见影；一叶障目不见泰山；管中窥豹，可见一斑；井底之蛙，所见甚小。5、光的传播速度师：出示太阳光斜照森林的情景，这说明了什么？（承上启下）生：太阳光是沿直线传播的。师：我们知道太阳离地球很远的，那么太阳光经过多长时间才能到达地球上呢？请阅读课本及科学世界完成下列问题。教师通过多媒体出示问题：（1）光在真空的速度是____________.光到达地球大约需要_____秒钟。光从水中射向玻璃中时速度变大还是变小了？（2）解释：打雷时，先看到闪电后听到雷声的原因？小明听到头顶正上方传来飞机的轰鸣声，抬头望去，却发现飞机在自己前方很远的地方了，这又是为什么呢？三、本课小结：师：今天你学到了哪些新知识？小组内交流、展示。【教学反思】5.2光的反射【教学目标】1.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。2.过程与方法（1）通过实验，观察光的反射现象。（2）体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。（3）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。（4）通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。3.情感态度和价值观（1）在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。（2）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。（3）鼓励学生积极参与探究活动。【教学重点】了解镜面反射和漫反射。【教学难点】画光路图。【教学过程】一、课题引入师：光源发出的光是怎样传播的？生：光在同一种均匀物质中是直线传播的。师：光在传播过程中若遇到另一种物质时情况又会怎样呢？生猜想：反射回来。【实验探究】把玩具激光笔打开，让光斜射到平面镜上。师：刚才的演示实验同学们观察到了什么现象？生：光被平面镜反射到了天花板上，它改变了光的传播方向，天花板上出现一红色小光斑。【实验探究】打开玩具激光笔，让光束垂直射到水面上，并在水槽和激光笔上方放一张白纸。师：这次同学们又观察了什么现象？生：一束光射到平静的水面上时，有一部分光射入了水中，有一部分光被反射了回来，因为上方的白纸上呈现了一红色光斑。【实验探究】用一幻灯机将幻灯片的图像投射到粗糙的屏幕上。师：同学们为什么能从墙上看到图像？生：屏幕将幻灯机投射出来的光，反射到我们的眼睛中。师：以上实验说明，光射到物体表面时，总有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。师：请同学们思考一下，我本身是不发光的，你们为什么能从不同方向看到我？电影、幻灯的幕布为什么总是用粗糙的白布来制作？为什么平面镜成的是虚像，且与物体的大小相等呢？【设置疑问，激励思维。】（学生思考，议论）（教师不作定论）师：这些问题都跟光的反射有关，学习和研究了光的反射规律，这些问题也就迎刃而解了。【板书课题】光的反射二、新课教学师：从上面的实验中，你是否可以总结一下，什么现象叫做光的反射？生：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体反射回来，这种现象叫光的反射。师：请同学们来举一些生活中的一些现象，这些现象是属于光的反射现象。生：水中的倒影，潜望镜，凹面镜，凸面镜。师：以上的实验，我们都可以用光路图来表示。（板书画图，并讲解）反射面：MM’入射点：入射光线与反射面的交点法线：过入射点和镜面垂直的直线入射角：入射光线与法线的夹角反射角：反射光线与法线的夹角。【演示实验】将激光笔发出的光束射到平面镜上，让学生观察入射光束、反射光束、镜面三者间的位置关系。生：入射光束和反射光束在镜面的同一侧，反射光束，入射光束在法线的两侧。师：猜想一下，入射光束向法线靠拢时，反射光束会有什么变化？生：反射光束也会向法线靠拢。师：对不对呢？实验探究。【演示实验】将激光笔发出的光束向法线靠拢，学生通过观察现象，来证明猜想的正确性。师：根据上面实验的现象，我有这样一个问题，你准备怎样来回答：当入射光束逐步偏离法线位置时，反射光束与法线的夹角如何变化？生：变大。（演示实验，证明其正确）师：猜想一下，在光的反射中，会不会入射光束和反射光束重合？生：会。师：谁来上讲台，演示一下。（学生上讲台演示，存在重合）师：入射光束与反射光束重合是在什么情况下？