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第四章 多彩的光本章涉及的是光学基础知识.内容包括光的直线传播、光的反射规律、平面镜成像及其规律、光的折射规律、光的色散、凸透镜成像及其规律、神奇的眼睛及透镜的应用等.本章共有6节1.第一节“光的反射”.介绍了光源的概念及其分类，光在真空中的传播速度；知道光沿直线传播的条件，掌握光沿直线传播的现象及应用；知道光线表示光的传播径迹，知道光在不同介质中传播速度不同；通过实验探究出光反射时的规律；认识到物体表面能反射光，区别镜面反射与漫反射；会利用光的反射解释生活中的现象，明白反射现象中光路的可逆性.2.第二节“平面镜成像”.通过实验探究出平面镜成像的特点，认识到平面镜所成的像是虚像，理解平面镜成像原理，会画平面镜成像的光路图，掌握生活中的平面镜成像特点，简单了解凸面镜和凹面镜及其应用.3.第三节“光的折射”.通过实验探究出光折射时的规律，理解光发生折射的条件，认识生活中的折射现象，利用光的折射规律解决简单的物理问题.4.第四节“光的色散”.认识光的色散现象，知道色光的三原色，会利用光的色散解释生活中的常见现象；认识太阳的光谱，了解物体的颜色.5.第五节“科学探究凸透镜成像”.讲述了凸透镜和凹透镜，透镜对光的作用，透镜的焦点、焦距；探究了凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、正立放大虚像的规律.6.第六节“神奇的眼睛”.介绍了眼睛的结构，近视眼、远视眼的成因及其矫正；认识了生活中的透镜放大镜的成像特点，以及照相机、显微镜和望远镜的结构和成像特点.本章教材的设计强调学生是学习的主人，突出学生的探究性学习.强调初中物理学习的基础性（如基本概念、基本规律和基础实验的教学），对学生提升科学素质大有帮助，也是初中物理教学要注意的重点.本章特别强调实验在教学中的地位，让学生在观察和实验中体会、感悟实验方法对物理学习的重要性.光学知识渗透在社会生活各个方面，要求学生要密切联系社会生活的实际来学习光现象的知识.【教学目标】1.在知识与技能方面了解光源、光在真空和空气中的传播速度c3.0108m/s、什么是镜面反射、什么是漫反射、色散现象、色光的三原色及物体的颜色.大致了解显微镜和望远镜的基本结构和工作原理.认识光反射的规律和折射规律，理解光沿直线传播及其应用，掌握平面镜成像的特点.知道透镜的分类，透镜的焦点、焦距，理解凸透镜的成像规律和应用.认识眼睛的结构，知道眼睛的成像原理，理解远视眼、近视眼的成因及其矫正.2.在过程与方法方面实验是研究物理问题的重要方法.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体.经历探究“光反射、折射时的规律、平面镜成像特点、凸透镜成像规律”，获得比较全面的探究活动体验，学习对实验过程中信息的记录.通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异.3.在情感、态度与价值观方面通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动.在实验探究过程中培养学生的科学态度，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.客观地看到社会进步的同时，人类的生存环境也遭到了破坏，从而提高保护人类生存环境的意识.【教学重点】光的直线传播，光的反射、折射规律，平面镜成像的特点，透镜及其对光的作用，凸透镜成像的规律，凸透镜的应用.【教学难点】理解光路的可逆性，平面镜成像实验的探究，折射引起的错觉，凸透镜成像规律的探究，近视眼、远视眼的成因及其矫正.【课时建议】本章共有6节，建议11课时.第一节 光的反射2课时第二节 平面镜成像1课时第三节 光的折射1课时第四节 光的色散1课时第五节 科学探究凸透镜成像2课时第六节 神奇的眼睛2课时专题三 光学作图技巧1课时本章复习和总结1课时第一节 光的反射第1课时 光的传播【教学目标】一、知识与技能1.了解光源.2.理解光沿直线传播的知识及其应用.3.了解光在真空和空气中的传播速度为3.0108ms.二、过程与方法观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法.三、情感、态度和价值观1.通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.2.通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后续学习打基础.3.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动.【教学重点】光的直线传播、光的传播速度.【教学难点】用光的直线传播来解释简单的光现象.