資源簡介

第四章　光現象
第1節　光的直線傳播
【知識與技能】
1．知道什么是光源；知道光在同種均勻介質中沿直線傳播。
2．知道光在真空中的傳播速度最大；會用光沿直線傳播的知識解釋一些現象。
3．了解小孔成像的原理；了解光年是長度單位。
【過程與方法】
觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。
【情感、態度與價值觀】
觀察實驗，培養學生尊重客觀事實，事實求是的客觀態度。
【教學重點】
光的直線傳播。
【教學難點】
用光的直線傳播來解釋簡單的光現象。
光的直線傳播
【提出問題】
情境導入：利用多媒體課件播放一幅幅美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光。
美麗的城市夜景、絢麗多彩的極光，正是有了這色彩斑斕的光，世界才被打扮得如此美麗，如此迷人。請同學們思考：
(1)這些把世界點綴得如此美麗的光是哪兒來的呢？
(2)太陽、星星、月亮、點燃的火柴、點燃的蠟燭、點亮的日光燈、反光的鏡子、點亮的電視機屏幕都能發光嗎？
【自主探究】
學生閱讀教材，討論歸納。
【歸納總結】
能夠發光的物體都是光源，光是光源發射出來的。
【實驗探究】
在日常生活中，我們可以發現，光好像是沿著直線在傳播，比如從汽車車燈射出的光束。那么光在空氣中是沿直線傳播的，那么它在液體、固體中也是沿著直線傳播嗎？
學生實驗：
實驗一：用激光筆發出光束向滴了少量墨水的水中投射，可以看到光在水中沿直線傳播。
實驗二：用激光筆發出光直接照射果凍，發現光在果凍中沿直線傳播。
實驗三：將激光射過拉直了的橡皮管，但橡皮管彎曲就無法射過。
實驗四：將幾枚大頭針插在一條直線上，眼睛沿這條直線看去只能看到第一根針。
實驗五：將激光沿白屏從空氣斜射入水中，可以看到光在空氣和水中的路徑都是直線，在空氣和水的界面上發生了偏折。
在上述實驗中發現：光在空氣、水、果凍、玻璃中沿直線傳播；但在兩種介質的界面上發生了偏折。如果演示光在非均勻糖水中傳播的實驗，可以發現光在同種非均勻介質中路徑發生彎曲。
【知識總結】
1．光在同種均勻介質中沿直線傳播。
2．用帶有箭頭的直線表示一束光傳播的徑跡和方向，這樣的直線叫作光線。
光的傳播速度
【課堂討論】
同學們快速閱讀課本，讀完之后能告訴老師為什么在打雷的時候先看到閃電后聽到雷聲？
【自主探究】
學生閱讀相關資料，討論分析。
【知識總結】
光的傳播速度比聲速快，而且可以在真空中傳播。光在真空或空氣中的傳播速度約為3×108 m/s，在水中的傳播速度約為在真空中的，在玻璃中的傳播速度約為在真空中的。
【知識拓展】
光年：光在一年內通過的路程。
[注意]光年是一個長度單位而不是時間或速度的單位。
第四章　光現象
第1節　光的直線傳播
一、光的直線傳播
光在同種均勻介質中沿直線傳播。
二、光的傳播速度
光可以在真空中傳播，通常情況下，真空中光速可以近似取c＝3×108 m/s。
第2節　光的反射
第1課時　光的反射定律
【知識與技能】
1．了解光在一些物體表面可以發生反射。
2．認識光反射的規律，了解法線、入射角和反射角的含義。
3．理解光的反射現象中光路的可逆性。
【過程與方法】
1．通過實驗，觀察光的反射現象。
2．體驗和感悟我們是如何看見不發光的物體的。
【情感、態度與價值觀】
在探究“光反射時的規律”過程中，培養學生的科學態度，鼓勵學生積極參與探究活動。
【教學重點】
用探究法研究光的反射定律。
【教學難點】
用光的反射解釋一些簡單現象，意識到光路的可逆性。
　　情境導入
在漆黑的夜晚，我們看不到屋子里的桌子、電視，怎樣才能看到呢？為什么？我們能看見太陽、電燈，是由于它們能發光，光線進入了我們的眼睛，那我們是如何看見那些不發光的物體呢？其實是因為物體反射的光進入了我們眼睛，我們才能看見不發光的物體。
光的反射定律
【提出問題】
結合日?，F象，請學生思考光在反射時遵循什么規律？
【實驗探究】
