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1、278第五章光现象第一节 光的传播教学目标一、知识目标： 1理解光沿直线传播及其应用。 2了解光在真空中及空气中的传播速度。二、能力目标： 1通过实验活动，体验探究的过程和方法。 2通过收集、交流关于光现象的资料，获得处理信息的方法。三、情感目标：在探究中，领略物理现象的美妙与和谐。获得“发现”成功的喜悦。教学重点 1光在均匀介质中沿直线传播。2光在真空中的传播速度。光在其他介质中的速度比真空中的小。教学难点 利用光的直线传播原理解释一些光学现象。实验器材激光演示器，装有水的大小槽，三球仪，硬纸板，动物头型的硬纸板，白炽台灯。教学过程 一、新课引入 教师：今天，我们开始学习与人类生活密切相关的

2、光现象。没有光，人们难以进行正常的学习、生活和工作，所以人们必须研究和利用光。 问：“我们的眼睛能看到不同的物体，是因为有光射入我们的眼睛才被我们看到的呢，还是因为我们的眼睛天生就有这种本领呢?”让学生简单发表见解.我们能看见物体，就必须有光从这个物体上射人我们的眼睛（人们看见东西的条件）。在漆黑的屋子里我们什么也看不见，这就是证明。因此光对于我们来说是太至关重要了。所以我们从今天开始，就要学习一些有关光的知识。二、光源 1定义：能够自行发光的物体叫做光源。 教师引导学生阅读课本第98页第一段内容，让学生思考下列问题： (1) 什么叫做光源? (2) 举例说明什么是自然光源?什么是人造光源?

3、2分类： (1)自然光源和人造光源： A太阳等一切恒星、萤火虫、烛光鱼等都是自然光源。(火星不是恒星) B白炽灯、日光灯、荧光灯和蜡烛等是人造光源。 (2)按光线特点分：点光源、线光源、面光源和体光源。(着重介绍点光源) 定义：凡是光源本身的大小与它被照到的物体的距离相比可以忽略不计时，这样的光源都可以看作是“点光源”。（点光源是一种理想模型）最后小结：大到太阳小到萤火虫，它们都能自己发光，它们都是光源。问：“月亮是光源吗?”尽管看起来月光要比萤火虫发的光要亮得多，但月亮不是光源。三、光的直线传播 教师：大家在小学已学过光的直线传播，能否举些例子? 学生举例，(例如，在有雾的天气里，可以看到从

4、汽车头灯射出的光束是直的，在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的，穿过森林的太阳光束是直的。)教师归纳概括，光能够在空气中传播，传播路线是直的。 实验探究：完成书第99页的实验图5-2，观察光在空气、水、有机玻璃中的传播路径。 观察结果：光在空气、水、玻璃中沿直线传播。 教师小结：由实验我们看到光能够在空气、水、玻璃等透明物质中传播，传播路线是直的，但光在透明物质中沿直线传播是有条件的。 演示：让激光演示器与厚玻璃砖拉开适当距离，斜向厚玻璃砖投射，让学生观察，在空气和玻璃砖中，光束都是沿直线传播，但在两种介质的表面传播方向改变了。实验表明：光在同一种均匀介质中沿直线传播。四、光线1概念：

5、在研究有关光的问题时，我们常常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向这样的直线叫光线。2.强调：画光线时，不要丢掉箭头3.示范：从点光源发出的光线和平行光线的画法4.学生练习画光线。五、光沿直线传播原理的应用1激光准直演示：在三张硬纸板上同一位置穿一小孔，拉开一定距离垂直固定在讲台上，在小孔中穿过一根棉线并拉直，使学生看到小孔在同一直线上，让激光演示器发出的光束沿小孔穿过，随便移动一张硬纸板，光束就无法穿过三个小孔了。教师：实验中我们看到，利用光的直线传播原理可以确定或检验物体是否在同一直线上激光准直。2解释影子的形成演示：用白炽台灯照射教室墙壁，把动物头型的硬纸板放在灯和墙之间，墙壁上出

