沪科版物理第四章 多彩的光导学案.docx
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沪科版物理第四章多彩的光导学案
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第四章多彩的光4.1光的传播导学案
学习目标
1.知道光源及其分类。
2.通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点，观察实验现象，学会从现象中得出初步结论，并能归纳出光在同种均匀介质中的传播特点。
初步掌握探究的几个要素。
知道光在同种均匀介质中沿直线传播及其现象与应用。
3.了解光在真空和空气中的传播速度；记住光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
自主学习——达标练习题——合作交流
一、光源
1.能够_______的物体叫光源。
光源可分为：
和。
2.发光的电灯、发光的镜子、点燃的蜡烛、太阳、月亮、水母、萤火虫，其中属于光源的是__________。
属于自然光源的是，属于人造光源的是
二、光的传播
1.探究光在同种均匀介质中的传播特点
实验1：
用激光笔射入空气中，发现：
光沿_____传播，得出的结论是：
光在空气中沿传播
实验2：
用激光笔射入在水中，发现：
光沿_____传播，得出的结论是：
________
实验3：
用激光笔射入玻璃中，发现：
光沿_____传播，得出的结论是：
___
综上实验可以得出的结论是：
2.影子的形成，是利用光在__________介质中___________传播形成的。
3.小孔成像，是利用__________________________形成的，成的是______像（填“倒”或“正”）。
三、光速
1.有关光的传播速度，以下说法正确的是（）
A．光在空气中的传播速度大于3×108m/sB．光在水中的传播速度等于3×108m/s
C．光在玻璃中的传播速度远大于3×108m/sD．光在真空中的传播速度等于3×108m/s
2.若一次闪电后4s才听到雷声，则人距闪电处__________m。
表明：
闪电和雷声同时发出，但光的传播速度约m/s远于声音的传播速度m/s。
3.雷雨天，为什么总是先看见闪电，后听见雷声？
答：
闪电和雷声发出，但光的传播速度于声音的传播速度，闪电后迅速传播到眼睛中，而传播需要一定的时间，所以先看到闪电，后听到雷声
小练一下
1．请你设计一个实验，验证“光在水中沿直线传播”这一结论的正确性。
器材:
矿泉水瓶，清水，粉笔末，激光笔步骤：
将清水与粉笔末混合加入矿泉水瓶，摇晃均匀，用激光笔照射液体，观察激光光路。
现象：
经过液体的光路为一条直线。
证明“光在水中沿直线传播”这一结论的正确性
2.手术室用的是无影灯，请你设计一个实验，验证“无影灯”的设计原理。
【展示交流】
1.光在_______中沿直线传播，用带__________的直线表示光线。
2.用步枪瞄准练习时，当眼睛看到步枪标尺缺口与枪前的准星和瞄准点三者重合时，就认为三者在同一直线上了，这是利用了_________道理，利用这一道理还有__________、____________等。
3.排纵队时，如果看见自己前面的一位同学挡住了前面所有人，队就站齐了。
这是利用了__________________的道理。
4.关于光的传播，下列说法正确的是（）
A．光在玻璃中不是沿直线传播的B．光只有在空气中才沿直线传播C．光在任何情况中都沿直线传播D．光在均匀介质中沿直线传播
5.画出如图所示物体AB的影长
6.有个过路人，经过一盏路灯时，灯光照射人所形成的影子长度变化是（）
A．先变长后变短B．先变短后变长C．逐渐变长D．逐渐变短
7.请你设计一个实验，验证“光在玻璃中沿直线传播”这一结论的正确性。
（画图说明）
8．晴天在有茂密树荫的地面上，常常会看到许多圆形的小亮斑，这些小亮斑是（）
A．太阳的影子B树叶的影子C．树叶间小孔的像D．太阳的像
知识结构自然光源
光源：
能自行发光的物体分类人造光源（分类法）
空气中：
沿直线传播
光在水中：
沿直线传播结论：
光在均匀介质
光的传播
玻璃中：
沿直线传播中沿直线传播
真空中：
沿直线传播
光是如何传播的光线的表示方法：
用一条带箭头的直线（模型法）
现象：
影子的形成、小孔成像等
应用：
激光准直、瞄准射击等
光速真空中：
c=3×108m/s
应用：
赛跑计时
光年：
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4.2光的反射导学案
（1）
【学习目标】
知识与技能：
会用专门术语描述光的反射现象，初步理解反射定律，了解平面镜成像的原理，能在生活、生产中判别光的反射的具体运用。
过程与方法：
经历反射定律的探究过程，进一步提高学生通过观察现象来提出问题和猜想、根据探究目的制定探究计划，设计和进行实验、收集和辨别有效信息和处理信息的科学探索的能力。
情感、态度与价值观：
通过观察反射现象中光束于镜面之间位置关系，体验自然现象的对称和简洁，通过解释平面镜成像的原理，领略自然现象与自然规律间的和谐与统一，从而增进对自然的亲切感，强化对科学的求知欲。
