光学.docx

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光学

第五章光

§5-1光的传播

【教学目标】

1、知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释简单现象。

2、知道光线是表示光的传播方向的直线。

3、知道光在真空中的传播速度。

【重点】光沿直线传播的条件。

【难点】解释简单的光现象。

【课　　时】1课时

【教　　具】激光演示器，装有水的大容器，手电筒，玻璃，特制易拉罐、烟。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一、新课引入：

漆黑的夜晚，我们什么也看不见；站在太阳下，紧闭双眼，仍什么也看不见。

这是什么原因呢？

解释并引出本章的课题。

二．进行新课：

1、光源：

教师：

能发光的物体叫光源。

光源包括人造光源和自然光源，自然光源如太阳，开亮的电灯，磷火等；人造光源如日光灯，闪光的水晶等。

谁还能说出你知道的光源？

学生举例，教师与学生一起分析评价解说。

2、光的直线传播：

演示一：

光在空气中沿直线传播。

演示二：

光在水中沿直线传播。

演示三：

光在玻璃中沿直线传播。

观察：

让学生分别观察光在空气中，水中，玻璃中的传播情况。

问：

这说明了什么？

学生回答：

光沿直线传播的。

引导学生分析光沿直线传播的条件：

在同种，均匀介质中。

光源向各个方向发出光，为了形象表示光的传播，物理学中引入光线。

光线-------表示光的传播方向的带箭头的直线。

3、光沿直线传播的应用：

学生讨论：

举出应用光在空气中沿直线传播的实例。

教师举例：

检查排直队，路旁电杆是否直，打靶瞄准时要“三点一直线”等引导学生。

解释现象

（1）影子的形成：

演示：

将幻灯机打开，把手放在幻灯机和屏幕之间，屏幕上出现手的影子。

教师：

光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域，便形成了影子。

注意突出：

光沿直线传播，不透明物体，物体后面光不能到达的区域。

（2）日食，月食的成因：

演示六：

用三球仪演示日食，月食的形成。

引导学生发现得出：

太阳，月亮，地球运动在一条直线上，太阳光在直线传播的过程中，遇到不透明的地球（或月球），地球（或月球）后面光不能到达的区域形成月食（或日食）。

（3）小孔成像：

演示七：

用特制易拉罐做小孔成像的实验。

4、光的传播速度：

太阳和地球间的距离约为1.5×108Km,太阳光传到地球需8min20s。

算算看，光每秒传播的距离有多远？

光每秒传播的距离叫光速。

研究表明，光在不同物质中传播的快慢是不同的，在真空中光传播的最快，每秒传播3×105Km的距离，光在空气中传播比在真空中传播稍慢一点；光在水中每秒传播的距离约是真空中的3/4；光在玻璃中每秒传播的距离约是真空中的2/3。

爱因斯坦最先指出真空中的光速是物体运动的极限速度。

光在1年里传播的距离约等于9.46×1012Km,这一长度叫做1光年。

三．课堂练习：

课后作业1

四．小结

通过本节的学习，我们知道光在均匀介质中是沿直线传播的。

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-1光的传播

一、光源：

能够发光的物体

二、光的直线传播

1、光在均匀介质中沿直线传播

2、光线：

表示光的传播方向的直线

3、解释现象：

三、光的速度

【反　　馈】

1．

§5-3光的反射

【教学目标】

1、知道光的反射现象。

2、理解光的反射定律，并用来解决一些简单问题。

3、培养学生观察分析概括能力。

【重点难点】光的反射定律。

【课　　时】1课时

【教　　具】光的反射演示器，平面镜，手电筒。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一、新课引入：

我们能看见太阳,电灯,是由于它们能发光,光线进入了我们的眼睛。

我们为什么又能看见人，教室，书本这些本身不发光的物体？

这是因为它们能反射太阳，电灯等光源发出的光，这些被反射的光进入了我们的眼睛。

本节我们就研究光的反射及其规律。

二．进行新课：

1、光的反射：

教师：

光在两种物质的分界面上改变传播方向又返回原来的物质中的现象，叫做光的反射。

演示一：

用平面镜反射太阳光。

观察：

墙上光斑及其变化。

演示二：

用光学演示器演示光的反射。

让学生观察入射光，反射光，入射点。

并在黑板上画出：

介绍以下名词：

入射点（O）：

光线射到镜面上的点。

:

法线（ON）：

通过入射点垂直于镜面的直线。

入射角（α）：

入射光线与法线的夹角。

反射角（β）：

反射光线与法线的夹角。

教师：

通过演示观察到光的反射现象。

那么光反射时遵从什么规律呢？

演示二：

用光学演示器照课本图5-14做，将结果填入下表：

入射角（α）

30º

45º

60º

反射角（β）

引导学生分析实验结果得出：

光反射时反射光线入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。

--------这就是光的反射定律。

演示三：

把入射光线沿上述实验的反射光线的位置射到镜面。

观察反射光的位置。

讨论得出：

光在反射现象中，光路可逆。

讲述反射光路图的画法：

例：

如图，已知入射光线，请画出反射光线。

画法：

（1）过入射点画法线；

（2）画反射光线（根据反射角等于入射角）。

学生练习：

（让两位同学在黑板上板演，其他学生在练习本上做，老师巡回指导）

（1）画出图中的反射光线，并标出反射角的大小。

45°60°

（2）画出图中的入射光线，并标出反射角与入射角。

（3）知道入射光线和反射光线，如何确定反射面的位置？

2、镜面反射和漫反射：

演示四：

用镜子和白纸反射太阳光。

并用幻灯机打出镜面反射和漫反射的光路图。

引导学生分析得出：

镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。

镜面反射的反射光向同一方向射出，在这个方向的反射光很强，而其余的地方无反射光；漫反射则向各个方向反射光。

强调：

我们能从各个方向看到桌子，书本正是由于它们发生漫反射。

三．课堂练习（在讲课中间穿叉进行）

四．小结

通过本节的学习，我们知道了光的反射规律，知道光的反射有镜面反射和漫反射。

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-3光的反射

一、光的反射

1、概念：

2、反射光路图：

3、反射定律：

光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。

4、光在反射现象中，光路可逆。

二、镜面反射和漫反射：

【反　　馈】

1．

§5-4平面镜

【教学目标】

1、知道平面镜成像的特点，并用来解释简单现象。

2、知道平面镜的应用。

【重点难点】平面镜成像特点的应用。

【课　　时】1课时

【教　　具】

演示用器材：

牙科医生用的小平面镜，潜望镜。

学生实验器材：

平板玻璃，长刻度尺，蜡烛两支。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一、复习提问：

1、光的反射定律的内容是什么？

学生回答。

2、画出图中的反射光线，并标出反射角的大小。

3、画出图中的入射光线，并标出反射角与入射角。

二、新课引入：

拿一面镜子，让学生观察有什么现象？

舞蹈演员排练房中常有一块大镜子，你知道这是为什么吗？

本节我们了解有关平面镜的一些知识。

（板书课题）

三、进行新课：

1、平面镜

教师：

反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。

平面镜我们都很熟悉，并且知道它能成像。

那么平面镜成像有什么特点呢？

学生实验：

（1）照课本图5-19，将一块玻璃板竖直架在刻度尺的上面。

（2）取两段等长的蜡烛和一前一后竖放在刻度尺上。

（3）点燃玻璃板前的蜡烛，并移动玻璃板后的蜡烛使它与蜡烛在玻璃板里的像重合。

（4）由刻度尺分别读出玻璃板到物以及玻璃板到像的距离。

（5）移去蜡烛并在其所在的位置上放一光屏，观察屏上是否有蜡烛的像。

通过实验，引导学生归纳出平面镜成像的特点：

平面镜所成的像是虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相等，像与物的连线与镜面垂直。

2、平面镜成像的作图法：

（1）从物点上引发两条光线，根据反射定律由反射光的延长线的交点确定像点。

（2）根据平面镜成像时像与物到镜面的距离相等的特点，确定像点。

课堂练习：

一个1.6米高的学生，站在距平面镜2米的地方，像与他的距离是多少？

当他向平面镜靠近时，镜中的像到平面镜的距离将？

像的大小将？

像高是？

平静的水面可看作天然的平面镜，课本图5-20为岸边的树木通过水面形成的像，也就是平常所说的“水中倒影”。

3、平面镜的应用：

（1）利用平面镜成像。

如照镜子，商店里墙上的平面镜。

（2）用平面镜改变光路。

如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列，

（3）用平面镜既改变光路又要看它成的像。

演示：

牙科医生用的小平面镜。

演示：

用潜望镜看物体。

三．课堂练习（在讲课中间穿叉进行）

四．小结（引导学生总结本节知识点）

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-4平面镜

1、平面镜成像

平面镜所成的像是虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相等，像与物的连线与镜面垂直。

2、平面镜成像作图法

3、平面镜的应用

（1）利用平面镜成像。

（2）用平面镜改变光路。

（3）用平面镜既改变光路又要看它成的像。

【反　　馈】

1．

§5-6光的折射

【教学目标】

1、知道什么是光的折射现象及折射光线，折射角。

2、知道光从空气斜射入水，其它介质中及光从水，其它介质中斜射入空气中的折射情况

3、知道折射现象中光路是可逆的。

4、能用光的折射解释生活中的一些现象。

【重点难点】光的折射规律及应用。

【课　　时】1课时

【教　　具】碗，水，筷子，光的折射演示器。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一、新课引入：

