第四章光现象备课参考.docx
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第四章光现象备课参考
第四章、光现象单元备课
一、教材分析
本章共分为五节，主要是研究光的现象及其规律，第一部分是光的直线传播。
第二部分是光的反射规律。
第三部分是平面镜成像的特点及规律。
第四部分是光的折射现象及其规律。
第五部分是光的色散及物体的颜色。
二、教学目标
1、光沿直线传播的条件及应用。
2、理解光的反射的特点，光的反射定律，会画光的反射图。
3、探究平面镜成像的特点，并用平面镜成像特点解释一些现象。
4、掌握光的折射的特点，光的折射规律，画光的折射图像。
并解释一些日常现象。
5、知道色光的组成。
三、重点难点
1、光的直线传播的条件、
2、光的反射规律及特点。
3、平面镜成像的特点及应用。
4、光的折射规律及应用。
四、课时分配
第一节光的传播 1课时
第二节光的反射 1课时
第三节平面镜成像 1课时
第四节光的折射 1课时
第五节光的色散 1课时
复习 1课时
单元测试及讲评 二课时
光现象全章教案
●教学目标：
1知识和技能：
（1）了解光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
（2）理解光沿直线传播及其应用。
（3）了解先在真空和空气中的传播速度。
c＝3×108m／s。
2过程和方法：
通过演示总结光的传播规律，通过讲解介绍日食和月食。
3情感、态度、价值观：
通过探究活动，使学生获得成功的愉悦。
●重、难点：
1重点：
理解光的直线传播规律。
2难点：
使实验现象明显、日食、小孔成像的介绍。
●教学过程：
一新课导入
设疑：
一个西瓜在它被切开以前是什么颜色的？
分析：
学生们根据自己的生活体验，西瓜瓤可能是红色的，也有可能是黄色的，如果是生西瓜，还可能是白色的，所以学生可能得到上述的三个答案，即红色、黄色、白色。
但是标准答案是黑色的。
学生们觉得很惊奇，一定会问：
为什么是黑色的呢？
原因很简单，因为西瓜没有切开以前，里面是没有光的，任何物体自身不发光也没有反射其他物体发出的光，那是黑色的。
这个道理和在漆黑的夜晚，我们看什么东西都是黑色的是一个道理。
假设这个世界没有光，我们看什么东西都是黑色的，或者说我们什么都看不见。
由此说明光对人来说是很重要的，没有光，这个世界就不会如此五彩斑澜，如此美丽，甚至我们根本不能生存。
二新课教学
（一）自主学习，思考下列问题：
1什么是光源？
光源可以怎么分类？
2光的传播有什么规律？
3什么是光线？
光线实际上真实存在吗？
4光的直线传播原理有什么利用？
可以解释哪些生活现象？
5光的传播需要介质吗？
在不同介质中传播速度如何？
什么是光速？
（二）合作学习：
小组交流与讨论。
教师巡视。
（三）知识梳理
1光源
学生刚刚学过声源，可以让学生仿照声源的概念自己来归纳光源的概念。
学生回答“能发光的物体叫做光源”，他们的理由是“能发出声音的物体叫做声源”。
但这样是不是完整呢？
很多物体都“能”发光，但是不是所有发光的物体都是光源呢？
举几个例子来说，比如电影荧幕，月亮，我们看起来都“能”发光，但他们是不是光源呢？
先分析一下，电影荧幕的光来自放影机上的投影灯，月亮的光是反射太阳的光，它们自己是不会发光的，所以都不是光源。
可以提问学生，“我们怎样修改光源的概念才够完整？
”学生答：
能自行发光的物体叫做光源。
为了加深学生的理解，可以让他们列举生活中的光源。
具体方法可以让学生分组讨论，以小组为单位进行比赛，看哪一个小组列举得最多，每个小组派一名代表回答。
因为是比赛的形式，所以学生的参与热情会比较高，最后列举的数目也会很多。
表扬列举得最多的小组，激发他们的上进心，同时对其中可能出现的错误进行纠正。
比如说，学生可能会说“蜡烛”、“电灯”、“星星”等等是光源，告诉他们“点燃的蜡烛”、“开着的电灯”才是光源，“星星”并不都是光源，只有“恒星”、“流星”是光源，而“行星”、“卫星”、“彗星”等不是光源。