生通过观察：入射光束与反射面垂直时。师：这时入射角等于多少度？生：（１）0°（2）90°（教师强调入射角的定义，明确当入射光束垂直于反射面时，即与法线重合无夹角，故i=0°，此时反射角r=0°）师：在刚刚的实验中，当入射角增大时，反射角怎样变化？生：也变大。师：（提出猜想），即么光反射时，反射角与入射角会有什么关系呢？生：猜想：可能会相等吧。师：如何来证实我们的猜想是否正确呢？生：做实验来探究。师：如何实验，请同学们讨论一下实验方案。【演示实验】器材：教学激光演示仪步骤：（1）在激光仪的分度盘上，读出入射角和反射角的大小。（2）改变入射光线的方向，观测几组入射角和反射角，并将有关数据填入教材上的表格中。师：根据实验情况，表格中的数据说明了什么？生：反射角的大小等于入射角。光路是可逆的。师：同学们总结的很好，这就是光反射时所遵循的规律。（板书）在反射现象中，反射角等于入射角；光路是可逆的。（指导学生看课本“漫反射”内容）师：光不仅射到平面镜上会反射，射到所有的物体上都会反射。如光射到平静的水面、玻璃面、光滑的金属面上都会反射；光射到墙壁、衣服上都会反射。反射时都遵循我们总结的反射规律，所不同的是反射情况不一样。这种粗糙表面上的反射叫漫反射。师布置课后实验：试一试在家里，晚上关灯，将一小平面镜平放在一张白纸上，用手电筒的光正对着镜面照射，从侧面看上去哪个显得亮？（让猜想一下，教师不作定论，明天课前交流。）三、课堂总结1.光的反射定律2.镜面反射3.漫反射【教学反思】5.3学生实验：探究—平面镜成像的特点【教学目标】1．知识与技能能说出平面镜成像的特点。知道平面镜成的是虚像。2．过程与方法培养学生重视实验和归纳，提高自主学习能力。3、情感态度和价值观通过探究物、像和镜面三者之间的关系，领略平面镜成像中的简洁对称之美，体会克服困难、解决问题的喜悦，增进学生探索自然奥妙的好奇和欲望。【教学重点】探究并知道平面镜成像的特点。【教学难点】知识方面：虚像概念是一个难点。探究设计中的难点：用玻璃板替代平面镜做实验的研究方法感到不易理解。【教学过程】在自然界中也有平面镜（课件显示倒影），同学们平时观察过这些美景吗？那么现在让我们面对手中的平面镜，我们能够看到什么？生答：自己的像。面对着自己的像请同学们完成预习检测，进行猜想与假设，引入探究课题：一、预先检测：观察平面镜中的像:请同学们用平面镜观察自己的脸，思考下列问题:(1)脸和脸的像大小相等吗？脸和脸的像大小相等(2)眨右眼时，平面镜中的像也眨右眼吗?平面镜中的像是眨左眼二、猜想与假设：同学们，我们经常使用平面镜，对平面镜成像问题有许多感性的认识，同学们能不能说一说平面镜成像有哪些特点呢？（教师不做任何暗示，让学生充分发挥想象），学生讨论、归纳：可能有下列猜想：（允许有不正确的猜想）（1）像与物到平面镜的距离相等；像与物的连线与镜面垂直；（2）像与物等大；三、探究课题：非常好！这节课我们重点探究：平面镜中成像时，像的大小、形状、及位置与物体的大小、形状及位置有什么关系?平面镜所成像能否呈现在光屏上?四、设计实验： 验证猜想1：像与物到镜面的距离是否相等（１）如何确定像的位置？把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。（２）怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？在玻璃板的前面左右移动头部，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。（如果学生课前做好预习，这些问题学生能自己找到答案，并能设计出验证猜想1的实验方案）如何来探究像与物体的大小是否相等呢？（明确探究目的）。老师给学生思考空间，学生思考分析、讨论、归纳。验证猜想2：像是“近大远小”的；还是像与物体大小相同学生方案1：把点燃的蜡烛放在离玻璃板远近不同的位置，观察像的大小（此方案教师要给予否定，利用人眼对同一架飞机在高空和跟前的不同视觉感受，说明仅凭眼睛观察来判断像与物的大小关系并不可靠）。学生方案2：把一根中等高度的蜡烛放在离玻璃板较近的位置，拿另一根较高的蜡烛移到成像的位置处，观察它们能否完全重合，从而验证“近大”是否正确；同理去验证“远小”是否正确。学生方案3：取两支完全相同的蜡烛，点燃其中一支放在离玻璃板远近不同的位置，拿另一支移到成像的位置，比较像与后面蜡烛的大小关系。……（出示课件：展示疏理后的设计方案）我们采用什么方法来验证像与物体是否大小相等呢？学生自由回答。比较像与物体的大小（明确探究方法）。