首先请同学们观察几个实验：

1、出示一只碗，让学生观察深浅。

然后给碗加入适量的水，再让学生观察碗的深浅，有什么变化？

2、取一根筷子让学生看是直的。

将筷子斜放到水中，再让学生观察筷子有什么变化？

分析解释后引出课题。

二、进行新课：

1、光的折射现象：

演示：

用光的折射演示器演示光从空气斜射入水中的折射现象。

教师：

光从一种物质进入另一种物质时传播方向发生改变的现象叫做光的折射。

2、光的折射规律：

演示：

（1）用光的折射演示器演示光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。

（2）用光的折射演示器演示光从水斜射入空气中的折射情况及垂直入射的情况。

让学生观察折射角与入射角的大小关系。

教师：

在黑板上画出折射光路图，讲述什么是折射光线，折射角。

同时强调指出：

折射角是折射光线与法线的夹角，而不是与界面的夹角。

NA

POQ

CN’

引导学生小结：

光折射时，折射光线入射光线法线在同一平面内；折射光线和入射光线法、分别位于法学两侧。

光从空气斜射到水或玻璃表面时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。

入射角增大时，折射角也增大。

如光从水中斜射入空气中，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。

光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不发生改变。

并且光路是可逆的。

----这就是光的折射规律。

举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象：

分析课本图5-35所示的现象，画出光路图，强调：

人看到池底是因为池底射出的光，经过折射后进入人眼。

人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。

所以池底好象抬高了，也就是变浅了。

讨论：

“想一想”

三．课堂练习

1、折射光路图：

2、79页作业4中1、2、3

四．小结（引导学生总结本节知识点）

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-6光的折射

一、光的折射现象：

二、光的折射规律：

光折射时，折射光线入射光线法线在同一平面内；折射光线和入射光线法、分别位于法学两侧。

光从空气斜射到水或玻璃表面时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。

入射角增大时，折射角也增大。

如光从水中斜射入空气中，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。

光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不发生改变。

并且光路是可逆的。

三、折射光路图：

【反　　馈】

1．

§5-7透镜

【教学目标】

1．知道什么叫凸透镜，什么叫凹透镜。

2．知道凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用。

3．知道凸透镜成放大，缩小的实象和成虚像的条件。

【重点难点】

1．凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用。

2．研究凸透镜成像规律的实验。

【课　　时】1课时

【教　　具】凸透镜，凹透镜，划有三道窄缝的硬纸盒，幻灯机，光具座，蜡烛，光屏。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一、复习提问：

1．平面镜成像的特点是什么？

2．出示小黑板，完成光路图。

3．往脸盆里倒水时，观察到盆底变浅的现象，请加以解释。

二．进行新课：

利用光的折射可以制成各种改变光路的器件，其中应用最普遍的是透镜。

透镜通常是用玻璃制成的，它的两侧表面总是研磨成球面，或者至少一侧研磨成球面。

1．透镜的种类：

（1）凸透镜：

中间比边缘厚的。

（2）凹透镜：

中间比边缘薄的。

2．光心，主光轴：

（1）光心：

透镜的中心叫光心。

凡是经过这一点的光线都不改变方向。

（2）主光轴：

通过光心和球面球心的直线。

3．边实验边讲解：

（1）将凸透镜放在划有三道间距相等的缝的纸盒的底部，并依序教学：

a.将凸透镜正对着幻灯机发出的光，观察三条平行光线通过凸透镜会聚在一点。

b.在黑板上画出平行光线通过凸透镜的光路图，指出折射光线会聚的那一点叫凸透镜的焦点，用字母F表示，焦点F到透镜光心O的距离叫做焦距，用f表示。

c.问题：

凸透镜有几个焦点？

（2）将硬纸盒底部的凸透镜换成凹透镜，依序教学：

a.将凹透镜正对着幻灯机发出的光，观察三条平行光线通过凹透镜后发散。

b.在黑板上画出平行光线通过凹透镜的光路图，并将折射光线反向延长，反向延长线相交于一点，由于这一点不是实际光线会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点。