向同學們展示實驗器材：平面鏡、帶刻度的白紙板、激光筆。
學生先閱讀教材，了解與光的反射有關的幾個術語：
法線：過入射點并垂直于鏡面的直線。
入射角(i)：入射光線與法線的夾角。
反射角(r)：反射光線與法線的夾角。
猜測：入射光線與反射光線及法線有什么樣的關系？入射角與反射角有什么樣的關系？
實驗過程：
實驗序號 入射角i 反射角r
1
2
3
　　 eq \a\vs4\al()
1．先將白紙板垂直放于鏡面上。
2．用激光筆貼著紙板從一側發射光線到鏡面，觀察反射光線的走向，記下入射光線與反射光線的位置所在，并讓同學們記下此時的入射角與反射角并填入表格。
3．將入射光線向法線靠攏，即入射角減小時，觀察反射光線會有什么變化，多次試驗并記錄。
【知識總結】
光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內；反射光線、入射光線分居在法線兩側；反射角等于入射角。這就是光的反射定律，簡單來說可以記為：三線共面、法線居中、兩角相等。
光路的可逆性
【課堂討論】
在上面的實驗中，如果將光入射時逆著反射光的方向射到鏡面，那么它的反射情況會怎么樣呢？
【自主探究】
學生先作出猜想，然后親自動手實驗驗證，總結歸納。
【知識總結】
1．如圖所示，A點發出的光經O點反射后到達B點，在B點再放一光源，使其發出的光射向鏡面某點如C點，調整光線BC的方向，使其與BO重合，發現其反射光線與OA重合，從而說明光反射時光路是可逆的。
在反射現象中，光路是可逆的。
2．生活中光路可逆的現象：如果你在一塊平面鏡中看到了另一位同學的眼睛，那么，不論這個平面鏡多么小，你的同學也一定會從這塊平面鏡中看到你的眼睛。
第四章　光現象
第2節　光的反射
第1課時　光的反射定律
一、光的反射定律
1．因為物體反射的光進入了我們眼睛，我們才能看見不發光的物體。
2．光的反射定律：三線共面、法線居中、兩角相等。
二、光路的可逆性
在反射現象中，光路可逆。第2課時　鏡面反射和漫反射
【知識與技能】
了解什么是鏡面反射，什么是漫反射，知道它們所帶來的影響。
【過程與方法】
通過多媒體展示，仔細觀察，理解鏡面反射和漫反射的主要差異。
【情感、態度與價值觀】
通過學習，密切聯系實際，提高學生將科學技術應用于日常生活和社會的意識，了解光污染，提高學生保護環境意識。
【教學重點】
鏡面反射和漫反射的特點和在生活中的應用。
【教學難點】
鏡面反射和漫反射的區分。
　　情境導入
讓一束太陽光斜射到平面鏡上，調整鏡面的方向，會在墻上產生一個明亮的光斑，迎著反射光的方向看，很刺眼；用一張白紙代替鏡面，從各個方向都看不到耀眼的亮光，同時墻上也沒有明亮的光斑。
請同學們動手進行以上實驗，思考其中的原理。
鏡面反射和漫反射
【提出問題】
為什么陽光射在鏡面和白紙上的現象不同，是什么造成了這種現象？
【自主探究】
學生查閱相關資料，觀看有關鏡面反射和漫反射的圖像。
【知識總結】
鏡面反射：一束平行光射到反射面上，反射光仍是平行的。
漫反射：一束平行光射到反射面上，反射光不是平行的。
【知識拓展】
一束平行光射在平整的鏡面，會被平行地反射，光線會射向同一個方向，就會產生炫目的光，干擾人們的正常生活，如今城市中的玻璃幕墻就因為光的鏡面反射，造成了“光污染”；當平行光射到凹凸不平的表面上，光線會向四面八方反射，因此我們才可以從不同的方向看到不發光的物體。
第四章　光現象
第2節　光的反射
第2課時　鏡面反射和漫反射
1．鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2．解釋現象：在各個方向看到不發光物體；城市的“光污染”。
第3節　平面鏡成像
第1課時　平面鏡成像的特點
【知識與技能】
1．了解平面鏡成像的特點。
2．了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。
【過程與方法】
1．經歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄。