在理解的基础上说明，光源是可以分类的。
自然光源：
太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼。
人造光源：
点燃的蜡烛、开着的电灯。
2光的直线传播规律
（1）提出问题：
用激光笔打到黑板上，学生看到光斑，那么光斑是通过
怎样的路径从激光笔走到黑板的？
即光是如何传播的？
（2）猜想与假设：
学生都有这样的生活体验，晚上汽车、摩托车或者是
手电筒的光都是直线传播的，那么可以让他们大胆地猜测一下“光
是如何传播的？
”。
学生答：
“光是沿直线传播的”。
（3）实验检验：
猜测完了以后，需要用实验来验证自己的猜测。
物理本
来就是一门以实验为基础的科学，要培养学生乐于探索，实事求是
的学习态度。
①光在空气中的传播
做法：
取一透明玻璃罩，将一张纸卷起点燃，然后将其熄灭，盖
入玻璃罩中，让烟雾充满其中。
打开激光笔，让光线射入烟雾中。
现象：
能看到一条明显的光路。
②光在透明液体中的传播
做法：
取一透明玻璃罩，盛满水，在水中滴入适量牛奶（奶茶也
行），打开激光笔，刚让光线射入水中。
现象：
能看到一条明显的光路。
③光在透明固体中的传播
做法：
取一透明的玻璃，让光线射入玻璃中。
现象：
能看到一条光路，但不是很明显。
（4）分析归纳
学生结论：
光是沿直线传播的。
教师将①②结合起来演示。
虽然我们观察到光在空气部分和水
中分别是沿直线传播的，但同时我们可以看到在空气和水面的分界
面上，光线发生了偏折，不再“沿直线传播”。
应该怎么修改呢？
分析：
光在空气中是沿直线传播的，光在水中也是沿直线传播
的，只有在两种物质的分界面上才不是沿直线传播，所以，“光在
同一种均匀介质中沿直线传播”。
（5）得出结论：
光在同一种均匀介质中沿直线传播
3光线：
①学生活动：
从黑板上打一束光线，让学生用简单准确方式来描述这束
光的全部特点，使没有看到具体过程的同学能准确地重复这个动作。
②光线的引入：
用一条带箭头的直线来形象表示光的传播路径和方向。
其中直线表示光的传播径迹；箭头所指的方向就是光的传播方向。
）
4光的直线传播实例
（1）影子的形成
原理：
光的直线传播（或光在同种均匀介质中沿直线传播）
原理图：
一个光源两个光源
（2）日食（原理：
光的直线传播）月食（原理：
光的直线传播）
（在A处看到日偏食，在B处看到日全食，在C处看到日环食）
（3）小孔成像（原理：
光的直线传播）
成像特点：
倒立的实像（上下、左右都颠倒）
当光屏和小孔的位置不变时，蜡烛靠近小孔，像变大；
当蜡烛和小孔的位置不变时，光屏远离小孔，像变大。
像的形状和小孔的形状无关，只与物体的形状有关。
（4）步枪的瞄准器、激光引导掘进方向（激光准直）、排队、种树等。
原理：
光的直线传播。
5光速
前面学习了声音在空气中的传播速度是340m／s，那么光的速度与此相比较是大还是小呢？
打雷的时候，雷声和闪电是同时发生的，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这是什么原因？
因为光的速度比声速快。
列举生活中各种物体的速度，然后给出光的速度，作一个比较。
摩托车速度20m／s，汽车速度30m／s，飞机速度200m／s，宇宙飞船速度8000km／s，而光在真空中的速度达到。
举例说明光速到底有多快：
1．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。
2．太阳发出的光，要经过大约8min到达地球。
如果一辆1000km／s的赛车不停地跑，要经过17年的时间才能跑完从太阳到地球的距离。
学生有了一定的了解以后可以说明：
真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。
光在真空中1s能传播299792000m，也就是说。
真空中的光速为c＝2．99792×m／s。
在空气中的光速是2．997000×m／s，比真空中的光速略小，一般在真空和空气中的光速都表示为c＝3×m／s。