c.问题：

凹透镜有几个虚焦点？

4．学生实验：

研究凸透镜成像规律

（1）将凸透镜，光屏装在光具座上将平行光照到凸透镜上，调节光屏和凸透镜之间的距离，直到在光屏上得到一个最小的亮点，读出亮点到透镜光心之间的距离。

这个距离就是凸透镜的焦距，记下焦距的数值。

（1）将蜡烛，凸透镜，光屏按课本图5-47装好，点亮蜡烛。

（2）移动蜡烛使它与凸透镜的距离u>2f,再移动光屏，使屏上出现清晰的像。

（3）移动蜡烛使f

（4）再将蜡烛靠近凸透镜，使u

（5）将蜡烛放在距凸透镜2f,f处，观察实验现象.

将凸透镜换成凹透镜观察实验现象。

三．课堂练习

课本作业5中1、2、3

四．小结

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-7透镜

一、透镜的种类

凹透镜：

凸透镜：

二、凸透镜成像

物体到凸透镜的距离

像的情况

倒立或正立

放大或缩小

实像或虚像

大于2倍焦距

在2倍焦距和焦距之间

小于焦距

【反　　馈】

1．

§5-8凸透镜的应用

【教学目标】

1．知道放大镜的原理。

2．知道照相机的原理。

3．知道幻灯机的原理。

【重点难点】照相机的原理及调焦方法。

【课　　时】1课时

【教　　具】电脑多媒体、放大镜，照相机，幻灯机。

【教　　法】启发、讲解、实验、讨论

【课　　型】新授课

【教学过程】

一．复习提问：

说说凸透镜成像的情况：

物体到凸透镜的距离

像的情况

倒立或正立

放大或缩小

实像或虚像

大于2倍焦距

在2倍焦距和焦距之间

小于焦距

二、新课引入

我们知道了凸透镜的成像的情况，在生活、学习、工作中有什么应用呢？

三、进行新课：

1．放大镜：

原理：

物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立，放大的虚像。

凸透镜做放大镜用时，一定要靠近观察的物体，使物体离凸透镜的距离小于一倍焦距，这样才能透过凸透镜看到正立，放大的虚像。

2.照相机：

原理：

物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像。

照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。

它主要由镜头，光圈，快门和暗盒等部件组成。

照相机的镜头相当于一个凸透镜，感光胶片相当于光屏。

选定被摄影物后，调节镜头到胶片的距离，（俗称调焦）。

胶片上就会出现倒立，缩小的实像，调节光圈和快门，则可控制胶片上的暴光量，改善摄影效果。

眼睛中的晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），眼球后部的视网膜相当于光屏。

物体经晶状体成像于视网膜上，在通过视神经把信息传入大脑，产生视觉。

和照相机不同的是，人的眼睛是靠调节晶状体的平凸程度，改变焦距而获得清晰的像的。

如果调节晶状体后，视网膜上仍不能获得清晰的像时，就看不清景物了。

如果经过调节晶状体后，远处景物的像仍不能落在视网膜上，而位于视网膜前，那就是近视眼：

反之，距眼睛25cm处的物体的像，经调节落在视网膜后面，那就是远视眼。

这两种眼睛都需要配戴眼镜来矫正视力。

我国科学家已初步试制出一种纳米眼球。

这种眼球不仅可以像真眼睛一样同步移动，也可以通过电脉冲刺激大脑神经，盲人将看到精彩世界。

纳米眼球外壳主要由纳米晶体制成的活性复合材料制成，里面放置的是微型摄像机，集成电脑芯片。

3．投影仪：

原理：

物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间时，成倒立放大的实像。

演示：

将一幻灯片放到投影仪上，接通电源。

讲述：

下面强光源的光照亮透明薄膜上的字画，通过镜头放大，再经过镜头上方的平面镜反射到屏幕上，便在屏幕上得到放大的字画像。

凸透镜还应用于显微镜，望远镜和摄象机。

三．课堂练习（投影）

四．小结

通过本节的学习，我们知道凸透镜在生活中有很多应用，了解了一些仪器的工作原理。

五．布置作业：

1．阅读课文2．练习与评测P

【板书设计】

§5-8凸透镜的应用

一、放大镜

原理：

二、照相机和眼睛

原理：

三、投影仪：

原理：

【反　　馈】

1．