【学习重难点】探究光的反射定律；反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【学习准备】激光笔、平面镜、靶环
【自主学习】
一、玩一玩：
小游戏——射击比赛
讨论：
直接射向靶环光怎么传播？
经平面镜后再射向靶环光怎么传播？
二、光的反射定义：
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面回来,这种现象叫做光的反射。
三、举例：
你知道我们日常生活中有哪些光的反射现象？
例如：
讨论：
人眼为什么能看见本身不发光的物体？
平面镜为什么能成像？
答：
平面镜的虚像是由射入人眼中的形成的。
平面镜成像的原理就是。
四、信息快递：
与光的反射有关的几个术语
一点：
入射点：
入射光线与反射面的交点。
三线：
入射光线
反射光线
法线：
过入射点并于镜面的直线。
两角：
入射角：
入射光线与的夹角。
反射角：
反射光线与的夹角。
五、实验探究：
光的反射定律
提出问题：
光的反射遵循什么规律？
问题一：
两角大小关系？
问题二：
三线关系（三线是否在同一平面内？
三线的位置排列关系如何？
）
猜想于假设：
猜想一：
反射角入射角
两角大小关系猜想二：
反射角入射角
猜想三：
反射角入射角
三线同一平面内
三线是否在同一平面内
三线关系三线同一平面内
、分居两侧
三线的位置排列关系如何、分居两侧
、分居两侧
试一试：
将一支激光笔发出的光照射到平面镜上，用屏（如白纸）接收镜面反射的光斑。
改变入射光束照射到平面镜上的角度，观察光斑位置的变化。
猜一猜：
根据你观察到的现象猜测：
（1）什么情况下入射光束与反射光束重合？
（2）当入射光束从与反射光束重合的位置偏转一定角度时，反射光束的方向怎样变化？
它们可能有什么关系？
（3）在斜射时，入射光束、反射光束是否在同一平面内？
设计实验：
（1）阅读P73“信息快递”，了解与光的反射有关的几个术语：
入射点：
；法线：
；
入射角：
；反射角：
。
（2）明确实验目的：
①改变入射光线的方向，探究反射角与入射角的关系；②探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
（3）结合所给的实验器材，讨论：
怎样显示出入射光束和反射光束，并能方便地改变和测量入射角和反射角？
次数
入射角α
反射角β
1
2
3
进行实验：
（1）如右图所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面的O点，在纸板上描出入射光线和反射光线，并用量角器测出入射角和反射角的大小。
改变入射光的方向，再观测两组入射角和反射角，并将有关数据填入右表：
通过比较反射角和入射角的大小，可知：
光反射时，反射角与入射角的大小（相等/不相等）。
此处实验三次的目的是。
（2）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，在白纸板上（能/不能）观察到反射光束。
由此可知：
光反射时，反射光线、入射光线和法线（在/不在）同一平面内。
（3）让一束光逆着某一反射光线方向射向平面镜，观察反射光线（是/不是）沿其入射光线方向射出。
由此可知：
光反射时，光路是（可逆/不可逆）的。
实验总结：
大量实验表明：
1）反射光线、入射光线、法线同一平面内；
光的反射定律2）、分居两侧；
3）反射角入射角。
反射角随入射角增大而。
六、阅读探究：
镜面反射和漫反射
阅读课本P74“读一读”，讨论：
平面镜所成的虚像是怎样形成的
【交流展示1】
1、我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上时发生的缘故。
2．如图所示，AO为入射光线，入射角为，反射光线与入射光线的夹角是。
3、现代VCD影碟机是利用激光照在刻有凹凸的光碟上通过在接收器上读取光信号而播放音像。
4．一条光线从空气垂直射到水面上，下列说法中正确的是（）
A．没有入射角和反射角B．入射角和反射角都是0°C．入射角是90°，反射角是0°D．入射角是0°，反射角是90°
5、皮鞋上擦上油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（）
A、反复擦可以增加漫反射效果；B、鞋油的颜色好，所以越擦越亮；
C、鞋油比皮革亮，所以越擦越亮；D、反复擦可使鞋油充填皮革凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果。
6、大城市中盖建的一些高楼用玻璃作外墙,由于太阳发生,使附近的住户受到较强的光照而不能很好的工作和休息,形成了一种新的城市污染——光污染。
7、晚上，小丽在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在白纸上，用手电筒从上面垂直于平面镜照射，如图所示，人从侧面看，可以观察到平面镜较，是因为它发生的是反射；白纸较，是因为它发生的是反射。
8、课堂上，老师用一套科学的器材进行光的反射定律的试验演示，得出了正确的结论。
（1）根据光的反射定律，如果入射角为20°，则反射角的大小为。
