第四章光现象.docx

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第四章光现象

第四章光现象

单元教学目标

1、通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。

2、通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。

知道平面镜的特点及应用。

3、通过实验，了解光的组成和不同色光混合的现象。

教学重点光的直线传播；光的反射和光的折射；平面镜成像特点。

教学难点利用光的直线传播规律、光的反射定律和光的折射规律解释各种物理现象。

课时安排6课时

课题

第一节光的直线传播

课时安排

1课时

教学目标

一、知识与能力

1.能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类.

2.了解光沿直线传播及其应用.

3.知道光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s.

二、过程与方法

1.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.

2.阅读“科学世界我们看到了古老的光”的内容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大.

三、情感态度与价值观

1.观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实的科学态度.

2.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.

3.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于学习物理.

教学重点

光的直线传播.

教学难点

用光的直线传播来解释简单的光现象.

教学准备

：

激光演示器、盛有水的水槽等

教学方法

探究法、实验法、观察法.

制作时间

10.8.

执行时间

教学过程

二次备课记实

一、创设问题情境，引入新课

［师］在生活中有很多奇妙的现象：

如打雷时，雷声和闪电在同时同地发生，但为什么我们总是先看到闪电后听到雷声？

人的影子为什么早晚长中午短呢大家想知道上述问题的答案吗？

二、新课教学

（一）光源

［师］生活、生产中哪些物体可以发光？

［学生答］

［师］同学们知道能发光的物体很多，那么上面的物体有何共同特征呢？

［学生答］它们都能发光.

［师］太阳和蜡烛都是光源，它们有何不同呢？

［生甲］太阳是有自然光源，蜡烛是人造光源.

（二）［探究］光是如何传播的？

［师］光在介质中是如何传播的？

［生甲］我猜测，光在介质中是沿直线传播的.

［师］同学的猜测是否正确呢？

下面我们用实验来检验一下.

［演示1］在暗室里，将一束光射到空气中，观察光在空气中的传播路径.

［演示2］在暗室里，将一束光射到水中，观察光在水中的传播路径.

［师］刚才在演示实验中，大家看到什么现象？

［生甲］光在空气中沿直线传播.［生乙］光在水中沿直线传播.

师生共同活动得出：

光沿直线传播的条件：

在同种、均匀、透明介质中（板书）.

光线（板书）

①表示光的传播方向的直线叫光线.

②光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向，如→.

指导学生看教材图2.1—3同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例.

［师］光沿直线传播的事例很多，可见学习物理知识是有用的，大家一定要学好这门课程.

（三）用光的直线传播解释简单的光现象

①影子的形成

②日食、月食的成因

（四）光速

［师］雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？

［学生答］这表明光的传播速度比声音快.

［师］大家回忆一下，声音在空气中（15℃）的传播速度是多大？

［学生答］340m/s.

［师］大家已知道声音在各种介质中的传播速度，那么光的传播速度是多大呢？

教师随即给出光速.

教

学

反

思

课题

第二节光的反射

课时安排

1课时

教学目标

一、知识与能力

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.

二、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不见不发光的物体的.

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.

三、情感态度与价值观

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

用探究法研究光的反射定律.

教学难点

用光的反射解释一些简单现象.

教学准备

刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片

教学方法

探究法、实验法、讲练法、归纳法.

制作时间

10.8

执行时间

教学过程

二次备课记实

一、复习提问，引入新课

1.举例说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.

2.光在真空中的传播速度是多少？

3.我们为什么能看见日光灯、烛焰？

二、新课教学

（一）光的反射定律

［演示实验1］

在桌面上放一盆水，用强光的手电筒照射到水面上.

实验现象：

可以看到墙壁上有明亮的光斑.

师生共同活动得：

光射到任何物体表面都能发生反射（板书）

［师］光的反射有什么规律？

在讲光的反射规律时，让我们先弄清几个光反射中的名词.

［演示实验2］让氦氖激光器发出的一束光线射在平面镜上，引导学生观察一点、两角、三线.

教师在黑板上画出反射图.