【教具准备】演示用激光演示器、盛有水的水槽、牛奶（或红墨水）、蚊香、火柴、玻璃杯、白炽灯、皮球、三球仪、空的易拉罐、半透明的塑料膜、蜡烛、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】课前利用课间休息，滚动播放一组与光现象紧密联系的优美图片和视频影、倒影、水面下的物体、霞光万道、晨曦中穿透树林的道道阳光、白光通过三棱镜的色散、彩色的肥皂泡、北极光、日晕最后将画面停在“节日夜空中的多彩的激光”，直指本课的主题.让学生欣赏绚丽多彩的光现象的同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子，在轻松愉悦的环境中进入这节课的学习.师 在生活中有很多奇妙的现象如打雷时，雷声和闪电在同时同地发生，但为什么我们总是先看到闪电后再听到雷声呢人的影子为什么早晚长中午短呢在开凿大山隧道时，工程师们用什么办法才能使掘进机沿直线前进呢大家想知道上述问题的答案吗学生（异口同声地回答）想.教师紧接着进入新课教学.【进行新课】知识点1 光源师 生活、生产中哪些物体可以发光学生1太阳、电灯、蜡烛.学生2手电筒、火把、油灯.学生3霓虹灯、钠灯、汞灯、氖灯、萤火虫.师 我们把那些正在发光的物体称做光源.板书正在发光的物体称做光源.教师介绍人造光源的发展和应用，使学生意识到人造光源的前景十分广阔.例题1 （多媒体展示）下列物体属于光源的是（ ）A.反射阳光的平面镜B.月亮C.放电影时所看到的银幕D.收看电视时看到的电视机屏幕解析能够发光的物体叫光源.平面镜、月亮只是反射太阳光，不是自己发光；放电影时看到的也是银幕的反射光，不是银幕自己发光，所以它们都不是光源.只有电视机的屏幕，是电子枪发射的电子打到荧光屏上，使屏上的荧光物质发光，所以电视机屏幕是光源.答案D.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2 光的直线传播（1）光沿直线传播的条件师 光在介质中是如何传播的学生我猜测，光在介质中是沿直线传播的.师 这位同学的猜测是否正确呢下面我们用实验来检验一下.演示1在暗室里，将一束光射到有烟雾的空玻璃杯中，观察光在空气中的传播路径.演示2在暗室里，将一束光射到有少许牛奶的水中，观察光在水中的传播路径.师 刚才在演示实验中，大家看到什么现象学生1光在空气中沿直线传播.学生2光在水中沿直线传播.注意光在水中（玻璃中）沿直线传播，学生的感性认识较少，一定要演示给学生看看.演示实验可用激光器演示，也可用长手电筒演示（玻璃上用带有12毫米宽缝隙的厚牛皮纸或硬纸片挡住）.演示时，为了能看到光路，可以把几支蚊香同时点燃，在空气中形成烟雾，可在水中滴少许牛奶或红墨水.板书光沿直线传播的条件在同种、均匀、透明的介质中.教师总结光在同一介质中沿直线传播是有条件的，如果介质不均匀，光的传播方向也会发生偏折.例如地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲.早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它，就是因为不均匀的大气使光线变弯了.因此应该说，光在同一种均匀介质中才是沿直线传播的.为了使学生亲身感受光的直线传播，激发学生学习物理的兴趣，可让学生自己做一个实验.学生实验讲桌上放置点亮的白炽台灯，每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板，让眼睛穿过小孔观察光源.启发学生分析只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候，眼睛才能看见从光源发出的光.利用上面的演示实验和学生实验，使学生认识到光在同种均匀介质中沿直线传播.由于光是沿直线传播的，在这里可以向学生解释“光线”这个物理学名词.人们为了形象地表示光的直线传播，物理学中引入光线的概念.板书光线是表示光的传播方向的直线，箭头表示光传播的方向.（2）光沿直线传播的现象及应用教师引导同时启发学生举出光沿直线传播的例子.学生1激光准直.学生2排直队要向前看齐.学生2打靶瞄准.师 光沿直线传播的事例很多，可见学习物理知识是有用的，大家一定要学好这门课程.下面我们用光的直线传播解释一些简单的光现象.演示3用白炽灯对着墙，把皮球放在灯和墙之间.现象墙上出现球的影子.教师启发学生用光的直线传播的知识解释影子的形成.（学生积极发言）师生共同活动得影的形成光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影.（如图甲所示）演示4用三球仪演示日食、月食的形成.教师启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因.师生共同活动得a.日食的成因当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食.在地球上的不同地区，会出现不同情况的日食.（如图乙所示）b.月食的成因当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食.月食情况与日食类似.（如图丙所示）说明演示时，若无三球仪可用挂图或投影片，还可播放动画教学片.演示5在一个空罐的底部中央打一个孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，将小孔对着烛焰.