1.4光和颜色(1)教案

1．4 光和颜色（一）
【教学目标】
1.知道什么是光源；
2.知道光在同一种均匀物体中沿直线传播，并能用来解释小孔成像、影子的形成、日食和月食的成因；
3.记住光在真空中传播的速度是3×108米/秒；
4.知道光在不同的介质中传播速度是不同的，光在其它介质中传播速度比在真空中要慢；
5.通过探究活动，培养学生敢于思考，勇于克服困难的品质。

【教学重、难点】
光在同一种均匀物质中沿直线传播。

【教学准备】
教具：多媒体课件、激光手电筒、烧杯、厚的玻璃砖、牛奶、水、线香、照相机。

学具：激光手电筒、烧杯、牛奶、水、线香、带孔的纸板。

【设计说明】
观察周围发光的物体，使学生明确我们看见的物体有两类：一类是本身能发光的物体；另一类是物体本身不能发光，但能反射光。

使学生领会光源的概念。

通过实验，让学生观察光在空气、水、玻璃中的传播，使学生领会光在同一种均匀物质中是沿直线传播的。

光在空气中传播，学生在生活中有一定的经验。

因此实验1可以让学生自己设计实验证明。

光在水中和玻璃中的传播，学生的感性认识较少，实验2和3一定要演示给学生看。

用光的直线传播的原理解释一些现象，并让学生列举生产和生活中应用光的直线传播的实例，可以拓展学生视野和培养学习兴趣。

光线是人们用来表示光传播路线的一种方法，画光线时必须用箭头标明光的传播方向。

通过示范使学生学会画点光源发出的光线和平行光线，并指出太阳光是从遥远的地方射来，因此可以看成是平行光。

光在真空中传播最快，每秒通过的距离达3×105千米，这是一个重要的常数，经常用到，要让学生记住。

同时使学生认识光在空气中传播比声音在空气中传播快。

光年是光在一年里传播的距离，约为9.46×1012千米，让学生知道光年是长度的单位。

探究“阳光下树阴中的圆形光斑是怎样形成的？”是一个较完整的探究式学习活动。

这个探究放在课外进行，让学生进一步体验探究的基本方法：提出问题、建立假设和猜想、设计实验方案和收集证据、得出结论和解释、反思和评价。

【教学过程】
一、设置情境，引入新课
展示ppt2，让学生欣赏第29届北京奥运会开幕式和闭幕式姹紫嫣红、五颜六色的礼花图片，灯光把北京装点成了光的世界，欢乐的海洋，光把城市打扮的如此美丽，如此动人，令人心旷神怡，对人类来说光的意义远不止这些，相信同学们看过色彩斑斓的光现象后，一定对光有更深刻的体会。

如果我们闭上眼，我们将什么也看不见，这是为什么呢？
因为有光进入了人的眼睛。

（强调光进入眼睛，而不是眼睛发出光，眼睛不可能发出光的）
那么进入人眼的光从哪里来？（光源）
二、新课教学
请同学们说一说我们周围能发光的物体。

展示ppt3，总结什么是光源？
(一)什么是光源
光源：正在发光的物体。

月亮、镜子、钻石也是亮的，它们是光源吗？（不是光源）
观察周围发光的物体，使学生明确我们看见的物体有两类：一类是本身能发光的物体,如太阳、发光的电灯、燃烧的蜡烛等；另一类是物体本身不能发光，但能反射光，从物体上反射出来的光进入人们的眼睛，人们也可以看见它，如桌子、书本、月亮、镜子、钻石等，使学生领会光源的概念。

(二)光的传播
太阳发出的光能从太阳到达地球，说明光能在真空中传播，因为从太阳到达地球是真空的；我们能看见发光的电灯，说明光能在空气中传播；生活在水种的植物能进行光合作用，说明有光进入水中，光能在水中传播；阳光能透过玻璃到教室内，说明光也能在玻璃中传播。

那么光在空气、水、玻璃等物质中传播的路线是怎样的呢？
演示1：用激光手电筒，将光的红点射到墙上。

你们看到光了吗？看到光传播的路线了吗？你们能否做出一种假设，光在空气中传播的路线是怎样的？
学生实验1：取一个干燥的烧杯，内放一点燃的线香，用激光手电筒对着烧杯内的空气照射，引导学生观察光在空气中传播的路线。

