“光的传播”教学案例山东邹平好生初级中学科研处李荣
一、教学目标
1.知识与技能
(1)了解什么是光源;
(2)知道光在均匀介质中沿直线传播;
(3)知道光在真空中的传播速度。
2.过程与方法
(1)通过观察与实验,培养学生初步的观察能力和设计实验的能力;
(2)经历“光是怎样传播的”探究过程,培养初步的科学探究能力。
3.情感、态度与价值观
(1)能领略色彩斑斓的光之美,具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象;
(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
二、学生实验器材
激光手电、蚊香、玻璃砖、火柴、蜡烛、光屏、中间有孔的不透明硬纸板、盛水的小烧坏(水中放适量粉笔末)、果冻。
三、教学过程
1、设置情景课前启动
利用多媒体课件播放:伴随着舒缓的音乐,播放一幅幅美丽的城市夜景。
2、导入新课
师:伴随着美妙的音乐,同学们欣赏到了美丽的城市夜景,此情此景,同学们想对老师说点什么呢?(学生谈感受)是的,正是有了这色彩斑斓的光,城市才被打扮的如此美丽,如此迷人。对于光,同学们想知道些什么呢?今天我们先来学习《光的传播》。
3、新授
(一)光源
师:同学们,刚才我们看到了美丽的城市夜景,那么,这些把城市点缀的如此美丽的光是哪儿来的呢?
生:结合图2.1-1天然光源和图2.1-2常见的人造光源,阅读课本。然后讨论交流。
师:是的,是从光源发出来的。除了课本上举的例子,你还知道哪些物体能够发光吗?
生:讨论交流。
师:很好,刚才同学们说出了好多本身能够发光的物体,我们就把这些物体能够发光的物体,称之为光源。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
(二)光的传播
1.提出问题
师:(手拿着一个激光手电射向天花板。)老师问同学们一个问题:从激光手电发出的光是沿着怎样的路径传播到天花板上去的?请同学们根据你的经验或感性认识提出自己的猜想。
2.猜想
生:光是沿直线传播的。
师:同学们都猜想光是沿直线传播的,可科学是严谨的,仅仅靠猜想是不够的,怎样检验我们的猜想的正确性呢?
生:需要用实验的方法去检验。
师:好,今天,同学们就用实验桌上这些简单的器材去大胆设计实验,验证我们的猜想是否正确,请同学们边讨论,边设计实验,比比看,哪个小组想出的办法多。
3.设计并进行实验
(学生动脑动手进行实验,教师巡回指导,并观察各小组实验情况。)
师:好,现在哪个小组愿意把你们设计的实验、操作的方法、看到的现象和得出的结论,告诉大家?
4.展示并交流。
学生甲:我们先用激光手电射向硬纸板上的小孔,在另一侧的光屏上看到一亮点,而射向硬纸板的其他位置时看不到亮点,说明光沿直线传播;然后我们做了小孔成像实验。点燃蜡烛,中间是带小孔的不透明硬纸板,另一侧是光屏,在光屏上我们看到了烛焰的倒立的像。也说明光是沿直线传播的。
学生乙:当我们点燃了蜡烛的时候,我们小组四个人都看到了光,说明光是向四面八方传播的。
学生丙:我们先点燃香,然后用激光手电沿着向上冒的烟的方向照过去,我们看到了一条亮光,时断时续的,美极了!
学生丁:我们用激光手电照射烧杯里的水,看到水中一条亮光。又照射果冻,还是看到一条亮光。
……
5.分析论证。
师:同学们说的太精彩了!方法各异,但都说明了一个问题:光是沿直线传播的。现在请同学们看老师做一个实验。
演示实验:把玻璃砖固定在光具盘上,用激光灯沿光具盘面射向玻璃砖。
生:诧异、迷惑(光怎么不是沿直线传播了呢?)。
师:对呀,光不再沿直线传播了,同学们能想想什么原因吗?
生:讨论交流。
师:考虑一下,同学们做实验的时候,光是在什么介质中传播的?而老师做实验的时候呢?
生:我们做实验时,光是在水中、空气中、果冻中传播的,是同一种介质,而老师做实验的时候,光是从空气传播到玻璃中,介质不一样了。
师:很好。所以我们说“光沿直线传播”是有条件的,首先要在同种介质中,而且是均匀的。同学们能总结这个结论了吗?
生:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(三)光线
师:知道了光在均匀介质中沿直线传播,那我们如何描述光呢?我找两个同学到黑板上画出来。
学生依据日常生活经验及对光的认识画出光的表示方法。
师:同学们画的都很好,我们就用一条直线表示光的传播路径,用箭头代表光的传播方向。这样的表示方法体现了我们物理学上的简单之美。
(四)光的直线传播的应用
师:我们知道了光是沿直线传播的,同学们能举例说明哪里用到了光的直线传播吗?
生:在开掘隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出现偏差。
师:光的直线传播还可以解释哪些常见的光现象呢?
生甲:我们玩过的手影游戏,就是因为光在传播过程中被手挡住了,在手后面的墙壁上产生影。
生乙:日食和月食的形成也可以用光的直线传播来解释。
生丙:刚才我们做的实验“小孔成像”也是由于光的直线传播形成的。
师:很好,