（2）课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示，经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却反射定律相违背，你认为其中的原因应该是
9．下列几种现象中，与光的反射有关的是（）
A．太阳光下人的影子B．晚上看到五颜六色的霓虹灯光C．天气晴朗的夜晚，人们能看到皎洁的圆月D．小孔成像
10．太阳光与水平面成25°角射到平静的湖面上，则反射角为。
若太阳光垂直射向湖面，则反射角为，太阳光的传播方向改变了。
11．当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，由反射角（增大/减小），反射光线与入射光线的夹角改变了度。
当反射光线与镜面成60°角时，则入射角为度。
12．位于某市市中心的镜湖以环种杨柳而景胜一方，湖畔垂柳成荫，水面倒影如镜。
从物理学的角度看，“垂柳成荫”是由于光的形成的；“倒影如镜”是由于光的所形成的崖边杨柳的（实像/虚像）。
13．在明亮处，眼睛均正常的甲、乙两名同学，甲通过平面镜恰好看到了乙的眼睛，则乙从这一平面镜中（）
A．一定能看到甲的眼睛B．一定不能看到甲的眼睛C．可能看到甲的眼睛D．无法确定，与所处的位置无关
14．潜水艇是重要的军事装备。
如图所示，潜水艇里的观察员用潜望镜观察水面上的情况，进入观察员眼睛的光线与平面镜的夹角是（）A．90°B．60°C．45°D．30°
15．在“探究平面镜成像的规律”时，老师把一块平面镜CD竖立在讲台上，坐在A点的甲同学通过平面镜CD看到了坐在B点的乙同学的像，如图所示。
在这一现象中，光线的反射角是（）A．∠1B．∠2C．∠3D．∠4
16．如图所示，小明通过一平面镜看到了桌子下面的小球，图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向，并根据光的反射定律画出平面镜。
17.有一种液面微变监视器，基本结果如右图所示，光反射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光，光束经液面反射后，其反射光被水平放置的平面光电转换器接收，光电转换器将光电信号转换为电信号，并通过显示器显示出来。
若反射到光电转换器接受平面上的光点从S1点移向S2点，则表明被监视的液面是（上升/下降）。
【交流展示2】
1、太阳光与水平面成30°角射到平静的湖面上，则反射角为；若太阳光垂直射向湖面，则入射角是，反射角是。
（并在图中画出光路）
4、做出下列各图的反射光线、入射光线或确定平面镜的位置。
5、
6、完成下列作图：
（1）在图甲中画出反射光线，并标明反射角的大小；
（2）在图乙中画出入射光线，并标明入射角的大小；（3）在图丙中画出平面镜的位置。
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4.2平面镜成像实验导学案
（1）
学习目标：
1、知道平面镜成像特点及平面镜成像原理和虚像的概念。
2、掌握平面镜成像作图法，并能用平面镜成像特点解释简单现象。
3、通过科学探究，体验探究过程。
学习重难点：
设计探究平面镜成像的特点的实验探究活动，它是本节教学活动开展的中心。
难点：
虚像概念的建立过程。
自主学习：
一、探究平面镜成像的特点
（一）、观察在家里照镜子的情形，猜想：
1、平面镜所成的像可能与物体的大小；
2、像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离可能。
（二）、设计并进行实验：
1、实验器材：
一块、两根相同的、、。
在设计和操作实验时我们需要考虑如下的问题：
（1）平面镜如何放置？
（2）怎样比较物与像的大小？
（3）怎样测定像的位置？
（4）移开后面的蜡烛，用白纸做屏幕放在该位置上，直接观察白纸，纸上能否出现蜡
烛的像？
做实验来验证你的猜想，并完成下面的表格。
2、实验步骤：
（1）如上图所示，在桌面上铺一张白纸，在纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜，在纸上记下玻璃板的位置。
（2）把一支点燃的蜡烛A放在镜前，观察它在平面镜后面所成的像。
（3）将另一支没有点燃的同样大小的蜡烛B竖立在平面镜后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像重合，蜡烛B此时的位置就是蜡烛A的像的位置，在纸上记下这两个位置，注意观察蜡烛B的大小和蜡烛A的像的大小是否相同。
（4）把光屏放在蜡烛B的位置，观察光屏上是否有蜡烛A的像出现。
（5）移开玻璃板，将把蜡烛A和蜡烛B的位置用直线连起来，用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。
（6）改变蜡烛A到平面镜的距离，按上述步骤重复几次实验，并将相应实验现象或数据记录在下表中：
次数
蜡烛到平面镜的距离／cm
像到平面镜的距离／cm
像与蜡烛的大小关系
1
2
3
3、实验结论
平面镜成像的特点：
（1）像和物体的大小；
（2）像和物体到镜面的距离。
（3）像和物体的连线与镜面；
（4）成的像是正立的像；（选填“实”或“虚”）