学生实验2：另取一个烧杯，倒入大半杯水，滴入几滴牛奶。

用激光手电筒在水的正上方照射，引导学生观察光在水中传播的路线。

学生实验3：取一块玻璃砖，用激光手电筒对着玻璃砖照射，引导学生观察光在玻璃中传播的路线。

分别展示ppt5、ppt6、ppt7
思考：学生实验1、2、3进一步说明了什么问题呢？
学生可能会回答：光是沿直线传播的。

引导：这句话对吗？如果光从一种介质射入另一种介质会怎样呢？(如从空气到水里)
演示2：让激光斜射入水中，发现激光传播的方向发生改变。

光从一种介质射入另一种介质不一定沿直线传播。

那如何科学描述呢？
结论：光在同一种均匀物质中是沿直线传播的。

引导学生理解重点字：同一种、均匀
生活中有哪些例子可以用“光是沿直线传播的”来解释？展示ppt8
1.小孔成像；
2.影子的形成；
3.日食和月食的成因。

点击小孔成像的超级链接，播放flash，引导学生观察：像是倒立的还是正立的？是放大的还是缩小的？
因这节课还没有涉及物距、像距、实像、虚像等概念。

教师可以简单介绍一下：物距是蜡烛到
小孔的距离；像距是光屏到小孔的距离。

实像一般是倒立的，用光屏接受到，是实际光线会聚而成的；虚像一般是正立的，用光屏收不到，是实际光线的反向延长线会聚而成的。

归纳小孔成像的特点：倒立的，实像。

可以成放大、等大、缩小的像。

展示影子图片ppt10。

影子是生活中常见的一种光学现象，谁能用今天所学的知识来解释一下？ 思考：如光的传播路线是曲线，想想会有影子吗?
怎么样的物体会形成影子呢？
演示3：分别将一块玻璃和一个粉笔盒放在光源前。

观察：哪个物体形成了影子？
想想：两个物体有什么不同？什么样的物体才能形成影子？
教师总结：光在直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体另一面光不能达到的区域，便形成了影子。

展示ppt11，简单介绍日食的成因，让学生用今天所学的知识来解释。

展示ppt12，简单介绍月食的成因，让学生用今天所学的知识来解释。

生产和生活中有哪些例子应用“光是直线传播的”？
学生举例：展示ppt13
1.用步枪瞄准射击时（展示ppt14），当眼睛看到瞄准点、准尖星和缺口三者重合时，就认为三者处于同一直线上，这是什么道理？
学生回答
2.你们平时整队时，需要将队伍排整齐，你们是用什么方法来判断队伍是否排整齐的？
学生回答
3.有一个问题请大家讨论，凿火车隧道时最怕凿出的隧道不直，用今天的所学的知识有办法解决吗？
学生回答
介绍：在安装北京饭店电梯时，怎样使80多米高的电梯又正又直呢？工程技术人员用一束激光代替了铅垂线，在激光的帮助下，工程又快又好地竣工了。

为了形象地表示光的传播情况，用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的直线叫路线。

如图1
太阳光是平行光，可以用如下图2表示。

点光源可以用如下图3表示
强调：光线是人们为了形象地表示光的直线传播，是表示光的一种理想模型，实际上是不存在
的。

(三)、光的传播有多快
图1 图3 图2
漫画（展示ppt17）
小猫说：打开电灯，房间立即被照亮，光传播不需要时间！
小狗说：不一定！也可能是光传播得太快，传播时间极短，人们无法观察到。

你支持谁的观点？让学生回答。

讲解：光的传播速度很大，测光的速度是极困难的。

第一个测量光速的科学家是伽利略，但遗憾的是他失败了，后来经过几代科学家的不懈努力，测出的结果一次比一次准确，在二十世纪二十年代，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 。

在真空中光的传播最快，每秒达到3×105千米，这个距离相当于绕地球赤道转7.5圈。

太阳发出的光经过约8分钟到达地球，光从月球传到地球只需1.3秒。

光在一年里通过的距离约等于9.46×1012千米，这个距离叫做一光年，所以光年是长度的单位。

光传播与声传播的比较
速度 传播 是否需要介质 光传播
3×108米/秒（真空） 直线 不需要
声传播 340米/秒 （空气） 声波 需要介质（真空不能传声）
让学生了解：光在不同物质中传播的速度是不同的。

