光的直线传播公开课 公开课教案.docx
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光的直线传播公开课公开课教案
第四章光现象
第1节光的直线传播
教学目标
知识与能力：
1.了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类.
2.理解光沿直线传播及其应用.
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s.
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.
教学用具
激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏、两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、白纸.
教学过程
一、
利用多媒体课件播放：
播放一幅幅美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光。
同学们欣赏了美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光，正是有了这色彩斑斓的光，世界才被打扮得如此美丽，如此迷人。
对于光，同学们想知道些什么呢？
今天我们先来学习《光的传播》。
二、推进新课
探究点一光的直线传播
1．光源
提问：
同学们，刚才我们看到了美丽的山城夜景，那么，这些把山城点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢？
结合课本中的图，阅读课本。
然后讨论交流。
点评：
光是光源发射出来的。
提问：
除了课本上举的例子，你还知道哪些物体能够发光呢？
太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗？
点评：
月亮、反光的镜子是不能够发光的，星星当中也只有恒星能够发光，行星和卫星是不发光的。
我们把这些能够发光的物体，称之为光源。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体，叫“天然光
源”；像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体，叫“人造光源”。
板书：
能够发光的物体，称之为光源。
2．探究光的直线传播的条件
引导学生应用桌面上的器材，通过开放性实验探究得出：
光在空气、水以及果冻这些均匀介质中沿直线传播，但在两种介质的界面上要发生偏折。
提问：
同学们刚才看到了许多光沿直线传播现象，但是光总是沿直线传播吗？
（先开放性分组实验，然后小组间交流实验结果）
学生实验：
方法一：
用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水中投射，可以看到光在水中沿直线传播。
方法二：
用激光笔发出光直接照射果冻，发现光在果冻中沿直线传播。
方法三：
将激光射过拉直了的橡皮管，但橡皮管弯曲就无法射过。
方法四：
将几枚大头针插在一条直线上，眼睛沿这条直线看去只能看到第一根针。
方法五：
将激光沿白屏从空气
斜射入水中，可以看到光在空气和水中的路径都是直线，在空气和水的界面上发生了偏折。
组织学生归纳得出：
光在空气、水、果冻、玻璃中沿直线传播；但在两种介质的界面上发生了偏折。
演示实验：
教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。
得出光在同种非均匀介质中路径发生弯曲。
提问：
这两个现象说明光必须在同种介质中才沿直线传播，但光在同种介质中光就一定沿直线传播吗？
教师演示：
如图，在支架上固定一个薄水槽，其中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水
槽（四种糖水的量按一定的比例），由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。
将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。
同时做一个对照实验，用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中，再让同学们观察——光的路径仍是直线。
引导学生归
纳出光沿直线传播的条件：
光在同种均匀介质中沿直线传播。
由于平时我们见得最多的是光沿直线传播的情形，所以物理学中就用带箭头的直线来表示
光的传播方向。
比如要表示电灯的光在空气中的传播时，我们就沿光的传播路径作一些直线。
这种直线叫做光线。
板书：
光在同种均匀介质中沿直线传播。
光线：
用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。
3．光的直线传播应用
方法1：
对于基础较差的学生可采取教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。
如手影的游戏、激光器的准直等，最后老师简介日食、月食。
方法2：
由学生举出生活中的事例并运用原理来分析。
小孔成像演示：
仍然运用前边的器材，保持电灯不动，用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口。
并在纸板上开一个小圆孔。
提问：
如果打开电灯，一部分光将穿过小孔射到屏上，请同学们猜想一下，在屏上将看到什么？
打开电灯，学生观察屏上的现象以及灯丝的形状，大家看到什么了？
点评：
“V”字形的光斑，灯丝的形状也是“V”字形的。
但是开口和光斑相反。
引导学生分析出小孔成像的原理及成像特点。
板书：
光的直线传播现象：
影、激光准直、日食、月食、小孔成像。
小孔成像的原理：
光的直线传播。
成像特点：
倒立的实像。
探究点二光的传播速度
提问：
同学们快速阅读课本，读完之后能告诉老师为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声？
说明：
光的传播速度比声速快。
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。
扩展：
光速是很大的。
如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。
教师小结：
这里涉及了一个新的物理量——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，光速也可以近似地看为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v空气>v水>v玻璃。
板书：
c＝3×108m/s
[说明]光在其他介质中的速度都比真空中的传播速度小。
空气中的光速接近于真空中的光速，也可以认为是3×108m/s。
光在水中的传播速度大约为真空中光速度的
，在玻璃中的传播速度大约为真空中光速的
。
（4）光年：
光在一年内通过的路程。
[注意]光年是一个长度单位而不是时间或速度的单位。
三、板书设计
第1节光的直线传播
一、光的直线传播
1．光源
定义：
能够发光的物体，称之为光源。
2．探究光的直线传播的条件
条件：
光在同种均匀介质中沿直线传播。
光线：
用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向这样的直线叫光线。
3．光的直线传播应用
光的直线传播现象：
影、激光准直、日食、月食、小孔成像
小孔成像的成像特点：
倒立的实像
二、光的传播速度
光速：
c＝
3×108m/s
四、教学反思
本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律，让学生掌握科学探究的基本环节，即“提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──得出结论──交流与评估”的科学研究方法，这为学生今后从事物理研究提供了一个基础的方法。
培养学生的创新能力，给学生提供大量器材，适当的时间，让他们自己设计实验，选择器材，经历实验过程，并在其中思考，交流，动手，探索，感悟。
从中会发现一些非常有创意的方法
初二的学生对光的直线传播已经积累了许多的生活经验，比如从手电筒的光，汽车车灯的光，阳光照射过树林等。
为了加深学生的这种认识，因此课前要求每个学生利用易拉罐或薯片筒做一个小孔照相机。
我主要的想法是要激发学生的兴趣，让他们自己动手动脑，经历制作过程，充分挖掘了学生的创新潜能。
让学进行手影游戏，活跃了课堂气氛，是学生对光的直线传播有更深刻的认识。
第2节熔化和凝固
教学目标
知识与能力：
1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
教学重点：
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力.