在其他介质中光也可以传播，比如在水中，v水＝3／4C，在玻璃中v玻璃＝2／3C。
排列一下：
v真空＞v空气＞v水＞v玻璃
6光年
学生有年的概念，所以很容易把光年理解成时间单位。
通过学生自己学习探索，可以了解光年是一个天文学上面的距离（或长度）单位，它表示光在一年内传播的距离。
同时要会计算天文学上面的一些简单问题，比如说。
牛郎星和织女星相距16光年，它们之间相距多少千米？
解：
1光年＝3×m／s（365×24×3600）s
＝9．4608×m＝9．4608×km
S＝16光年＝16×9．4608×km＝1．51×km
答：
牛郎星和织女星相距1．51×km。
（四）效果检测：
课堂训练（下发本节习题，随堂测试部分）
三课堂小结根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
四作业（下发本节习题，综合测试部分）
五教学反思
4.2光的反射
（一）
●教学目标：
1知识和技能：
知道光源，掌握光的反射定律及相应的实验技能。
2过程和方法：
通过探究实验总结光的反射定律。
3情感、态度、价值观：
在探究反射规律的过程中培养学生的科学态度。
●重点和难点：
1重点：
探究光的反射定律。
2难点：
掌握实验的技能。
●教学器材：
方形玻璃水槽、激光笔、牛奶、硬纸板、镜子、
自制的有法线的量角器（用纸画好拿去过塑即可）。
●教学过程：
一新课导入
我们能看到物体是因为油光进入我们的眼睛。
太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里，我们就能看见这些物体了，许多物体本身不会发光，我们也能看见这是为什么呢？
光→人眼（光的接收器）
直接发光的物体→光源
间接发光的物体→本身不发光的物体
（备注：
光在任何物体的表面都会发生反射。
）
二新课教学
（一）自主学习，思考下列问题：
1什么是光的反射？
2什么是入射光线、反射光线、入射点、入射角、反射角？
3入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内？
4入射光线和反射光能能在法线同侧吗？
5反射角和入射角的大小关系如何？
（二）合作探究：
小组交流与讨论上述问题，教师巡视。
（三）知识梳理：
1光的反射现象：
光射到物体表面时传播方向发生改变的现象。
2几个基本概念（一点二角三线）。
（1）入射光线AO
（2）入射点O：
入射光线与反射面的交点。
（3）反射光线OB。
（4）法线：
过O点作反射面的垂线ON。
（5）入射角∠i：
入射光线与法线的夹角。
（6）反射角∠r：
反射光线与法线的夹角。
提问：
引入入射角∠i及反射角∠r的意义是什么呢？
学生讨论：
（可能情境：
甲认为，数学题常用“东偏南20°”来表示方向，所以入射角∠i及反射角∠r是表示光线传播方向的；乙认为，甲的观点是正确的，因为地理上也是用角度来表示方向的。
）
3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？
即：
入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内？
入射光线和
反射光能能在法线同侧吗？
反射角和入射角的大小关系如何？
（2）设计实验和进行实验：
①如图所示，把一个平面镜放在桌上，再把一张纸板竖直地立在平
面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。
②一束光贴着纸板沿某一角
度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔
描出入射光线和反射光线的径迹。
③改变光束的入射方向，重做几
次，并注意观察反射光线、入射光线和法线的位置。
④取下纸板，
用量角器测量ON两侧的角i和r。
⑤纸板ENF是用两块纸板连接起
来的，把纸板NOF向后（前）折，看在纸板上是否还能得到反射。
（3）分析与结论
