《光的反射》第一课时名师教案

第一节光的反射第一课时鹤壁市淇滨区湘江中学张晓林核心素养通过对光线以及光沿直线传播、光速的学习，使学生形成光线和光传播以及光速的物理观念，通过探究光是怎样传播的，培养学生的科学探究能力和观察能力，通过光直线传播的现象和光的直线传播规律在社会生活与生产中的一些应用，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力和科学的态度与责任。教学目标1、知识与技能:(1)理解并掌握光沿直线传播的条件。(2)了解光的直线传播规律在社会生活与生产中的一些应用。(3)了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。2.过程与方法(1)通过光线的概念来培养学生简单的抽象思维能力和研究问题的能力;(2)经历“光是怎样传播的”探究过程,培养初步的科学探究能力和观察能力。(3)通过光直线传播的现象,培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。3.情感、态度与价值观(1)通过这节课的学习,培养学生学习物理的兴趣,树立物理源于生活,而又服务于生活的科学理念;(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,培养学生事实就是的科学态度。教学方法观察实验的方法,启发式教学法。重点难点教学重点:通过让学生经历光在水、空气、玻璃中传播的探究性实验,归纳出光在同种均匀介质中沿直线传播的结论。教学难点:用光的直线传播的知识去解释生活中的现象。教学过程课前教师登陆优教平台，发送《光的反射》第一课时预习任务，学生完成本节课的预习任务，反馈预习情况，教师根据学生预习情况进行针对性讲解，学生提前了解本节课内容，发现薄弱点，针对性听课。一、情境引入【演示】播放一组与光现象密切联系的优美图片:日出,星光,,上海的夜景激光灯束等。【教师提问】:现实生活中,光现象是无处不在的,比如大家看看外边的太阳,外边的太阳我们为什么能看的到它?【学生回答】因为太阳能发光。【归纳小结】当晚上天黑的时候,我们会打开电灯,然后屋子就变量了,我们能看到电灯也是因为电灯发出了光。【教师提问】大家回忆下,日常生活中,能够发光的物体都有哪些?【学生回答】萤火虫,太阳,灯笼,篝火,日光灯,白炽灯,霓虹灯,油灯等等。【想一想】月亮不发光为什么晚上看到月亮是亮的?【归纳小结】月亮反射的是太阳的光,所以看起来是亮的。得出“把这些能够发光的物体叫做光源”的结论。【教师提问】那么我们现在知道了光源的概念,那么我们给光源分一下类,我们可以对光源怎么分类?【学生回答】自然光源和人造光源,冷光源和热光源,原始光源和现代光源,有生命和无生命的光源等等。【归纳小结】很好,光源的分类有很多种,但是我们经常把光源分成两类,即自然光源和人造光源。自然光源顾名思义,就是能够自然发光的物体,而人造光源,就是由人类制作的发光物体。引导学生对生活中自然光源和人造光源进行分类,教师板书。自然光源:太阳、水母、灯笼鱼、萤火虫、磷火等等。人造光源:霓虹灯,荧光棒,点燃的蜡烛,擦火柴,探照灯,篝火,油灯,日光灯等等。二、光的传播（探究实验）1.提出问题【教师提问】既然我们知道了什么是光源以及光源的分类,使我们对光有了一个初步的了解。那么大家还想知道哪些与光有关的现象?【学生回答】森林中的光线为什么直的,水中的倒影,筷子弯折,照相机原理,光的速度等等。【归纳小结】我们通过这一章的学习,会使我们对日常生活中的光的现象有一个更深入的的了解,那么,今天这节课,就让我们先研究一下光是如何传播的。2.猜想与假设【演示】教师从手里拿出激光笔射向黑板,让学生观察黑板上看到了什么。【学生回答】看到了红点。【引发思考】学生看到红光的原因是因为教师手里拿了一个激光笔,激光笔就是人造的光源。那么,光从激光手电发出来之后是如何传到天花板上去的,它的路径又是怎样的呢?请同学们根据你的经验或感性认识提出自己的猜想。【学生回答】光是沿直线传播的。【教师提问】为什么说光是沿直线传播的呢,你猜想的依据是什么?在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的,在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的,再看课本封页彩图,穿过森林的太阳光束是直的。【归纳小结】这位同学的猜测很有道理,那么光是否在任何介质中都是沿直线传播吗?光用猜测得出的结论是缺乏说服力的,实验是检验真理的唯一标准,那么,我们今天就用实验的方法来探究光是如何传播的。3.设计实验和进行实验优教提示：打开“演示实验：光的传播”实验一:光在空气中是如何传播的。【教师提问】我们先来探究光在空气中的传播方向。但是因为空气太稀薄,如果我们把光直接的射向空气的话是看不到光沿直线传播的。(演示给学生看)那么,请同学想一想,我们应该怎么设计这个实验。【归纳小结】探究光在空气中的传播方向的时候,为了看清,可以有两种可行的实验方案。用喷雾器在在激光笔到黑板的路径之间喷点水,在空气中形成水雾,以增强演示效果。点燃密闭玻璃容器中的蚊香,用激光笔发出的光向充满烟雾的烧杯中投射,可以看到光的传播路径。【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在空气中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在空气中沿直线传播的。实验二:光在水中是如何传播的【教师提问】那么接下来,我再给给大家一组实验器材(激光笔、装水的水槽、少许牛奶、玻璃棒),请大家思考怎样探究光在水中是如何传播的?【归纳小结】探究光在空气中的传播方向的时候,把激光笔直接射向水槽中发现观察的现象很不明显,这样,把牛奶倒入水槽中,再把激光笔射向水中,就能明显的观察到光在水中的传播路径。【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在水中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在水中沿直线传播的。