22光的直线传播教学设计苏科版八年级上册物理

光的直线传播【教学目标】在苏科版（2024）初中物理“光的直线传播”课程中，对学生四维核心素养的培育贯穿始终。从物理观念角度，助力学生构建光沿直线传播的基础观念，明晰光在同种均匀介质中沿直线传播这一条件，并能据此阐释小孔成像、影子形成等生活常见现象，将物理知识与生活紧密相连。科学思维培养上，借由对各类光直线传播现象的观察与深度剖析，锻炼学生归纳、推理的思维能力。在探究光沿直线传播条件的实验环节，让学生在设计实验、评估实验的过程中，发展科学思维。科学探究层面，引导学生完整经历提出问题、作出假设、设计并开展实验、收集证据、得出结论等探究流程，全方位提升探究能力。科学态度与责任方面，着重培养学生实事求是的态度，点燃学生对光学现象的好奇与探索热情，使其认识到光学知识在生产生活中的重要价值，增强知识应用于社会的责任感。【教学重难点】本节课重点聚焦于理解光沿直线传播的原理及其应用，知晓光在真空中的传播速度；难点在于深度探究光沿直线传播的条件，以及运用该知识解释日食、月食等复杂现象。【教学过程】一、导入新课教师：同学们，在正式开始今天的新课之前，老师先给大家展示一个有趣的现象。大家看，这是一个激光笔，当我打开它，让激光束射向教室前方的白墙，你们看到了什么？学生：一条明亮的光线。教师：非常好！那大家再想一想，在生活中，还有哪些现象和光有关，而且光似乎是沿着一条直线传播的呢？学生：手电筒的光、太阳光穿过树叶的缝隙形成的光斑……教师：同学们观察得很仔细！这些现象都暗示着光可能是沿着直线传播的。那么，光到底是不是沿直线传播的呢？这就是我们今天要探究的问题——光的直线传播。（板书：光的直线传播）设计意图：通过展示激光笔照射白墙的现象，引发学生的好奇心，引导学生回忆生活中与光沿直线传播有关的现象，自然地导入新课，激发学生的学习兴趣和探究欲望。二、新课教学（一）探究光在均匀介质中沿直线传播教师：现在，我们来做一个简单的实验。老师这里有一个透明的玻璃水槽，里面装有清水，还有一支激光笔。我先把激光笔固定在水槽一侧，让激光束射向水中，大家注意观察光在水中的传播路径。（进行实验）学生：光在水中是沿直线传播的。教师：很好！接着，我在水中滴入几滴牛奶，搅拌均匀，使水变得稍微浑浊一些，再用激光笔照射，大家再看看有什么变化。（进行实验）学生：还是能看到光沿直线传播，只是光线没有刚才那么清晰了。教师：对。那如果我们把激光笔发出的光射向空气中呢？（用激光笔在空气中照射）学生：光在空气中也是沿直线传播的。教师：通过实验我们可以发现，光在同种均匀介质中是沿直线传播的。这里要强调“同种”和“均匀”这两个条件。如果介质不均匀，光的传播路径就会发生改变。比如，在太阳落山时，我们看到太阳的位置比实际位置要高一些，这就是因为大气层不均匀，光线发生了弯曲。（展示太阳落山时位置示意图）板书：光在同种均匀介质中沿直线传播。设计意图：通过实验探究，让学生直观地观察到光在同种均匀介质中沿直线传播的现象，培养学生的观察能力和实验探究能力。同时，通过解释太阳落山时位置的现象，让学生理解介质不均匀对光传播的影响，加深对光沿直线传播条件的理解。（二）光线教师：为了形象地表示光的传播路径和方向，我们引入了一个物理模型——光线。（板书：光线）光线是用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，箭头表示光的传播方向。比如，我们可以用光线来表示激光笔发出的光的传播情况。（画出激光笔光线的示意图）学生：明白了，光线是一种理想化的模型。教师：对，光线并不真实存在，但它可以帮助我们更方便地描述光的传播。现在，请同学们在纸上画出从手电筒发出的光的传播光线。学生画图，教师巡视指导设计意图：引入光线的概念，让学生学会用光线来表示光的传播路径和方向，培养学生的抽象思维能力和作图能力。通过让学生自己动手画图，加深对光线概念的理解。（三）光的直线传播的应用1.小孔成像教师：光的直线传播在生活中有很多应用，其中小孔成像就是一个非常典型的例子。大家看，老师这里有一个带有小孔的纸板，在纸板后面放一个光屏。