实验次数入射角∠i反射角∠r反方向入射，光路是否重合反射光线、入射光线与法线的相对位置把纸板NOF向后（前）折，在纸板上是否还能得到反射光线
10°0°是位于法线两侧
230°30°是位于法线两侧
345°45°是位于法线两侧
460°60°是位于法线两侧不能
结论：
反射定律①在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一平
面内②反射光线、入射光线分别位于法线两侧③反射角等于入射角。
（注意：
不能说入射角等于反射角。
）④在反射现象中，光路可逆。
（4）评估交流
①怎样使纸板能稳定地竖直在平面镜上？
学生在讨论中提出多种方案，如在纸板后做一个支架，用纸盒的一
个侧面，用泡沫包装盒，等等。
②怎样得到“一束光”？
有人首先提出用太阳光，但马上有人反对，认为太阳光不是“一束
光”，又有学生想到前一节刚做的小孔照相机，其外筒可以利用，
透过外筒上的小孔，能得到“一束光”。
可是，如果阴天怎么办？
用手电筒。
集中大家的讨论结果，认为用一张开有小孔的黑纸蒙着
手电筒，就能得到“一束光”了。
有学生提出用激光笔，效果更好。
③怎样画出光的径迹？
问题提出后，立即有学生想到，把光对着O点入射，分别沿着入射
光和反射光线点点，用直尺连接OA、OB即是入射光线和反射光线了。
④为什么有些同学的实验失败了？
比如，反射角和入射角的度数很接近，但是不相等？
演示实验一：
在玻璃盒中点燃蚊香，使里面充满烟雾，比较手电筒
的光线与激光光线射入其中的效果。
演示实验二：
用激光演示仪演示光的反射。
在演示实验的启发下，找出实验失败的原因：
A光的路径记录不够细心；B角度的测量不准确；C光束不够细。
⑤如何改进实验，使实验更容易进行并使数据更准确？
A改用激光笔作光源（可以使光路更清晰）；
B在纸板上先细心地画好角度。
通过改进再进行实验.
C可以用方形玻璃水槽，在底部放一面小镜子，装满水，滴入一些
奶茶、自制一个合适的量角器，贴在水槽后面。
（可以避免纸板容
易导致不垂直的问题，水中的每一个位置都可以入射，都可以显
示光路；另外，入射角和反射角的大小可以直接读出来，避免了
确定光线的位置、测量角度的手法等问题造成的误差对实验数据
的影响，同时，更省时间。
）
（四）效果检测：
课堂训练（下发本节习题，随堂测试部分）
三课堂小结（结合授课实际进行）
四作业（下发本节习题，综合测试部分）
五教学反思
4.2光的反射
（二）
●教学目标：
1知识和技能：
了解光路可逆，知道镜面反射和漫反射，巩固反射定律。
2过程和方法：
通过演示体会光路可逆、镜面反射和漫反射的特点。
3情感、态度、价值观：
列举并讲解光路可逆、镜面反射和漫反射的实
例，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。
●重点和难点：
1重点：
掌握镜面反射和漫反射，通过练习巩固对反射定律的理解。
2难点：
对镜面反射和漫反射的理解和应用。
●教学器材：
玻璃水槽、激光笔三支、牛奶、平面镜、凸面镜
自制的有法线的量角器（用纸画好拿去过塑）。
●教学过程：
一新课导入
二新课教学：
（一）自主学习，思考下列问题：
1如果让光从原来反射光线的位置入射，反射光线会在什么位置？
2什么镜面反射？
镜面反射有什么特点？
3什么是漫反射？
漫反射有什么特点？
4镜面反射和漫反射尊不遵循光的反射定律？
（二）合作学习，小组交流讨论，教师巡视。
（三）知识梳理
1光路的可逆性。
小实验：
用一块板挡在两个学生之间，使彼此小能看到对方，怎样才
能彼此看见呢？
由于学生有此经验，用一块镜子就能解决，作图说明
光路的可逆性，学生很容易接受。
2镜面反射与漫反射。
（1）小实验：
用手电或太阳光照在镜面上反射，照到学生的脸上，
他们会感到刺眼；而照在白纸上时，光线则比较柔和。
什么原因？
部分学生会认为：
①光照到镜面上发生了反射，而照在白纸上时，没有发生反射。
（马上遭到了其他同学的反对并进行纠正）
②光照在白纸上时，发生了漫反射。
提问：
漫反射遵守光的反射规律吗？
生答：
遵守。