实验三:光在玻璃砖中是如何传播的【教师提问】我们刚才研究了光在的空气中、水中均沿直线传播,那么光在玻璃砖中又是不是也沿直线传播的呢?这是最后一组器材(激光笔,玻璃砖)【归纳小结】探究光在玻璃砖中的传播方向的时候,把激光笔直接射向玻璃砖中就能观察到光在玻璃砖的传播路径。【实验小结】通过这个实验我们看到了,光在水中的传播方向是一条很明显的直线,很好的验证了光在玻璃中沿直线传播的。4.分析与论证【演示实验】向学生演示如果把光射向不同种的介质,传播会发生什么现象。让激光演示器与厚玻璃砖拉开适当距离,斜向厚玻璃砖投射,让学生观察,在空气和玻璃砖中,光束都是沿直线传播,但在两种介质的表面传播方向却改变了。【教师提问】请大家思考一下,我们做实验的时候,光是在什么介质中传播的?【学生回答】我们做实验时,光是在空气中、水中、玻璃砖中传播的,是同一介质而且是均匀的。【教师提问】很好,所以我们说“光沿直线传播”是有条件的,首先要在同种介质中,而且是均匀的。通过上面的3个实验,同学们能总结这个结论了吗?【学生总结】光在透明介质中能传播且在同一均匀介质中沿直线传播。三、光线【教师提问】通过实验我们知道了光在均匀介质中沿直线传播,那么,还有一个问题,就是光是摸不着的,我们怎样把它描绘下来呢?比如说,让你画一个太阳,光芒四射,你会怎么画?优教提示：打开“动画演示：光线”【归纳小结】我们为了更方便地研究光的传播情况,我们把它具体地抽象成物理模型,沿着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就叫做光线。这样的简单的表示方法就是我们物理学中的常见的模型法,体现了我们物理学的简单之美。光的传播是实际存在的,光线是人们为了研究光的传播而画的带箭号的图线。点光源:研究某个光学问题是,如果光源很小,而它到我们的距离很大,这时可以把光源看做一个能发光的点,叫做点光源。如室内的白炽灯。平行光源:如果光束辐射的很远,宽度却没有明显的增加,这些光线的运行互相平行,产生这种光的光源就叫做平行光源。如激光和太阳光的光源。四、光的传播速度【教师提问】同学们快速阅读课本69页,读完之后请同学们思考下雨前雷声和闪电同时发生,为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声?【学生回答】光的传播速度比声音快。【归纳小结】光的传播速度非常大,测量极困难,测光速需要很大的距离和极精确的计时,伽利略曾让两个人各带一盏灯相距1.6km测定光速,结果以失败告终,后来经过许多科学家的探索,不断改进实验装置,较精确地测定了光速。现在公认的光在真空中的速度是299792458m/s近似等于3×108m/s,相当于1秒钟内绕地球七圈半,也就相当一辆时速1000km/h的超级赛车不停的跑,要经过17年才能跑完太阳到地球的距离,而从太阳发出的光,只需要8分钟就能到达地球。大家继续看书,光在真空或空气中的传播速度是3×108m/s,在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。这里涉及到了一个新的物理量—光速,物理学上用符号c表示,它的单位和速度一样都是米/秒,符号表示为m/s。通过看书我们可以知道在真空中的光速是宇宙间最快的速度c=3×108m/s,在空气中光速也可以近似的看为3×108m/s,在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系c空气>c水>c玻璃光年:光年指的是光在真空中行走一年的距离

光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年约为94,600亿千米。五、实践与应用【教师提问】我们知道了光是沿直线传播的,那么生活中有哪些现象能够用光的直线传播来解释呢?【归纳小结】优教提示：打开“视频演示：手影”1.影子的形成:影子是光在传播过程当中遇到不透明物体,在不透明物体的背后形成的一片阴暗区域。大家都有过这样的经历吧,在夜晚你从一盏路灯下走过,你离路灯较远的时候影子很长,而当你走近路等的时候,影子却变短了,如果你再向前走的话影子又会变长,还比如说中午的时候物体影子最短,这些都可以用影子形成来解释。2.日食和月食同理,让学生自己试试用光的直线传播来解释日食和月食的形成。当太阳光在沿直线传播过程中,月球进入太阳与地球之间时,被不透明的月球挡住,在地球上形成了月球的阴影,此处的人看不到太阳,就形成日食;当月球进入地球的黑影区,太阳光被不透明的地球挡住,光线无法照到月球,人类就无法看到月球,就形成了月食。(画图讲解)优教提示：打开“动画演示：日食和月食原理”3.小孔成像我国古代对光的传播规律早有记载，最早的是4世纪《墨经》记述了一种叫小孔成像的现象。优教提示：打开“动画演示：小孔成像1”1）小孔成像的原理：光沿直线传播2）成像特点：倒立、实像3）像的形状与光源的形状一致，与小孔形状（方的圆的五角星）无关。4）改变物孔距离、像孔距离可以改变像的大小。【教师提问】好,刚才我和大家讨论了这么多的生活现象,那我们又是怎样利用光的直线传播为我们服务的呢?请同学们结合生活实际举些例子a.在开掘隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出现偏差。优教提示：打开“视频演示：激光准直”b.在射击的时候,战士让缺口、准星、靶心这三点在同一直线上,称为“三点一线”这样就能命中目标c.影子游戏、皮影戏、排队看齐、种树成一直线、三点一直线在射击、射箭运动中的应用、木工判断木板是否刨平……开凿隧道用激光引导掘进方向等等都是对光直线传播特点的利用。六、课堂小结1.光源：定义：自身能发光，且正在发光的物体叫做光源。光源的分类：自然光源和人造光源2.光的传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播3.光线：表示光的传播路线和方向4.光沿直线传播的现象：影子、日食、