［探究］光反射时的规律

1.提出问题

光在反射时遵循什么规律？

也就是说，反射光线沿什么方向射出？

2.设计实验和进行实验

我们用演示实验和学生实验研究光的反射，其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面，用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径.

（1）按图甲所示，先使E、F成为同一平面，使入射光线沿纸板射向镜面上的O点，让学生观察从镜面反射的光线的方向.

丙

乙

甲

（2）改变入射光线的方向，让学生观察反射光线的方向怎样改变.

（3）按图乙那样，把纸片F向前折或向后折，让学生观察能看到反射光线吗？

角i

角r

第一次

第二次

第三次

⑤使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面，观察每条反射光线的方向.

师生共同分析总结出光的反射定律

①反射光线与入射光线、法线在同一平面内.

②反射光线和入射光线分居法线的两侧.

③反射角等于入射角.

［出示投影片］

［例1］画出下列入射光线的反射光线

［例2］已知反射光线与入射光线成90°夹角，请画出镜面的位置.

（1）根据已知条件作图甲.

（2）画出反射光线入射光线的角平分线，即法线ON（如乙所示）.

（3）根据法线与反射面成垂直，画出镜面，如图丙所示.

（二）镜面反射和漫反射

光射到任何物体的表面都能发生反射.不同的表面对光的反射是不一样的.

［演示实验3］让氦氖激光的平行光射入平面镜.

［现象］看到经平面镜反射后的光线仍是平行的.而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无反射光.

［师］这种光滑镜面的反射叫镜面反射.如图甲所示.

［演示实验4］让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.

［现象］入射光线是平行的，但经毛玻璃反射后的光线不是平行的，而是射向各个方向.［师］我们把这种反射叫漫反射.如图乙所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体.

说明：

（1）物体表面光滑时产生镜面反射；物体表面粗糙时，发生漫反射.

（2）漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.讲完漫反射和镜面反射后，为了加深理解，可以提出以下问题，引导学生讨论：

黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？

为了保护同学的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议.

解答：

（1）这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射.黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字上发生漫反射，这两部分反射光同时射入眼睛时，由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强，对眼睛的刺激强烈，所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚.

（2）为了保护同学的眼睛，改变这种现状的建议是：

改变同学的座位位置，或改变黑板的角度.用不反光材料.

三、知识小结

通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题：

1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象.

2.光的反射定律.

3.光在反射时光路是可逆的.

4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射.

5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体.

四、布置作业

1.复习本节课本.

2.P41动手动脑学物理①②③④.

3.预习“平面镜成像”一节.

五、板书设计

（一）光的反射

（二）光的反射定律

1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内.

2.反射光线和入射光线分居法线的两侧.

3.反射角等于入射角.

（三）在反射时光路是可逆的.

（四）镜面反射和漫反射

1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.

2.解释现象:

教

学

反

思

课题

第三节平面镜成像

课时安排

2课时

教学目标

一、知识与能力

1.了解平面镜成像的特点.

2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的.

3.理解日常生活中平面镜成像的现象.

4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.

二、过程与方法

1.经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录.

2.观察实验现象，感知虚像的含意.

3.通过观察感知球平镜对光线的作用.

三、情感态度与价值观

1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐，获得“发现”成功的喜悦.

2.培养实事求是的科学态度.

3.通过对平面镜、球面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响.

教学重点

1.平面镜成像的特点.2.球面镜的光学性质.

教学难点

1.虚像的概念.2.球面镜的应用.

教学准备

一张光滑的厚纸、扇子、投影仪、毛玻璃片

教学方法

探究法、实验分析法

制作时间

10月10日

执行时间

教学过程

二次备课记实

一、创设物理情境，引入新课

再让学生观察自己在平面镜中的像，并提出一些问题让学生思考：

当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？

像的大小与物体的大小有怎样的关系？

像的大小与平面镜的大小有关系吗？

二、新课教学

（一）平面镜成像的特点

［探究］平面镜成像的特点

1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法.

目的：

（1）研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系.

（2）研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系.

做法：

边示范边讲解.

①像下图那样，将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上.

探究平面镜成像的装置

②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.

③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置.

④在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.

⑤把测量结果填写下表中.