教学难点：
指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来.
教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪
教学过程
一、导入新课
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：
铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流：
还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：
把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。
点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。
路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
二、新课教学
探究点一物态变化
活动体验：
（1）将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
学生操作实验，回答观察到的现象：
蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
（2）将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？
学生操作实验，发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎
样的变化？
归纳总结：
1．物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。
如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2．物质各种状态之间的变化叫物态变化。
探究点二熔化和凝固
1．概念归纳
（1）熔化：
物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
例如：
冰熔化为水、蜡烛熔化
为烛液等。
（2）凝固：
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
例如：
水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山
岩。
例子：
说出下列物态变化名称
（1）冰棒化成水：
熔化
（2）钢水浇铸成火车轮：
凝固
（3）把废塑料回收再制成塑料产品：
先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：
它们怎样才会变成液态？
在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：
熔化和凝固是在什么条件下发生的？
熔化和凝固的过程有什么特点？
不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
2．探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：
物质熔化时需要什么条件呢？
不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：
熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材：
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波（硫代硫酸钠）、石蜡、水等
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法
进行实验：
（1）四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。
每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
（2）组装实验装置：
把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。
往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管（图中只画了一套装置，另一套装置完全相同）。
用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔1分钟记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
（3）第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：
要求学生做好观察记录
观察：
（1）对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。
（2）不同温度下它们的状态。
（3）熔化时它们的状态及温度。
记录：
实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
温度/℃
52
55
58
61
62w
63
65
66.5
69
72
74[
83
状态
固态
粘稠状态
液态
学生交流思考：
海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？
分析论证：
各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。
根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估：
回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？
进行论证的根据充分吗？
实验结果可靠吗？
交流合作：
与同学进行交流。
你们的结果和别的小组的结果是不是相同？
如果不同，怎样解释？
设计意图：
固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，
学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。
探究点三熔点和凝固点
对比研究：
分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流，思考：
（1）两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
（2）每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？
温度怎样变化？
吸热、放热情况如何？
归纳交流：
从实验现象及描绘出的图象容易看出，
（1）海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48℃，海波开始熔化。
在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
（2）随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
得出结论：
（1）有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
（2）晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
（3）晶体凝固时也有确定的
温度，这个温度叫凝固点。
同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：
物质凝固过程中的变化规律
（1）晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
（2）凝固过程中处于固液共存状态；
（3）晶体只有达到一定温度时才开始凝固；
（4）凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：
同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：
让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。
同时记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
金刚石
3350
金
1064
冰
0
钨
3410
银
962
固态水银
－39
纯铁
1535
铝
660
固态酒精
－117
各种钢
1300～1400
铅
327
固体氮
－210
各种铸铁
1200左右
锡
232
固体氢
－259
铜
1083
海波
47
固体氦
－272
探究点四熔化吸热、凝固放热
归纳总结：
晶体和非晶体的熔化特点比较
（1）晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
（2）晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。
非晶体没有一定的熔化温度（非晶体没有熔点）。
（3）晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：
从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。
让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：
无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：
北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：
现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15～40℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。
把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。
学以致用：
请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
三、板书设计
第2节 熔化和凝固
1．固态
液态（熔化和凝固是互逆过程）
2．固体
3．晶体熔化条件
同时具备
4.晶体凝固条件
同时具备
四、教学反思
熔化和凝固是热学中比较重要的课，要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的，熔化、凝固是两个能相互转化的过程，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。
学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。
教学时应特别重视对图象的分析，帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。
根据数据我们会画出一幅曲线图，然后让学生对海波曲线图分析，学生很容易会发现海波有一个平稳阶段，然后开始学习海波的熔化。
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