教学目标
三维目标要求
一、知识与技能
1.理解光沿直线传播的条件。
2.了解光在真空中的传播速率c=3×10m/s。了解光的在社会生活与生产中的一些应用。
二、过程与技巧
1.观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象,认识光沿直线传播是有条件的。
2.通过讨论“光传播的是哪些”,了解光是传播能量和信息的重要载体。
三、情感心态与价值观
1.通过介绍墨子在光学中的贡献,迸发中学生的民族自豪感,进行爱国主义教育。
2.通过对光沿直线传播的探究性学习活动,使中学生认识到理论的片面性。8
教学重点和难点
一、教学重点
理解光沿直线传播的规律及其应用,晓得光的传播速率。
二、教学难点
理解光沿直线传播的规律及其应用,晓得光的传播速率。
教学过程
情境导出
古时侯,人们不懂得日食发生的科学道理,像担心日全食一样,对日食也心怀焦虑。传说,16世纪初,哥伦布航海到了南非洲的肯尼亚,与当地的土著人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角,断粮断水,情况非常危难。懂点天文知识的哥伦布晓得那天夜里要发生月全食,就向土著人高呼,"再不拿食物来,就不给大家月光!"到了夜晚,哥伦布的话应验了,果然没有了月光。土著人见状诚惶诚恐,赶紧和哥伦布化干戈为玉帛。
这么哪些是日食现象呢?它蕴藏如何的科学道理呢?让我们一起步入下边的学习吧!
教学活动
本节分为三个教学蓝筹股:(1)光源;(2)光是如何传播的;(3)光传播的速率。
一、光源
提问:朋友们,刚刚我们看见了美丽的山城景色,这么,这种把山城映衬得这么美丽的光是哪里来的呢?结合课本中的图,阅读课本。之后讨论交流。
点评:光是光源发射下来的。
提问:不仅课本上举的反例,你还晓得什么物体才能发光呢?
太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的穿衣镜、点亮的电视机屏幕都能发光吗?
点评:月亮、反光的穿衣镜是不能否发光的,星星当中也只有星体才能发光,行星和卫星是不发光的。我们把这种才能发光的物体,称之为光源。像太阳、萤火虫、水母这类才能自然发光的物体,叫“天然光源”;像燃起的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
二、光沿直线传播
1.光沿直线传播
活动:让中学生做课本P57的“实验探究光总是沿直线传播吗”。
提问:朋友们刚刚看见了许多光沿直线传播现象,并且光总是沿直线传播吗?
(先开放性分组实验,之后小组间交流实验结果)
中学生实验:
方式一:用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水底投射,可以看见光在水底沿直线传播。技巧二:用激光笔发出光直接照射果冻,发觉光在果冻中沿直线传播。
方式三:将激光射过剪短了的橡皮管,但橡皮管弯曲就难以射过。
方式四:将几枚大头针插在一条直线上,双眼沿这条直线看去只能看见第一根针。
方式五:将激光沿死机从空气斜射入水底,可以看见光在空气和水底的路径都是直线,在空气和水的界面上发生了偏折。
组织中学生归纳得出: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:
班主任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?
班主任演示:如图,在支架上固定一个薄水槽,其中放置一个绿屏来显示光的路径,事先配有四杯含量不同的糖水,将它们按含量从大到小依次放入水槽(四种糖水的量按一定的比列),因为各层糖水间互相混和,所以水槽内产生了从上到下含量逐步变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿死机表面75°左右的入射角,由最下层碱液斜向上射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中向上弯曲。同时做一个对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖碱液中光的直线传播创新实验光的直线传播创新实验,再让朋友们观察——光的路径仍是直线。
引导中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。
因为平常我们见得最多的是光沿直线传播的情形,所以化学学中就用带箭头的直线来表示光的传播方向。
2.光延直线传播的应用
方式1:对于基础较差的中学生可采取班主任设计情境或演示实验由中学生来解释现象形成的缘由。如手影的游戏、激光器的准直等,最后老师简介月食、月食。
方式2:由中学生列举生活中的例子并运用原理来剖析。
小孔成像演示:一直运用前面的器材,保持电灯不动,用一个大纸板完全盖住圆筒形面包盒顶部的进单纤。并在纸板上开一个小圆孔。
提问:假如打开电灯,一部份光将穿过小孔射到屏上,请朋友们推测一下,在屏中将看见哪些?打开电灯,中学生观察屏上的现象以及钨丝的形状,你们看见哪些了?
点评:“V”字形的光斑,钨丝的形状也是“V”字形的。并且开口和光斑相反。引导中学生剖析出小孔成像的原理及成像特性。
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。成像特性:倒立的虚像。
3.光传播能量和信息
活动:让中学生阅读课本P58的“讨论交流光传播能量和信息”。
观察课本P58图4-1-7的(a)(b)(c)(d),讨论生活中是如何借助光传播能量和信息的?
(1)光传播能量:太阳灶烧沸水;激光在厚板上打孔。
(2)光传播信息:大夫能通过光纤传递的信息见到患者体内的肿块;红绿灯控制交通信息。
三、光的传播速率
提问:朋友们快速阅读课本P58-59,读完以后能告诉老师为何在打雷的时侯先听到闪电后看到雷声?
说明:光的传播速率比波速快。光在真空或空气中的传播速率是3×10m/s,在水底的传播速率约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速率约为真空中的2/3。
扩充:光速是很大的。假如一个飞人以光速绕月球运行,在1s的时间内,才能绕月球运行7.5圈。
班主任小结:这儿涉及了一个新的数学量——光速,化学学上用符号c表示,它的单位和速率一样都是米/秒,符号表示为m/s。通过看书我们可以晓得在真空中的光速是宇宙间最快的速率,c=3×10m/s,在空气中,光速也可以近似地看为3×10m/s,在水底的传播速率约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速率约为真空中的2/3。到这儿我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气888>v水>v玻璃。
板书:c=3×10m/s8
[说明]光在其他介质中的速率都比真空中的传播速率小。空气中的光速接近于真空中的光速,
38也可以觉得是3×10m/s。光在水底的传播速率大概为真空中光速率的4
2为真空中光速的3
板书设计
1.光源光的传播
教学反省
本节课的重点是通过科学探究找到光沿直线传播的规律,让中学生把握科学探究的基本环节,即“提出问题──推测与假定──设计实验──进行实验──得出推论──交流与评估”的科学研究方式,这为中学生今后从事化学研究提供了一个基础的方式。培养中学生的创新能力,给中学生提供大量器材,适当的时间,让她们自己设计实验,选择器材,经历实验过程,并在其中思索,交流,动手,探求,感受。从中会发觉一些特别有创意的方式