在不同的介质中速度关系：固体<液体<气体<真空。

在真空中传播速度最快为3×108米/秒，在空气中的传播速度约为3×108
米/秒。

在水中传播的速度为真空中的3/4，在玻璃中传播的速度为真空中的2/3。

课外探究：阳光下树阴中的圆形光斑是怎样形成的？书P21
提出问题：光斑的形状跟树叶透光孔的形状有什么关系？
猜想和预设：光斑可能是圆形。

可能是非圆形。

设计实验方案，收集事实证据：可按课本的要求进行
得出结论：（1）当孔较小时，不管透光孔的形状如何，光斑总是圆
形的。

（2）当孔较大时，光斑形状与透光孔的形状相同。

解释：
光是沿直线传播。

太阳光透过茂密的树林，当树叶间隙足够小时，
在树阴中形成的圆形光斑是太阳的像。

所以不管透光孔的形状如何，光
斑总是圆形的。

交流与评价：
阳光下树阴中的圆形光斑是怎样形成的探究活动，其内容其实是小孔成像的现象。

在课堂上可以简单介绍探究过程及光斑形成的原理。

根据学生的层次，可以补充当发生日食时，太阳被月球部分遮掩，看到树阴下的光斑将不是圆形，如图4。

在有阳光的日子，让学生做两个实验：⑴让太阳通过纸片上各种不同形状的小孔（三角形、方形、菱形、梯形等），观察所有的像。

⑵让太阳通过纸片上各种不同形状的大孔（三角形、方形、菱形、梯形等），观察所有的像。

如果是阴雨天，可以用手电筒在室内做，现象也很明显。

三、课堂小结：
图4
学习光学的一些知识后，可以让学生解释一些现象如：
1.打雷时，为什么先见闪电后闻雷声?
2.短距离赛跑时，计时员为什么见到发令枪冒烟就计时，而不是听到枪声才计时?
3.俗话说：“坐井观天，所见甚小。

”为什么在井底观天比在井外观天范围小呢？
四、课堂练习
1.下列物体中，属于光源的是 ( )
A.地球 B．金星 C.月亮 D．太阳
2.如图所示的现象中不能用光的直线传播知识解释的是（）
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.丁图
3.如果太阳光通过一个很小的正方形小孔，照射到孔后的光屏上出现了光斑，则光斑的形状是( )
A.长方形 B．正方形 C ．圆形 D．三角形
4.排纵队时，如果你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。

5.在“信息高速公路上”，信息是以光速传播的，光速为________m/s＝________km/s；若北京到杭州的传输距离为1200km，通过“信息高速公路”，杭州接到从北京发来的信息需_______ 秒。

五、板书设计
1.4.1光和颜色
1.光源
2.光在同一种均匀物质中是沿直线传播的。

3.用光的直线传播原理的解释：小孔成像、日食、月食、影子的形成。

4.光的直线传播的应用：步枪瞄准、激光准直、排队等。

5.光在真空中传播的速度为3×108米/秒。

【课后反思】
本节课由第29届北京奥林匹克开幕式和闭幕式姹紫嫣红、五颜六色的礼花引入新课，这样引入体现了科学来源于生活，服务生活的理念，科学就在我们身边，引入非常自然。

在讲授“光源”时，我采用让学生阅读自学，引导让学生说出什么是光源，层层深入得出自身正在发光的物体叫做光源，强调“自身发光”，让学生结合生活，举例日常生活中的光源，学生积极发言，思维活跃，充分发挥学生学习的能动性。

在学习“光的传播“时，结合学生生活实际，利用身边器材，创造条件做光在空气、水、玻璃中沿直线传播的实验，让学生从视觉上感受到光的直线传播，看到光在空气、水、玻璃中传播路线，理解光的直线传播。

在水中传播时学生通过圆形烧杯看到光在水中传播光线发生弯曲，并提了出来，我提醒学生只观察光在水中的部分并向学生解释为什么通过烧杯看到光线弯曲的原因，为后面光的折射打下伏笔。

在此我发现学生的潜能是巨大的，看教师如何去发掘、引导。

同时我点明，光的直线传播是有条件的，光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。

对于光直线传播的应用，我同样让学生结合生活实际来举例，发挥学生学习主动性。

我提到光线是不存在，只是为了研究光的传播方向和路线而假设出来的理想模型，用到了模型法。

探究过程中让学生展开丰富的想象，自己选取仪器，设计实验。

他们确实也想到了一些非常有创意方法，比如：用激光灯沿着墙壁射出去，用各种光源对着不同的小孔和大孔照射。

这说明学生能独立地去探索、去实践，只要给他们充分发挥的时间和空间，就会激起他们的创新潜能。