也可以表述为：
平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
思考：
1、选择玻璃板代替平面镜的目的是：
2、实验要求玻璃板和桌面垂直是因为：
3、刻度尺的作用是：
4、选取两端完全相同的蜡烛是：
为了比较像和物的
5、为什么要多次测量像到平面镜的距离、物到平面镜的距离：
6、实验中如果有两块玻璃，分别是3mm和5mm的，你会选择哪个？
二、平面镜成像原理
成像原理：
光的反射定律。
虚像：
虚像不是由实际光线会聚成的，而是反射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏接收，都是正立的。
（正立、等大、虚像）
平面镜对光线的作用：
（1）成像
（2）改变光的传播方向。
三、平面镜的应用
（1）生活中的镜子
（2）牙医用的小镜子（3）水中的倒影（4）塔式太阳能电站（5）潜望镜等等。
四、凸面镜和凹面镜：
他们统称球面镜。
1、凸面镜：
对光线起作用。
应用：
机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜
2、凹面镜：
对光线起作用。
应用：
太阳灶、汽车前灯的反光装置、手电筒反射面
【课堂展示】
1、决定物在平面镜中成像大小的因素是（）A、物到镜的距离B、镜的高度C、镜的宽度D、物的大小
2、人站在窗前照镜子，他想更清晰地看到自己的像，应该（）A、让自己的脸正对窗口B、让镜子正对窗口C、让镜子尽量靠近自己的脸D、换大些的平面镜3、树在水中的倒“影”和立竿见影，前者是树的________像，后者是竿的影子，从它们的成因看前者是由于________引起的，后者是由于________引起的。
4．一人从平面镜中看到对面墙上钟的像如下图所示，则实际时间为（）
A．3：
40B．4：
20C．8：
20D．9：
40
5.某同学在做平面镜成像特点实验时，将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B，一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示。
在此实验中：
（1）直尺的作用是便于比较物与像关系；
（2）两段等长的蜡烛是为了比较物与像的关系；
（3）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是像。
6、一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的像应该是下图中的哪一个？
7、湖边的路灯距湖面高3米，湖水深5米，映在平静湖水中的灯的“倒影”是 像（填“实”或“虚”），该“倒影”距离湖面 米。
8、下列各例中，属于防止平面镜成像的是（ ）
A．舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势B．家庭装修中，常利用平面镜来扩大视野空间
C．夜间行驶时，车内的灯必须关闭D．牙医借助平面镜看清牙齿的背面
9、冬冬同学站在平面镜前3m处，她看到镜中的像是由于光的 现象形成的，当她向前走近1m后，此时她的像到镜面的距离为 m，像的大小 。
（填“变大”、“变小”或“不变”）
10.（11·莆田）24．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛A和B，将A和B一前一后竖直立在直尺上。
实验过程中，眼睛始终在蜡烛A的一侧观察。
（1）点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，当时，B的位置即为A的像所在的位置。
（2）实验加，直尺的作用是便于比较像与物的关系；两段蜡烛相同是为了比较像与物的关系。
（3）用平面镜代替玻璃板，上述实验（填“能”或“不能”）进行，因为
11．凸面镜和凹面镜统称为________。
凸镜对光线起________作用；凹镜对光线起________作用。
汽车的后视镜是面镜。
12．小强身高1．5米，站在竖直放置的平面镜前1．2米处照镜子，则他在镜中的像高_______米，像到他本人的距离为_______，他以0．5米/秒的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时，他相对于他的像的速度是_________。
13．水面也能发生反射，我们从水中看到空中的飞机是_________像.（填“虚”“实”）
14、一个人站在平面镜前，当他离开平面镜越来越远时，他在镜中成的像（选填“越来越小”、“越来越大”或“大小不变”），像离平面镜的距离将
15、下图“T”形经平面镜所成的像，其中正确的是（ ）
16、猴子看见水井中的“月亮”,就要去捞,结果什么也没捞到。
关于水中的“月亮”离水面的远近，以下说法中正确的是（）
A.“月亮”就在水的表面上B.和猴子眼睛到水面的距离相等C.等于井中水的深度D.和天上月亮到水面的距离相等
课外延伸：
哈哈镜的秘密
当你走进哈哈镜陈列室就会发现人们对着镜子哈哈大笑。
如果你挤过去，站在镜子跟前，看到自己的模样是那样滑稽，也会笑个不停。
你知道哈哈镜为什么会把人照成那副模样吗?