蜡烛到平面镜的距离

蜡烛的像到平面镜的距离

第一次

第二次

第三次

师生共同分析得到平面镜的成像特点：

①像和物体的大小相等.

②像和物体到镜面的距离相等.

③像和物体的连线垂直于镜面.

4.应用知识

［讨论］身高1.6m的人站在穿衣镜前，离镜0.5m，他在镜中的像多高？

像离镜多远？

当他后退0.5m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？

（二）平面镜成像原理

1.在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S.然后提问学生：

［师］①S能发出多少条光线，方向如何？

②射到平面镜上的光线有多少条？

［生］①S能向四面八方发出无数条光线.

②射到平面镜的光线有无数条.

2.让学生选出一条入射光线，并画出它的反射光线，再选出另一条入射光线，并画出它的反射光线.

3.老师提出启发问题：

这两条反射光线沿传播方向能否相交？

如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上，会觉得这两条光线是从哪里发出的？

并在图上画出一只眼睛.

师生共同分析得：

①这两条反射光线不能相交.

②当眼睛正处于反射光线的路径上时，根据光线直进的经验，眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S1发出的.

边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S′.

4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出

①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以S1叫虚像.

②物体上的每个点在镜子里都有一个像点，所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.

思考题：

岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，为什么？

教师要引导学生明确以下几点：

①平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像.②对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”.③由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同，越接近水平的点，所成的像也距水面越近，所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了.

（三）平面镜的应用

1.平面镜成像不仅用于日常生活，也在其他方面应用甚广.

穿衣镜、牙医内窥镜、潜望镜

2.改变光线的传播方向

（四）凸面镜和凹面镜

1.球面镜

反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜.

2.球面镜的分类

a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜.

b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜.

凸面镜的应用

汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜，其目的是扩大视野.

三、知识小结

1.平面镜的成像特点和成像原理.2.平面镜的应用：

成像和改变传播的方向.3.球面镜的分类.4.球面镜的性质及应用.

四、布置作业：

预习第四节“光的折射”.

五、板书设计

一、平面镜成像

1.特点：

①像和物体的大小相等.②像和物体到镜面的距离相等.

③像和物体的连线垂直于镜面.

2.原理：

像是反射光线反向延长线的交点，是虚像.

二、平面镜的应用

1.成像.。

2.改变光路.

三、球面镜

1.定义：

反射面是球面的一部分的镜子.

2.分类:

凹面镜、凸面镜

3.凹面镜的性质及应用

性质

①凹面镜能使平行光会聚在焦点.

②使焦点发出的光线平行射出.

应用:

①太阳灶、太阳炉、内窥镜等.②探照灯、手电筒、汽车头灯等.

4.凸面镜的性质及应用

性质

凸面镜能使平行光线发散.

应用

凸面镜可以扩大视野，如汽车上的观后镜.

教学反思：

教

学

反

思

课题

第四节光的折射

课时安排

1课时

教学目标

一、知识与能力

1.了解光的折射的现象.

2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.

3.了解光在发生折射时，光路的可逆性.

二、过程与方法

1.通过观察，认识折射现象.

2.体验由折射引起的错觉.

三、情感态度与价值观

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.

教学准备

激光光源、光的折射演示装置、水槽

教学方法

实验法、归纳法、讲练法.

制作时间

执行时间

教学过程

二次备课记实

一、创设问题情境，引入新课

叉鱼比赛

二、课教学

（一）光的折射

［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

［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］

使E、F在同一平面上，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.盛了水的碗，看上去好像变浅了

［分析］如图所示，从碗底S点发出的光线，由水进入空气时，在水面上会发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们反向延长线交点S′发出来的.S′就是S的虚像，S′比S与水面的距离近.所以，人看上去盛水的碗底好像变浅了.

2.放在杯底刚好看不见的小石头，加上水又会看得见.

［分析］在未加水之前的小石头S点，射入人眼的这部分光，被杯的边沿挡住如图甲所示，射向其他方向的光线，也没有射进人的眼睛，所以，人眼看不见小石头.当水加到一定程度时，S点从水射入空气时，在水面发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼.如图乙所示，人可以看见小石头，其实，人看到的只是小石头的虚像.

三、知识小结

通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：

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.