6、现动物头型的影子。让学生看书第99页图53，发表看法后，教师说明：光只能在透明介质中传播，如果传播中遇到不透明的物体，在物体的后面光不能到达的区域便产生影。 中国古代人们就会使用日晷判断时间。3解释日食、月食现象演示：用三球仪演示日食、月食的成因。学生根据课本第100页图55及上图分析成因，只要学生明确：太阳光在沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成日食；当太阳光被不透明的地球挡住，月球进入地球的黑影区，就形成了月食。课堂练习：说明排队列看齐，打靶瞄准“三点成一线”的道理。六、光速思考：打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但是我们为什么总是先看到闪电，后听到雷声?（启发

7、学生得出：光的传播速度比声音的传播速度大得多。）1到底光速有多大呢?教师：光的传播速度非常大，测量极为困难. 伽利略曾让两人各带一盏灯相距16k 测定光速，结果以失败告终，后来经过许多科学家的探索，不断改进实验装置，较精确地测定了光速。现在公认的光在真空中的速度是299792458ms近似等于3108ms，相当于1秒钟内绕地球七圈半。接着介绍：光在其他介质中的速度，比在真空中的速度小，在空气中光速十分接近光在真空中的速度，也认为是3108ms。光在水中的速度是上述值的34，在玻璃中的速度是上述值的23。 2计算光传播距离和时间 根据s=vt和t=s/v可以计算光传播距离和时间。例题1：织女星离

8、地球距离约为2.61014km，我们仰望天空看到织女星所发的光，实际上是多少年以前织女星发出的光射到眼里？例题2：从地球射向月球的激光经过2.56s返回。则地球和月球之间的距离为多少？六、课堂小结1光在均匀介质中沿直线传播，影、日食和月食等现象都是由于光的直线传播形成。2光在真空中的速度是3108ms。七、布置作业课文第101页作业第1、2、3题。第二节 光的反射教学目标一、知识目标： 1认识光的反射规律，了解镜面反射和漫反射。 2知道反射中光路是可逆的。 二、能力目标： 1从实验中归纳概括物理规律。 2会应用光的反射规律画简单的光路图。 三、情感目标： 初步认识科学技术对社会发展和自然环境及

9、人类生活的影响。教学重点 1光的反射定律，研究光的反射定律的实验。2认识漫反射与镜面反射的区别。教学难点 1根据光的反射定律画光路图。 2探究光的反射定律实验。实验器材激光演示器、小平面镜、硬纸板、量角器、强光手电筒、装有水的水槽。教学过程：一、复习提问1光在同一种均匀介质中是怎样传播的?2光在真空中的传播速度是多少?二、新课引人教师：传说两千多年前希腊学者阿基米德曾经率领妇女和儿童利用平面镜将阳光反射向敌人的船只，使敌船着火。书第101页图57，这是水中游弋的鸭子及其在水中的倒影。这些都是光的反射现象。演示；观察光的反射现象，在讲台上放一装水的水槽，用强光手电斜照到水面上，用一硬纸板在另一侧

10、可以看到一明亮的光斑。教师：像上面演示我们所看到的光被反射回到原来介质的现象就叫做光的反射。教师：所有的物体表面都反射光，但在同一光源照射下不同表面的物体反射光的情况不同。如磨光的金属表面，油漆得很好的家具看上去光亮耀眼，砖瓦、石块看上去比较暗淡。下面我们用实验来研究光是怎样反射的。三、光的反射定律演示：照课本第102页图58和59所示组装实验装置，小平面镜平放在平板上，画有角度的白色硬纸板竖立在镜面上。用激光束沿硬纸板射向小平面镜，让反射光束沿硬纸板射出。向学生介绍有关反射定律中的名词：入射光线：射向物体表面的光线。(AO)反射光线：入射光线经物体表面反射后射离物体表面的光线。(OB)入射点