知道了这个奥秘，你就会在家中，在你身边，找到很多哈哈镜。
你已经知道，平面镜成像的大小跟实物的大小相同，平面镜可以照出人的原样，那么你想过没有，如果镜面不是平面，而是一个圆柱面，就会照出如图中的那种模样!
如你凑近电镀的自行车铃、自行车把、家具腿，擦亮的水壶，小汽车外壳电镀的小勺、灯泡等，你的鼻子可能被照得很大，也可能被照得很小，这就要看上述物体表面是凹的还是凸的了。
你现在知道哈哈镜的奥秘了吗?
如果吹起了一个大的肥皂泡（在肥皂水中加些甘油或糖，可使肥皂泡不易破灭），如图所示。
你站在肥皂泡前，只要距离合适，就会看到从肥皂泡前部的外表面反射形成的你自己的正立缩小的像，在后部的内表面反射形成的你自己的倒立缩小的像。
真是奇观!
。
从课本和互联网上收集关于凸面镜和凹面镜的资料，并注意观察。
平面镜、凸面镜和凹面镜在日常生活中还有哪些应用？
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4.2平面镜成像实验导学案
（2）
【导学提纲】
学习目标一：
探究平面镜成像的规律
回答：
重点！
！
！
！
平面镜成像的特点是_______________________一定要把它背下来！
！
！
！
（也就是说像与物是关于镜子的轴对称图形。
学习目标二：
平面镜成像的有关作图（注意：
虚像及作图的辅助线必须画虚线）
作图特点：
对称性作图
方法：
学习目标三：
平面镜成的是虚像
阅读课本观察右图内容回答;人看镜子中的像时，________光线进入人的眼睛中，所以，平面镜成像的原理是光的__________定律，所有的反射光线逆向延长都通过_____点（这一规律对快速画反射光线很有用！
）
例如：
下面的作图
学习目标四：
平面镜成像实验
1、在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，如图所示。
1）、在实验中观察到的像是（填“实”或“虚”）像；在记录数据表中发现蜡烛到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离有几组不相等，请你分析产生这种现象的原因可能是。
2）、其中选用两根相同蜡烛的目的是：
便于确定___________和比较______
3）、图是这位同学做完实验后白纸上留下的记录，其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置，A．B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，A1、B1分别是他找到的蜡烛的像的位置。
根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论？
为什么？
_______________
3）、在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是 。
用玻璃板代替平面镜的好处是_________________________________________；不用厚玻璃的目的是避免_______________________________现象；操作中玻璃板应当与水平面_______放置。
4）、某同学在实际实验中测量如下数据，并记录在表中．
实验次数
点燃蜡烛到镜面距离（cm）
点燃蜡烛的高度（cm）
镜后蜡烛到镜面距离（cm）
镜后蜡烛应有高度（cm）
1
10
12
10
12
2
14
10
14
10
3
18
8
18
8
由表中数据可得到的结论有：
a、____________．b、___________．
5）、实验前，小明他们猜测物体在平面镜中成的像是虚像，为了检验这个猜测是否正确，实验中还需要的器材是。
6）、实验中，玻璃板后的蜡烛和玻璃板前的蜡烛产生的像（能、不能）完全重合，原因是。
7）、实验中，他们发现用
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