找一个跟镜前物体完全相同的物体与像比较。（替代物）1)、进行实验与收集证据：同学们２人为一小组，用桌子上的平面镜和其它器材做实验试试看，行不行。（玻璃板暂不取出）同学们成功了吗？有什么问题？学生自由发言。我们只能在平面镜的前面看见物体的像，在背面看不见像了，没办法把“替代物”放到平面镜背面的像的位置上。老师引导：大家在后面放一张白纸（作光屏），屏上会出现物体的像吗？为什么像不见了呢？（学生思考、讨论）平面镜成的像不是真实存在的。镜子后面的漆挡住了光线，无法透过。（学生自由发言）（课件显示）师问：怎样才能同时看见像和“替代物”？怎样解决这个问题？怎样寻找像的位置？用什么办法比较像和物到镜面的距离的关系？（学生思考、分析、讨论，得出解决办法）学生纷纷换用平板玻璃继续完成实验。(1)实验器材：有平面镜、两支相同的笔、有颜色的纸板、两只相同的棋子、(2)实验步骤：a、将玻璃板垂直置于光具座的中央，在玻璃板的一侧立一三角块支架，透过玻璃板观察其另一侧面的三角块支架的像。b、将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。c、将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。d、移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。e、量出蜡烛和像到玻璃板的距离。（玻璃板一定要竖直；后面的蜡烛与像完全重合；别忘记录物、像和玻璃板的位置及实验数据；实验时要注意玻璃板轻拿轻放，不要让蜡油烫到手，实验完毕要及时熄灭蜡烛。）教师观察发现问题，及时指导。学生主动积极探索实验，并采集实验数据，完成探究报告单。2)、分析和论证：学生分析有关数据，讨论观察的实验现象，归纳结论。（课件显示）师小结：可认为像与物体是关于镜面对称。上课时，我们看了平静的水面相当于平面镜，产生的美景，现在能不能用我们刚才探究的规律解释一下，水中的美景为什么看上去是倒立的呢？（课件显示）选取自然界和生活中平面镜成像的现象，让学生领略物理现象的美妙与和谐。并讨论、分析形成的原因。要点主要是：水面相当一平面镜；物体在水中的每一个像点都与物点“等距”；从水面上看是倒的了。引导学生分析所成的像并不是真实存在的，是虚像。平面镜成的像不能在光屏上呈现，物理学把这种像叫虚像，而把能在光屏上呈现的像叫实像。（课件显示：能在光屏上呈现的像叫实像。不能在光屏上呈现的像就是虚像。）那么平面镜所成的像是虚像还是实像？生：虚像。（课件显示）通过作图来认识平面镜成虚像的含意，知道是光的反射形成的，巩固光的反射规律知识。3)、评估与交流：实验操作中有什么不足之处？测量的结果是不是可靠？各组的探究结果是否相同？对于平面镜成像的特点还有哪些猜想？课后同学们自己探究一下．平面镜所成的像与物体左右是相反的吗？五、课堂小结１．平面镜成像的特点：等大、等距、垂直；２．平面镜所成的像是虚像，所以不能在光屏上呈现，只能用眼睛观察。【教学反思】5.4光的折射【教学目标】1.知识与技能了解光的折射的现象。了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。了解光在发生折射时，光路的可逆性。2.过程与方法通过观察，认识折射现象。体验由折射引起的错觉。3.情感态度和价值观初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感【教学重点】知道光的折射规律【教学难点】解释简单的折射现象【教学过程】一、创设问题情境，引入新课让学生观看两个实验，激发学习兴趣［实验1］在碗中盛满水，把筷子斜插到碗的底部，从侧面斜视水面，会发现水中的筷子看上去好像向上弯折了［实验2］在空的盆子里放一枚硬币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢地向杯里倒水，随着水面的升高，观察者看到了硬币，还会发现硬币升高了。上述实验中，学生能看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币，是由于光在水和空气的界面上发生了一种光现象，这就是本节要学习的光的折射，由此引入新课。二、新课教学（一）光的折射定义［师］我们已经学习了光的直线传播现象、反射现象。以及光在反射时所遵循的规律—光的反射定律。这些现象都是光在同种均匀介质中传播的现象。那么光从一种介质斜射入另一种介质时又将如何传播呢？教师利用演示实验让学生观察光的折射现象。