4.1.1 光的直线传播
根据新课程标准及本节教材的内容，将重难点确定为“光的直线传播及应用”。考虑到光线是看不见、摸不着的；本节又是光学知识的第一节。如果处理不好，可能造成学生只能机械地记忆，很难真正理解，不利于后面的教学。
本节教学的重点是通过实验探究，使学生知道光在同种均匀介质中沿直线传播。通过对各种光现象的介绍，让学生初步学习怎样从观察到的具体事例(生活或自然现象)中发现问题，并能用恰当的语言表达这些问题；知道影子形成的原因。教学的难点是如何保证实验现象清晰、明显，培养学生提出问题、表达问题的能力。
为了使学生留下深刻的印象，在教学中设置了“三个学生实验”，让学生更直观地观察到光在透明的气体、液体、固体中的传播径迹，知道光是沿直线传播的。为突破难点“光的直线传播的应用”，在教学中设置了一个探究活动，让学生亲身体验如何能通过两个小孔看到物体，从而知道埋电线杆、站队、射击瞄准等都是类似的现象；亲身体验小孔成像是怎样形成的，加深了学生对光沿直线传播及应用的理解和掌握。 [三维目标] 一、知识目标
1.了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。 2.理解光沿直线传播及其应用。
3.了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
4.了解色散现象。知道色光的三原色和颜料三原色是不同的。 二、能力目标
1.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。
2.阅读“科学世界我们看到了古老的光”的内容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。
3.探究色光的混合与颜色的混合，获得有关的知识，体验探究的过程与方法。 三、德育目标
1.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，为后继学习打基础。 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。 [重点难点]
重点：光的直线传播。
难点：用光的直线传播来解释简单的光现象 [教学方法]
探究法、实验法、观察法 [仪器材料]
演示用：激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏、挂图、课件 [教学流程设计]
热身运动引入新课
[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听到雷声？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？神话中传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次，他们能否每年相会一次呢？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。
（设计意图：即活跃了课堂气氛，又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。） 一、新课教学 (一)光源
[师]生活、生产中哪些物体可以发光？ 太阳、电灯、蜡烛、手电筒、油灯、萤火虫。
[师]同学们知道能发光的物体很多，那么上面的物体有何共同特征呢？（它们都能发光）
[师]太阳和蜡烛都是光源，它们有何不同呢？ (太阳是自然光源，蜡烛是人造光源) 师生共同活动后教师板书 光源
①能发光的物体。
②光源可分为自然光源、人造光源。
接着教师介绍人造光源的发展和使用，使学生意识到人造光源的前景将更加美好。
(二)[探究]光是如何传播的？
[师]光在介质中是如何传播的？下面我们用实验来探究一下。
[演示1]在暗室里，将一束光射到空气中，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？ （光在空气中沿直线传播。） （光在水中沿直线传播。）
(三)[探究]光沿直线传播的条件
让学生进行实验：将激光笔固定好，并使激光束打到墙壁上，会看到一个光斑，然后用酒精灯对激光束加热，会看到光斑抖动，通过分析，让学生明白，这是因为加热使激光束穿过的空气不均匀，不能沿直线传播。进而指出生活中隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。由此得出光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。 师生共同活动得出：
光沿直线传播的条件：在同种、均匀、透明介质中(板书)。
由于光是沿直线传播的，在这里可以向学生交待“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。 光线(板书)
①表示光的传播方向的直线叫光线。
②光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向，如→。
指导学生看教材图4.1—4同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例。
(激光准直、排直队要向前看齐、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。
(四)用光的直线传播解释简单的光现象 ①影子的形成 [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。
启发学生用光的直线传播解释影子的形成。 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。 ②日食、月食的成因
[演示4]出示日食、月食的形成挂图。播放课件 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：
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。
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。
（设计意图：培养学生设计实验的能力，培养学生交流信息的能力，练习用图像处理数据的方法，与其他同学协同合作的意识。让学生体验科学探究的过程，培养学生良好的科学探究的习惯。） (五)光速
[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？
（这表明光的传播速度比声音快。）
[师]大家回忆一下，声音在空气中(15℃)的传播速度是多大？（340m/s）
[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？ 教师随即给出光速。 [板书]
①光在真空中的传播速度是3×108m/s。 ②光在其它介质中的速度都比在真空中的小。 ③光在空气中的速度可认为是3×108m/s。