（2）教师通过作图向学生解释镜面反射和漫反射：
①让一组平行光入射到光滑的镜面，根据光的反射定律，做出每一条
入射光线的发现和反射光线，结果发现，光线平行射到光滑的镜面上，
会平行地射出，这样的反射叫做镜面反射。
由于平行射出的反射光线
比较集中，光线相对较强，若进入眼睛时，就会感到“刺眼”“晃眼”。
②课本上虽然后漫反射的光路图，但是根据学生的认识水平，并不能
理解为什么会向四面八方反射。
教师可以把凹凸面放大成一个曲面。
然后做一组平行入射的光线，同时教会学生做出每一条入射光线相
对于曲面的法线，再根据光的反射定律做出每条光线的反射光线。
结果发现，平行入射到这个表面的光线被反射到四面八方，这样的
反射叫做漫反射。
由于漫反射将原本较强的平行光线反射到四面八
方，就会导致每一个方向上的光线都相对较弱，这样的光线进入人
眼时，就会感觉比较柔和。
（3）生活中镜面反射和漫反射现象
①镜面反射：
黑板反光、阳光下的的玻璃幕墙很刺眼、皮鞋擦得很“亮”、
②漫反射：
凡是能从各个方向都能看到的都是漫反射。
如：
电影院各
个角度的人都能看到屏幕上的图像（电影屏幕一般用布而不用玻璃）。
各个方向都能看到某张桌子等。
③如何避免镜面反射？
答：
使反射面尽量粗糙。
④自行车的车灯设计：
光线从哪个方向射来，
就从哪个方向反射回去。
夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，
司机看到尾灯反射的光，就能及时避让
⑤雨过天晴迎着月光走和背着月光走的积水问题：
迎着月光走，亮的是水，暗的是地面；
背着月光走，暗的是水，亮的是地面。
⑥镜子挂在墙上，用手电筒照射镜子和墙壁，不同的方向看到的现象：
在A处，墙壁发生漫反射，有光线进入人眼，镜子发生镜面反射，光
线也进入人眼，由于镜面反射产生的光线比漫反射的强，所以看到镜
子时亮的，墙壁是暗的。
在B处，墙壁发生漫反射，有光线进入人眼，镜子发生镜面反射，但
是光线没有进入人眼，所以看到镜子时暗的，墙壁是亮的。
（四）效果检测：
课堂训练（下发本节习题，随堂测试部分）
①请画出反射光线并标出反射角
②请画出平面镜的位置（使光水平射入涵洞）（使光竖直射入井底）
③作出点光源S通过平④作出点光源S通过平面镜MN照亮
面镜照亮A点的光路不透明物体右侧地面或光屏的范围；
三课堂小结：
根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
四作业：
（下发本节习题，综合测试部分）
五教学反思：
4.3平面镜成像
（一）
●教学目标：
1知识和技能：
了解平面镜成像特点、成虚像及虚像是怎样形成的。
2过程和方法：
探究理解平面镜成像特点，观察现象，感知虚像。
3情感、态度、价值观：
培养实事求是的科学态度。
●重点和难点：
1重点：
了解平面镜成像的特点、成的是虚像及虚像的形成原因。
2难点：
试验中找不到像、成两个像等的原因分析及解决办法。
●教学器材：
（以一个小组为单位准备）
蜡烛2支、玻璃板（带支架的厚薄各一块）、火柴（一盒）、镜子一面
刻度尺（一把）、方格纸、量角器、光屏、白纸（一张）
●教学过程：
一新课导入
演示：
“烧不坏的手和吹不灭的蜡烛”。
1应用平面镜成像的原理，在透明玻璃板前后等距的位置分别放置相同的蜡烛。
并让学生看清这是两支蜡烛。
2调整好角度，让学生能透过玻璃看到两支蜡烛，但不能从侧面看见蜡烛。
3渲染气氛，点一支，两支会同时燃烧（正面的同学会看到前后两支蜡烛在燃烧，会表现出惊奇的姿态，侧面的同学会看到后面的蜡烛根本没有燃烧，会比较着急，或者揶揄老师在骗人）4再次渲染气氛，把手指放到后面的蜡烛上方“烧”
（正面的同学会看到老师的手指在火焰上却安然无恙，侧面的同学看到真相）5吹玻璃后面的蜡烛，前面的不灭。
（正面的学生会看到蜡烛怎么也吹不灭，侧面的同学看到真相）6吹灭前面的蜡烛，后面的也熄灭。
二新课教学
（一）自主学习，思考下列问题：
1什么叫做像？
什么叫做平面镜成像？
2平面镜成的像是实像还是虚像？
3平面镜成像的原理是什么？
4平面镜成像有什么特点？