现象可以看到烛焰在薄膜上呈现的像.教师启发学生用光的直线传播解释小孔成像的形成原因.师生共同活动得小孔成像的形成原因烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；下部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，就形成了小孔成像.（如图丁所示）教师总结（1）小孔成像的原理是光的直线传播；条件是孔径必须很小.小孔所成的像的形状与物体的外部轮廓相似，像的大小取决于物、孔与屏三者之间的距离.（2）正确区别影和像的不同小孔成像和影子的形成都是由光的直线传播造成的，但二者却存在明显的不同小孔所成的像是光实际照射到的区域，“像”的形状和物体一样；“影”是光实际照射不到的区域，“影”的形状不一定和物体一样.板书应用激光准直、排队要向前看齐、打靶瞄准.现象影子、日食和月食、小孔成像.例题2 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（ ）A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像C.三角形光斑 D.圆形光斑解析如下图，是光线穿过小孔射到光屏上所成的像.小孔成像是由于光沿直线形成的，小孔成像所成的像是一个倒立的实像.树荫下的光斑，就是小孔成像.小孔成像的特点（1）小孔成像中的像是由实际光线会聚形成的，是实像.（2）小孔成像时所成的像一定是倒立的.（3）小孔成像时所成的像的形状跟物体的形状一样，与小孔的形状无关.（4）小孔成像所成的像有缩小的、放大的和等大的.答案B.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点3 光的传播速度师 雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题学生这表明光的传播速度比声音的传播速度快.师 大家回忆一下，声音在空气中（15）的传播速度是多大学生340ms.师 大家已知道声音在各种介质中的传播速度，那么光的传播速度是多大呢教师用多媒体播放课件“光的传播速度”，并讲解.光的传播速度（多媒体课件）光在真空中的传播速度约为3.0108ms，这是目前为止，我们知道的宇宙中最快的速度.光在空气中的速度比真空中略小，我们近似认为其等于真空中光速，为3.0108ms；光在水中的速度约为真空中光速的；光在玻璃中的速度约为真空中光速的.注意（1）天文学上把光在一年里传播的距离叫光年.光年是距离单位，而不是时间单位.1光年3652460603.0105kms9.4611012km.（2）光的传播不需要介质，能在真空中传播，而声音的传播需要介质，且不能在真空中传播.（3）光速比声速大得多，一般来说，通过的介质的密度越小，光速越大，而声速越小.板书光在真空中的传播速度是3.0108ms.光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.光在空气中的速度可近似认为是3.0108ms.例题3 比较光现象和声现象，下列说法中正确的是（ ）A.光和声音在介质中的速度都比在真空中的速度大B.光和声音在一切介质中都能传播C.光能在真空中传播，声音不能在真空传播D.光和声在固体中的传播速度最大解析声音不能在真空中传播，光能够在真空中传播，一般情况下，声音在固体中传播速度最大，光在真空中传播速度最大.答案C.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过这节课的学习，我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的，知道了光沿直线传播的应用影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等.我们进一步探究了光的传播速度，知道光在真空中的传播速度最快，是3.0108ms，我们可以利用光速来求星球之间的距离.好，这节课就学到这，谢谢【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.本节课是学生的第一节光学课，八年级的学生已经积累了许多光沿直线传播的生活经验，比如从手电筒射出的光、汽车车灯的光等等，但并不知道光沿直线传播是有条件的，让学生通过实验探究来认识光的传播特点.这节课设计的重点应该是通过身边光学知识的应用，以及看得见的光现象，激发学生热爱光学的热情.2.教学中可以应用身边的器材，给学生适当的时间，让他们自己动手动脑，经历实验过程，并在其中去想，去说，去做，去表达，去感悟，去探索物理实验反映的物理本质，从而“发现”光在同种均匀介质中的传播特点.通过探究光的直线传播规律，引导学生初步体会“提出问题实验探究得出结论解释现象应用结论”的科学探究方法.这种探究方法，将对今后的实验探究起着不可估量的作用.
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