1.简单介绍伽利略测定光速失败的原因。体会科学家的探索精神，使学生加深对光速很大的进一步认识。
2.指导学生看阅读材料“科学世界我们看到古老的光”，然后回答以下问题： ①“光年”是什么物理量的单位？ ②牛郎星和织女星的距离是多少km? ③牛郎和织女能每年相会一次吗？
④为什么在形容一个数字很大、很大的时候，常说这是个“天文数字”？ 学生阅读课文后对以上问题作出解答：
①光年是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 ②牛郎星和织女星的距离为
s=3×108m/s×3600s/天×365天/年×16年 =6.3072×1015m=6.3072×1012km ③牛郎和织女不能每年相会一次。
④因为天文数字很大，因此在形容一个数字很大时，常说这是个天文数字。 （设计意图：培养学生自学能力，养成规范解题习惯，拓展光的传播知识。激发学习兴趣，探索科学的奥秘。） (六)光的传播拓展
在学生对上述问题作出解答后。教师随即讲解，通过学习阅读材料我们应该： ①宏扬科学教育中的人文精神，联系神话故事，用科学的眼光审视神话，是破除迷信的重要方面。
②用光速的知识理解自然世界，拓展性地了解一些天文知识，如宇宙之大，恒星发光，银河系以及宇宙的过去、现在和未来。
( 设计意图：学生对光的传播有了全面的认识，让他们应用课堂所学知识解决
实际问题。)
(七)随堂练习：动手动脑学物理 [例]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。所以D正确。 (八)小结 1.光源。
2.光沿直线传播的条件及应用。
3.光在真空中的光速是3×108m/s，大于光在其他介质中的传播速度。 二、布置作业 完成练习册第一节内容 三、板书设计
【教学反思】 一、质疑与继承
1．设疑要符合学生的认知能力
开始设计时，是以光的传播路径作为课题，让学生进行猜测“光传播的路径”，然后，引导学生进行探究活动。但经过调查后发现，学生学过的《自然常识》和生活经验使他们对“光沿直线传播”已经有了丰富的感性认识，所以提出课题：光的传播路径和提出猜想：光沿直线传播，必定会降低学生主动探究的兴趣和积
极性。
把课题改为“光沿直线传播”，并引导学生对“光一定沿直线传播”产生质疑。使学生的思维由“我早就知道光是沿直线传播”拓展到“难道光沿直线传播还有问题吗？”，从而激发学生好奇心，使学生主动积极地参与探究。 2．继承传统教学的优点
在物理学习中，由于学生认知水平和学习内容所限，学生不可能对每一个知识进行探究，如：本节中物理模型“光线”的建立、光的传播速度等，对于这样的知识，我们还是要沿用传统的讲授方式，这种方式的优点是直接明了，学生一听就懂。因此，教师在教学设计时，既要研究如何贯彻二期课改“以学生发展为本”的教学理念，让学生主动参与教学活动，还要研究在遇到讲授性的知识时如何辩证地运用教学方法，使传统优秀的教学方法融入现代教学理念中。 二、重点和难点的突破
重点突破：光的直线传播
学生已经知道一些光的直线传播的知识，但作为物理学习，应重视演示实验，使学生的感性认识更丰富一些。教学中可以选择那些小学自然课做过的实验，再次展示光在空气中沿直线传播的现象。比如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，让眼睛通过小孔观察台灯。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。
光在玻璃和水中沿直线传播，学生的感性认识较少，一定要演示给学生看看。做这个演示实验的方法较多，如：
（1）可以用激光笔发出的激光束垂直射入水中或玻璃中，观察激光束在玻璃或水中的传播路径。为了能看到水中的光路，可以在水槽的里面铺一张白纸作衬，也可以在水中滴少许牛乳或墨水，以显示光路。
（2）本实验也可以用光具盘，让光垂直玻璃面射入玻璃中（并掠过光具盘），观察光在玻璃中的传播路线。
难点突破：光沿直线传播的条件
建议教师课堂上演示光在非均匀糖水中传播的实验。
如图，在支架上固定一个薄水槽，其中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水槽（四种糖水的量按一定的比例调配），由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。同时做一个对照实验，用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中，再让同学们观察──光的路径仍是直线。
还可以让学生进行实验：将激光笔固定好，并使激光束打到墙壁上，会看到一个光斑，然后用酒精灯对激光束加热，会看到光斑抖动，通过分析，让学生明白，这是因为加热使激光束穿过的空气不均匀，不能沿直线传播。进而指出生活中隔着火焰看静止的物体好像在跳动、海市蜃楼等现象都是空气不均匀引起的。由此得出光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
突破难点：光的直线传播的应用:
关于小孔成像，建议学生课堂上做一下分组实验：燃着的蜡烛、挖有几个形状不同小孔（如正方形、三角形等）的硬纸板、白纸。让硬纸板在蜡烛和白纸之间，调整硬纸板、白纸之间的距离，在白纸上能看到烛焰的像吗？像是正立的还是倒立的？像的形状与小孔的形状有关吗？学生会顺利得出白纸上出现了倒立的烛焰的像，“像”只是与烛焰相似，与小孔的形状无关。指出夏天浓密树荫下会有一个个圆形的亮斑，这是太阳通过树叶缝隙造成的小孔在地面上成的太阳的像，所以也是小孔成像现象。
关于日食、月食现象。建议教师先进行动画演示日食、月食，然后让学生思考：什么情况下会发生日食？什么情况下会发生月食？最后总结出发生日食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，月球在中间，地球在月球的影子里；发生月食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，地球在中间，月球在地球的影子里。 三、不足之处
下面的演示实验（附图）难以制作或不明显： 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。
如图，在支架上固定一个薄水槽，其中放置一
个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例)，由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。
同时做一个对照实验，用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中，再让同学们观察——光的路径仍是直线。
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