11、：入射光线投射在物体表面的位置。(O)法线：在物体表面过入射点所做的垂线。(ON)入射角：入射光线与法线的夹角。(AON)反射角：反射光线与法线的夹角。(BON)着重要求学生熟悉法线、入射角、反射角。 接着进行前面的实验，不改变入射点，改变入射光线的方向，重复上面的实验两次。每次都在硬纸板上记下入射光线和对应的反射光线。保持入射光线的方向不变，把硬纸板的半面绕法线向前折或向后折，让学生观察硬纸板上是否还能看到反射光线。分析实验现象得出结论：光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于人时角。 练习：书第104页作业第3题引导学生根据入射角、反

12、射角的规律及反射定律判断本题入射角和反射角是多少度。接着分析应先画什么再画什么，怎么画。要求学生用三角板、量角器规范作图。箭号要画正确，要用字母表示反射光线、入射光线、法线，入射角、反射角的度数若已知，也要注明具体的度数。四、反射光路的可逆性 演示：仍用研究反射定律时的实验装置演示反射现象，然后让光线沿着反射光线的方向射向镜面，让学生观察反射光线将逆着原来的入射光线的方向射出。实验结论：在反射时光路是可逆的。五、镜面反射和漫反射光射到任何物体的表面时都能发生反射现象实验：（1）拿一块平面镜将太阳光反射到一位学生的眼上，问其感觉如何？（很刺眼）刺眼说明光很强，反射光方向集中。问其他学生有没有这种

13、刺眼的感觉？（没有刺眼的感觉）没有则说明光没有大量地直接反射到他们的眼睛里（2）拿一块面积、形状与平面镜相同的硬纸板，再做相同的实验再次提问那个学生，问此时有何感觉？（不刺眼，能看清）再次问其他学生能不能看清？（能看清）能看清说明有光射入他们的眼里教师指出：光射到平面镜所发生的反射我们把它叫镜面反射；光射到平滑硬纸板上所发生的反射我们把它叫漫反射。根据反射面的不同性质，光的反射分为两种类型：镜面反射和漫反射“镜面反射”特点：反射面平整光滑；当光平行入射时，会被平行反射“漫反射”特点：反射面粗糙，凸凹不平；当光平行入射时，反射光射向四面八方总结：镜面反射，反射光比较集中，迎着反射光的方向看很刺眼

14、；漫反射反射光射向了各个方向，迎着反射光的方向看能看清我们能看清本身不发光的物体，就是因为发生了漫反射我们能从各个方向看到桌子、墙壁、书本，是由于这些物体表面凹凸不平，射向它们表面的光发生漫反射，我们无论站在哪个方向，它们总能把一部分光反射到我们眼睛里。请学生举例，生活中哪些现象是镜面反射？哪些是漫反射？可发生镜面反射：（1）平面镜（2）玻璃（3）平静的水面可发生漫反射：（1）黑板（2）银幕（3）一般物体镜面反射和漫反射虽然是两种不同的反射现象，但它们都遵守光的反射定律例1：如图1所示，太阳光跟水平方向成50。角，要想使太阳光线照亮井底，应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置。分析：本题是

15、利用平面镜改变光路的题。人射光线与水平方向成50角，反射光线竖直向下照亮井底，则与水平方向成90角。所以，入射光线与反射光线的夹角为9050=140，由反射角等于人射角，法线(角平分线)位置可以确定，再由法线与镜面垂直，即可确定平面镜的位置。例2：如图2所示，两块平面镜互相垂直放置，入射光线AO与平面镜M1的夹角是50，问此光线在平面镜M2上的反射角是多少?分析：本题中光线发生两次反射，关键是根据反射定律画出光的传播方向，再根据几何知识求出反射角的大小过入射点O作法线ON，得入射角么AON=40，根据反射定律，反射角也是40。由此可画出反射光线，用同样的方法再画出平面镜M2上的反射光线，两次反