（二）合作学习，小组讨论交流，教师巡视。
1像、平面镜成像原理及虚实
当你照镜子时，可以再镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这
个“人”就是你的像。
由于这个像是通过平面镜形成的，这种现象叫
平面镜成像。
平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但是我们
却看平面镜后面好像有烛焰。
这是为什么？
原来，光源S向四处发光，一些光经平
面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。
由于
有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像
是从进入人眼光线的反向延长线的焦点处
发出的。
就是S再平面镜中的像。
由于平面镜后并不存在光源，进入眼
睛的光并非真正来自，所以把叫做虚像。
实像：
由实际光线汇聚成的像叫做实像。
实像可以用光屏承接。
虚像：
无实际光线汇聚成的像叫做虚像。
虚像不能用光屏承接。
2平面镜成像的特点
●实验步骤
（1）如图，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立
一块玻璃板做平面镜。
沿着玻璃板在纸上
画一条直线，代表平面镜的位置。
（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,观
察它在平面镜后面成的像。
（3）将另一支点燃的同样大小的蜡烛B竖立在
平面镜后面移动，直到看上去它跟前面那
支蜡烛的像完全重合，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。
同时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小
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）移动点燃的蜡烛，再重复步骤
（2）（3）（4）至少2次。
（6）用直线把每次试验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度
尺分别测量它们到平面镜的距离，用量角器测量这些连线与平面镜
所在位置的夹角大小，将数据记录在下表中。
实验次数物与像到平面镜的距离物与像的大小关系物与像对应点的连线与平面镜夹角的大小光屏上是否有像出现
蜡烛A到平面镜的距离蜡烛A的像到平面镜的距离
155相等90°否
21010相等90°否
31515相等90°
●分析与结论
（1）平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。
（2）平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到镜面的距离相等。
（3）平面镜所成像的位置与物体的连线与镜面垂直。
（4）平面镜成的像是虚像。
利用数学课本中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：
平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
●评估交流
（1）实验中为什么用平板玻璃而不用镜子？
明确：
为了准确确定像的位置和方便比较像的大小。
虽然成像不如镜子清晰，却能在观察到蜡烛A的像的同时观察到
蜡烛B,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
（2）为什么平板玻璃要用薄的？
明确：
用厚玻璃板会导致形成两个像。
（3）刻度尺有什么用？
明确：
便于比较像与物到平面镜的距离。
（4）选用两支完全相同的蜡烛的目的？
明确：
为了比较像与物的大小关系
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