当我在纸板前面点燃一支蜡烛，大家观察光屏上会出现什么现象。（进行实验）学生：光屏上出现了一个倒立的蜡烛的像。教师：非常好！这就是小孔成像现象。那么，为什么会出现这种现象呢？我们来分析一下。蜡烛发出的光沿直线传播，通过小孔后在光屏上形成倒立的实像。小孔成像的原理就是光沿直线传播。（展示小孔成像原理示意图）板书：小孔成像——光沿直线传播的应用教师：小孔成像的特点是成倒立的实像，像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。同学们可以课后自己去探究一下它们之间的关系。设计意图：通过实验演示小孔成像现象，激发学生的学习兴趣，引导学生分析小孔成像的原理，让学生理解光沿直线传播在实际生活中的应用，培养学生的分析能力和科学探究精神。2.影子的形成教师：在生活中，我们还经常能看到影子。比如，在阳光下，我们的身体会挡住光线，在地面上形成影子。那么，影子是如何形成的呢？学生：是由于光沿直线传播，被不透明的物体挡住后，在物体后面形成的黑暗区域。教师：非常正确！影子的形成也是光沿直线传播的结果。不同的时刻，物体在太阳光下形成的影子方向和长短会发生变化，比如早上和傍晚影子比较长，中午影子比较短。我们可以利用这个特点来制作日晷，日晷是古代人们用来计时的工具。（展示日晷的图片）板书：影子的形成——光沿直线传播的应用设计意图：通过引导学生分析影子形成的原因，让学生进一步理解光沿直线传播的原理，同时介绍日晷的应用，拓宽学生的知识面，让学生感受物理知识与生活的紧密联系。3.射击瞄准教师：在军事和体育射击项目中，射击瞄准也是利用了光沿直线传播的原理。射手通过准星和目标三点一线来进行瞄准，这样才能保证子弹沿着直线射向目标。（展示射击瞄准的图片）学生：明白了，原来射击瞄准也和光的直线传播有关。设计意图：通过介绍射击瞄准的原理，让学生体会光沿直线传播在军事和体育领域的应用，增强学生对物理知识的应用意识。（四）光的传播速度教师：光在真空中的传播速度是一个非常重要的物理常量。光在真空中的传播速度约为c=3×108m/s，在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度。光在其他介质中的传播速度都比在真空中的传播速度小。比如，光在水中的传播速度约为在真空中传播速度的43​，在玻璃中的传播速度约为在真空中传播速度的32​。板书：光在真空中的传播速度c=3×108m/s教师：同学们可以想象一下，光在1s内传播的距离有多远。如果以这个速度绕地球赤道一圈，大约需要0.13s。光的传播速度非常快，这也使得我们能够快速地接收到来自宇宙的信息。设计意图：介绍光在真空和其他介质中的传播速度，让学生了解光传播速度的特点，拓宽学生的知识面，同时让学生感受光传播速度之快，激发学生对宇宙探索的兴趣。三、巩固练习教师：现在，我们来做一些练习，巩固一下今天所学的知识。练习1：下列现象中，不能用光的直线传播原理解释的是（）

A.小孔成像B.影子的形成C.彩虹的形成D.射击瞄准学生回答：C教师：很好，彩虹的形成是由于光的折射和色散现象，不能用光的直线传播原理解释。练习2：排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用______来解释。学生回答：光的直线传播教师：对，这就是利用了光沿直线传播的原理。练习3：光在真空中的传播速度是______m/s，光年是______的单位。学生回答：3×108；长度教师：非常正确！光年是一个很大的长度单位，它表示光在1年内传播的距离。设计意图：通过练习，让学生巩固所学知识，提高运用知识解决问题的能力，同时加深对重点概念和知识的理解。四、课堂小结教师：今天，我们一起学习了光的直线传播。我们知道了光在同种均匀介质中沿直线传播，学会了用光线来表示光的传播路径和方向，还了解了光的直线传播在生活中的应用，如小孔成像、影子的形成、射击瞄准等，同时也知道了光在真空中的传播速度。希望同学们能够掌握这些知识，并在生活中多观察、多思考，发现更多与光有关的现象。设计