16、射的光路图见图3。根据几何知识容易看出，光线在平面镜M2上的入射角是50，所以反射角也是50.六、课堂小结光的反射1定义：光射到两种介质的分界面上时，有一部分光改变传播方向，回到原介质中内继续传播，这种现象叫做光的反射2光的反射现象的普遍性光射到任何物体表面，都要发生反射现象。3反射定律：(1)内容：反射光线跟入射光线和法线在同一平面上，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。 (2)图示：如图1所示，AO叫入射光线；O点叫入射点；OB叫反射光线；ON叫法线；AON = i叫做入射角；BON=r叫做反射角；r=i(3)在反射现象中，光路是可逆的。4分类：(1)镜面反射：光滑平面上

17、的反射现象叫做镜面反射。(2)漫反射：发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵从反射定律。七、布置作业课文第104页作业第1、2、4第三节 探究平面镜成像的特点教学目标一、知识目标：1了解平面镜成像特点。2知道平面镜的应用。二、能力目标：1通过实验活动，体验探究的过程和方法。2初步认识等效替代法的应用三、情感目标：在探究中，领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦。教学重点平面镜成像特点。教学难点1平面镜成像的原理和虚像的概念。2探究平面镜成像实验的操作。实验器材一面较大的平面镜、学生分组实验用的玻璃板、硬纸板、同样大小的蜡烛一对、小蜡烛和大蜡烛各一支、棋子、刻度尺、

18、火柴、潜望镜、桂林花桥彩图、方格纸一张、三角尺一对。教学过程一、复习提问1光的反射定律的内容是什么?2漫反射和镜面反射的区别是什么?二、引入新课 教师出示平面镜，告诉学生，日常生活中用的镜子是平的，这样的镜子我们把它叫做平面镜。让学生观察自己在平面镜内所成的像，并提出以下问题让学生思考： (1)你在平面镜中的像在什么地方? (2)像的大小与物体大小一样吗? (3)当你改变与平面镜的距离时，像的大小和像到镜面的距离怎样变化? (4)镜子里的像与你的左右关系一致吗? 教师：以上问题大家在本节课的学习中将得到解答。三、平面镜成像特点平面镜的光学特点：平面镜只改变光束的传播方向，不改变其平行、发散或会

19、聚的形态。教师：下面我们将用实验探究平面镜成像特点。1问题与猜想学生阅读课本第106107页“问题与猜想”的内容，并依据生活经验对上述思考的问题进行猜想。2制订计划为了验证猜想，先让学生思考以下内容：(1)我们虽然可以看到物体在平面镜里的像，但如果在镜后放一块光屏，屏上不会呈现物体的像，我们就无法去比较像和物体的关系，怎么解决这个问题呢?(2)本节实验是研究平面镜所成的像和物体的关系，实验中应该采用平面镜还是平板玻璃来研究，为什么?(3)用什么办法可以观察物与像的左右关系?学生思考问题并讨论，教师总结：(1)我们应该找一根蜡烛在镜的后面移动，直到跟所看到的蜡烛的像重合，这样我们就可以用一根真正

20、的蜡烛替代蜡烛在镜后所成的像，这种研究方法在物理学中叫等效替代法，今后我们将经常用到这种方法，希望同学们好好理解一下这种方法的使用。(2)针对第一个问题的结论，我们需要用眼睛透过平面镜去观察镜后面的蜡烛，而普通的平面镜我们是无法透过它去观察镜的后面，因此本次使用采用的平板玻璃，它既可以成像，也可以用眼睛透过它去观察镜后面的物体。(3)我们可以用两块分别标有字母“b”和“d”的三角尺两判断物与像的左右关系。3收集证据（学生分组实验）在桌上铺上一张方格纸，中间画一条线后在方格纸的前方任意画一个三角形，在方格纸中间线的位置竖立玻璃板。(1)把一支点燃的蜡烛放在玻璃前方方格纸上画的三角形的一个顶点的位

21、置，观察玻璃板后面出现的蜡烛的像，另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它们完全重合，后面的蜡烛好像被点燃为止，后一支蜡烛的位置就是前支蜡烛的像的位置，用棋子记下两支蜡烛的位置。(2)在三角形的另外两个顶点位置重复(1)所进行的实验。同样用棋子记下蜡烛和像的位置。(注意每次放棋子时也要观察玻璃板前后的棋子要完全重合。)(3)取下玻璃板，以镜后三个棋子所确定的位置为顶点，画一三角形。(4)将标有字母“d”的三角尺放在镜前，拿着标有字母“b”的三角尺在镜后面移动，直到跟所看的像重合，观察两个三角尺上的字母的左右关系。4分析与结论取下桌面上的方格纸，沿中间所画的线对折重叠，然后在任一面的三