实验时用激光笔照射装水的茶杯，学生观察光斑位置移动情况。［师］光从空气斜射入水中，传播方向是否改变呢？［生甲］传播方向不改变，仍沿直线传播。［生乙］传播方向要发生改变。［师］光从空气斜射入水中，如果改变方向，是向介面偏折呢？还是向法线偏折？［生甲］向介面偏折。［生乙］向法线偏折。［师］上面问题的回答谁对谁错呢？下面我们用实验来验证一下。［演示1］让光从空气斜射向水面。［现象］光从空气斜射入水中，在空气中发生反射，同时在水面处改变方向进入水中，同时向法线偏折。师生共同分析得出结论：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射（refraction)。（二）有关折射的几个专用名词1.教师把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图。2.从图中介绍，什么是折射光线和折射角.为了防止学生把折射光线与界面的夹角误认为折射角，所以，要特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角。（三）光的折射规律［演示2］使E、F在同一平面上，让光从空气斜射向水面，改变入射角，再做两次.演示过程要让学生观察两点：1.光从空气射入水中，入折角和折射角哪个大？2.随着入射角的增大（减小）折射角将如何改变？［现象］①光从空气斜射入水中，折射角小于入射角。②折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）。［演示3］把白色屏F分别向前、向后折，让光以某一角度射向水面。[师］大家能否看到水中的光线？［生］看不见。师生共同分析得出结论：①折射光线、入射光线、法线位于同一平面内。②折射光线、入射光线位于法线的两侧。［演示4］让光垂直射向水面［师］大家观察一下进入水中的光线沿什么方向前进？［生］光沿直线传播，传播方向不变。师生共同分析得出：当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。［师］当光线垂直射向介质表面时，入射角和折射角各是多少度？［生］当光线垂直射向介质表面时，入射角为0°,折射角也为0°。［师］利用图提出问题：如果让光线逆着折射光线的方向从水或其他介质射入空气中，光线是否沿原入射光线射出呢？［演示5］①先让光由空气射入水中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置。②再让光线逆着折射光线方向射入，观察光线是否逆着原入射光线方向射出。教师演示，学生观察后师生共同分析得出结论：在折射时光路是可逆的。（四）用光的折射规律解释一些简单的现象1.盛水的碗中，筷子变弯2.放在杯底刚好看不见的硬币，加上水又会看得见。3.海市蜃楼4.铅笔错位三、课堂小结1.光的折射现象。2.光的折射规律。3.用光的折射解释简单的光现象。【教学反思】5.5物体的颜色【教学目标】1.知识与技能了解色散现象，知道是白光由色光组成的；知道透明体的颜色是由透过它的色光决定，不透明体的颜色是由它反射的色光决定；知道色光的三原色。2．过程与方法通过观察光的色散实验，让学生体验实验是研究物理问题的重要方法通过教师演示和学生自主探究色光的混合和颜料的混合，使学生获得有关的知识，体验探究的过程和方法。3．情感态度和价值观通过本节的学习使学生体会现实世界的绚丽多彩和美好，使他们更加热爱生活、热爱世界、热爱科学。观察、实验以及探究的学习活动，可以培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。【教学重点】色散现象，物体的颜色，光的三基色和颜料的三原色。【教学难点】决定物体颜色的因素，会区分光的三基色和颜料的三原色。【教学过程】一、引入新课由生活中的自然现象引入：阳光通过家庭内的养鱼缸，有时会在墙上出现彩色的光带。在阳光的照射下，雨后的天空中会出现美丽的彩虹。人工喷泉在空中喷出的细小水珠，有时也能形成“人造彩虹”……这些美丽的色彩是从哪里来的呢？难道阳光是由这些美丽的色彩构成的吗？利用学生熟悉的生活经验，引发他们的思考。二、新课学习1.光的色散演示实验：让太阳光通过三棱镜，在墙上形成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的彩色光带，学生观察、讨论。白光不是单色光，而是由不同颜色的光组成的。2.光的三基色介绍光的三基色：红、绿、蓝。举例：在彩色电视机的荧屏上，规则地密集排列着许多能发出红、绿、蓝光的