四、布置作业

1.复习本节课文.

2.P48动手动脑学物理①②③④.

3.预习第五节“看不见的光”.

五、板书设计第四节光的折射

1.光的折射

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射.

2.光的折射规律

①折射光线与入射光线、法线在同一平面内.

②折射光线和入射光线分居法线两侧.

③折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）.

④当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角.

⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变.

⑥在折射时光路是可逆的.

3.解释现象

①池水变浅.②硬币升高.

教

学

反

思

课题

第五节光的色散

课时安排

1课时

教学目标

　一、知识与能力

1.初步了解太阳光谱和看不见的光.

2.初步认识红外线及其作用.

3.初步认识紫外线及其作用.

4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.

二、过程与方法

1.通过观察，了解红外线、紫外线的作用.

2.通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料，获得处理信息的方法.

3.探究色光的混合与颜色的混合，获得有关的知识，体验探究的过程与方法.

三、情感态度与价值观

1.初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响.

2.初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识.

教学重点

1.红外线的作用.2.紫外线的作用.

教学难点

1.红外线的作用及应用.2.紫外线的作用及应用.

教学准备

阅读法、查找资料法、问答法.

教学方法

讨论法、阅读法、实验法.

制作时间

执行时间

教学过程

二次备课记实

师：

欣赏一幅美术作品，用什么灯光照明最合适？

学生回答。

（用柔合的白光最合适）

一朵红色的月季花在阳光下十分鲜艳，可是当它受到蓝光照射时就失去了光彩。

所以欣赏一幅美术作

品，用柔合的白光最合适，这节课我们来研究折光的色散现象。

（二）、新课教学

1、光的色散

学生完成实验4-30（上次作业），观察太阳光经玻璃、水反射和折射后产生的现象：

看到了白色的太阳光变成了彩色。

师：

将光碟放在阳光或日光灯下，你们又看到了什么现象？

引导学生观察从一个三棱镜射出的光还是白光吗？

有几种颜色？

学生回答：

白光从第一个三棱镜射出的光变成了彩色，具体的是七种颜色的光，从上至下依次是：

红、

橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

师：

再观察这七色光经过第二个三棱镜后发生了什么变化？

学生回答：

又变成了一束白光。

讲述：

白光分解成七种颜色光的现象叫光的色散，七种颜色的光汇合后变成的白色光带，叫色光的

复合。

学生阅读课本内容：

关于彩虹。

雨后的天空悬浮有大量的细小水珠，太阳光射到这些小水珠上时，

它被分解成绚丽的七色光。

2、色光的合成

演示实验：

在聚光灯前蒙一块有颜色（红色、黄色或蓝色）的透明胶片，再将其发出的光投射到白色

屏幕上，形成有部分光交汇。

让学生观察现象：

透明物体的颜色与透过的光颜色相同。

不同颜色的光能混合成另一颜色的光。

红、绿、蓝三种颜色的光混合在一起，可以得到白光。

教师讲述：

大量实验表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的，而其他颜色的光则都可能通过红、绿、蓝光的适当混合而得到，因此，红、绿、蓝三种颜色被称为光的“三原色”。

彩色电视机的荧光屏和计算机显示器的屏幕上艳丽的画面是由红、绿、蓝三色光合成的。

3、颜料的三原色

学生分组实验：

在调色板上试试，能否用红、黄调出橙色？

用红、蓝调出紫色？

用黄、蓝调出绿色？

用调出的颜色再混合，并改变不同颜色混合时的比例，还能调出哪些颜色？

看能否用其他颜色调出红、黄、蓝色。

实验总结：

我们可以用红、黄、蓝颜料调出其他色彩，但却不能用其他颜料调出这三种颜色，因此，红、黄、蓝被称为颜料的“三原色”。

不同色彩搭配，不仅给人以美感，而且使人产生联想。

如：

黄、橙、红属于暖色，让人想到火与太阳；

绿、蓝、紫属于冷色，让人想到草地、水等。

冷暖色的对比与协调，能产生美妙、生动的色感。

（三）、归纳总结。

（四）、作业：

同步练习册

六、板书设计

第四节   光的色散

1、光的色散