22、角形顶点上用笔尖扎穿重叠的纸，看见两个三角形是否重合。接着学生结合实验所观察到的现象回答。(1)平面镜成像时物和像的大小一样吗?(2)物和像到镜面的距离有什么关系?(3)物和像的左右关系如何?由学生回答后，教师概括：(1)平面镜所成的像与物体大小相同。(2)平面镜所成的像与物体到镜面的距离都相等。(3)像和物的连线与镜面垂直。(4)物和像的左右关系相反。(5)像的上下与物的上下关系相同。教师强调物体在平面镜前位置改变，像的位置也随着改变，从实验中我们已看到，但像的大小始终与物体相同，像到镜面距离始终与物体到镜面距离相等。5练习(1)如图所示，平面镜上方有一个发光点，你能否根据平面镜成像特点确定

23、发光点像的位置。学生练习，一学生上黑板画图，教师点评：发光点A与它的像点与镜面的距离相等，所以我们可以用数学的方法，确定像点的位置，过A点作镜面的垂线，与镜相交于0点，取AO=OA，即可确定A位置，如图所示。(2)出示桂林花桥彩图，问题：为什么半圆的桥拱跟水中的像组成一个圆?为什么岸边的树木在水中的像看上去却是倒立的?教师提示：平静的水面就好像是一个平面镜，它可以成像，然后引导学生根据平面镜成像的特点进行解答：桥拱和树上的每一点都会在水中形成一个对应的像，像点到水面的距离和物点到水面的距离相等。由于桥拱和树木上各点与水面距离不同，越接近水面的点，所成的像距水面越近，所以各点组成的像从水面上看就

24、是倒立的了，而倒立的桥拱像与桥拱合成一个圆。四、平面镜成像原理1问题：我们怎样看见并确定物体位置的?教师：物体发出的光射入我们眼睛，我们才能看见物体，物体上每一点射出的光都进入眼内，整个物体就被看见了，从几何知识可以知道，两条直线相交可以确定一个交点，人们由于长期的观察经验，总是认为光沿直线传播，总是沿着射人眼睛的光线的方向来确定投射出光线的物体的位置，如图所示。2问题：为什么我们通过平面镜能够看到物体的像?而我们看到的像在镜子后面?这个问题我们可以用光的反射定律来回答。(1)教师在黑板上画出平面镜，在镜前有一个发光点S。问学生S发出多少条光线，方向如何，哪些光线射在平面镜上。(2)让学生任选

25、两条射向平面镜的光线，根据反射定律画出它的反射光线。如图所示。 (3)启发提问：从发光点射向平面镜的光线经平面镜反射后能否相交?如果人的眼睛正处于这些光线的传播路径上，会觉得这些光线是从哪里发出的?在得到学生的回答后，教师在黑板图上画出反射光线的反向延长线并根据平面镜成像特点确定反射光线的反向延长线就是像点。教师小结：平面镜成像实际上是光的反射现象，反射光线射入人的眼睛，人眼根据光的直线传播的经验，判定物体位置。认为光线就是从反射光线反向延长线交点处发出的，人们所看到实际上就是物体的像，而实际上反射光线并不是由反射光线的反向延长线的交点发出的，所以是虚像。(4)在黑板的图上再画一个发光点S，让

26、一学生到黑板上根据反射定律画出这一发光点S的像点，让学生说一说这像点是怎么形成的，为什么是虚像。(5)教师指出一般的物体我们都可以把它看成由许多的物点组成，物体放在平面镜前，每个物点在平面镜中都有一个对应的像点，这些像点的总体就组成物体的像。五、平面镜的应用教师简单介绍平面镜的应用（成像和改变光路），并介绍古代的铜镜和现在的潜望镜，提高学生学习物理的兴趣，拓展学生的知识面。指导学生看书第110页的“阅读材料”，了解球面镜的简单知识。典型例题分析例1：彬彬用数码相机在公园拍得一张照片如图所示，请你观察照片中的情景，指出一个物理现象：_。该现象所涉及的物理知识是_。分析：从图中容易看出小树在水中有

27、倒影，这个现象设计的物理知识是光的反射或平面镜成像。例2：校医务室检查视力时，因房间太小而使用一个平面镜，让学生看视力表在平面镜中所成的像。视力表到镜子的距离为28m，如图所示，而体检要求人与视力表距离应为5m,则该同学所在位置距镜子的距离应为_m。分析：根据平面镜成像规律像和物到镜面的距离相等，可以得出视力表在镜中的像到镜面的距离为28m，体检时人与视力表距离为5m，所以该同学所在位置距镜子的距离应为2.2m。六、课堂小结 平面镜： 1定义：反射面为平面的镜子叫做平面镜。 2平面镜的光学特点：不改变入射光束的性质。平面镜只改变光束的传播方向，不改变其平行、发散或会聚的形态。 3平面镜成像特点

28、： (1)平面镜所成的像与物体大小相同。 (2)平面镜所成的像与物体到镜面的距离都相等。(3)像和物的连线与镜面垂直 。(4)物和像的左右关系相反。 (5)像的上下与物的上下关系相同。 4平面镜成像的原理： 平面镜成像实际上是光的反射现象，反射光线射人人的眼睛，人眼根据光的直线传播的经验，判定物体位置，认为光线就是从反射光线反向延长线交点处发出的，人们所看到实际上就是物体的像，而实际上反射光线并不是由反射光线的反向延长线的交点发出的，所以是虚像。 5平面镜的应用：成像和改变光路。 七、布置作业 课文第109页作业第1、2、3、4题。 第四节 光的折射教学目标一、知识目标：1知道什么是光的折射现

29、象及折射光线、折射角。2认识光从空气射入水中或其他介质中的偏折规律。3知道日常生活中由于光的折射而产生的一些现象。 二、能力目标：1通过实验活动，体验探究的过程和方法。2通过收集、交流关于光现象的资料，获得处理信息的方法。三、情感目标：1具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。2初步建立将科学技术应用于实际的意识。教学重点1光的折射现象及光从空气射入水或玻璃及光从水或玻璃射向空气时所遵循的规律。2会画出简单的光的折射光路图。教学难点1认识日常生活中光的折射现象。2探究光的折射定律实验。实验器材筷子、大口碗、水槽、激光演示器、硬币、水、玻璃砖。教学过程一、引入新课教师：前面

30、的学习，我们知道光射到物体表面的时候会发生反射现象，今天我们再来学习光的另一种现象。演示图5-25：甲图在大口碗中装水，筷子斜插入水中，让学生斜视水面，可以看到筷子好像在水面处折断了。乙图透过压在书页上的玻璃砖看书，书上字的位置有些偏移。问：为什么会有上述现象?教师：光从一种介质射向另一种介质时，有一部分光线在介质表面发生反射。射入另一介质时光线传播方向一般会发生变化。光射入另一介质传播方向发生变化的现象，我们就把它叫做光的折射。筷子在水面处好像被折断的现象就跟光的折射有关，本节课就是学习光在折射时所遵循的规律。二、光的折射初步规律 1实验探究：(1)出示并介绍实验装置：光源、水槽、水和空气界面。(2)让激光演示器的光束斜射向水面，观察光束进入水中的方向怎样改变。 根据演示观察到的现象，教师在黑板上画出水和空气的界面，画出入射光线和折射光线，入射点，并过入射点画出法线，标出入射角和折射角，如图所示。(3)改变入射角，再做一次实验。(4)让光垂直射向水面，观察水中光线沿什么方向前进。实验分析：让学生说出每次实验观察到的入射光线和折射光线的位置，说出入射角和折射角的大小。实验