2．觀察實驗現象，感知虛像的含義。
【情感、態度與價值觀】
在探究“平面鏡成像的特點”中領略物理現象的美妙，培養實事求是的科學態度。
【教學重點】
平面鏡成像的特點。
【教學難點】
虛像的概念。
平面鏡成像的特點
【提出問題】
在日常生活中用鏡子時，學生們有沒有想過：觀察自己在平面鏡中的像，當你改變與平面鏡間的距離時，像怎樣變化？像的大小與物體的大小有怎樣的關系？像的大小與平面鏡的大小有關系嗎？
【實驗探究】
學生閱讀教材相關內容，進行探究實驗：
①將一張8開的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上，用兩個夾子夾住一玻璃板，豎立在白紙上。
②把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現了蠟燭的像。
③另拿一支相同的未點燃蠟燭在玻璃板后面移動，使它與前面蠟燭的像重合(左右移動，直到從不同位置看上去它們都重合在一起)，這時后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置．改變玻璃前蠟燭的位置，把實驗再做兩次，每次都記下兩支蠟燭的位置。
④在白紙上畫出玻璃板的位置，移開玻璃板，用刻度尺畫實直線把每次實驗中兩支蠟燭位置的位置連接起來，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來并比較它們的大小，再用量角器測量看它們是否與鏡面垂直。
⑤把測量結果填入下表中。
蠟燭到平面鏡的距離/cm 蠟燭的像到平面鏡的距離/cm
第一次
第二次
第三次
　　完成實驗后，根據表格中所得到的數據，思考討論，歸納總結出平面鏡成像的特點。
【知識總結】
平面鏡成像有如下特點：
1．平面鏡所成的像為正立的虛像，像和物體的大小相等。
2．像和物體到鏡面的距離相等。
3．像和物體的連線垂直于鏡面。
平面鏡成虛像的原理
【課堂討論】
我們能看見物體，是因為有光射入眼睛，我們也能看到物體在平面鏡里的成像，成像的光是從哪里來的呢？我們所在平面鏡中看到的像是真實存在的嗎？
【自主探究】
教師請學生上黑板參與活動：確定一個光源S，讓學生選出一條入射光線，并畫出它在平面鏡上的反射光線，再選出另一條入射光線，并畫出它的反射光線。
提問：這兩條反射光線沿傳播方向能否相交？如果人的眼睛正處于這兩條光線傳播的路徑上，會覺得這兩條光線是從哪里發出的？
畫出光路圖，如右圖所示，觀察思考，人眼所觀察的像是來自哪的？
【知識總結】
完成探究活動后，可以發現，這兩條反射光線不能相交。
1．當眼睛正處于反射光線的路徑上時，根據光線沿著直線傳播的經驗，眼睛會覺得反射光線好像是從它們的反向延長線在鏡后的交點S′發出的。
2．因為S′并不是真實存于平面鏡后的光源，所以把S′叫作虛像。
3．平面鏡成像的原理本質是光的反射。
第四章　光現象
第3節　平面鏡成像
第1課時　平面鏡成像的特點
一、平面鏡成像的特點
1．平面鏡所成的像為正立的虛像，像和物體的大小相等。
2．像和物體到鏡面的距離相等。
3．像和物體的連線垂直于鏡面。
二、平面鏡成虛像的原理
平面鏡成像的原理本質是光的反射，鏡中所成的虛像并不真實存在。
第2課時　平面鏡的應用
【知識與技能】
1．理解日常生活中平面鏡成像的現象。
2．初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應用。
【過程與方法】
查閱資料，了解平面鏡使用的悠久歷史；通過觀察，感知球面鏡對光線的作用。
【情感、態度與價值觀】
通過對平面鏡、球面鏡應用的了解，初步認識科學技術對人類生活的影響。
【教學重點】
平面鏡的應用，球面鏡的光學性質。
【教學難點】
球面鏡的應用。
平面鏡的應用
【提出問題】
平面鏡成像不僅用于日常生活，也在其他方面應用甚廣。在日常生活中，有哪些方面應用到了平面鏡成像的原理？
【自主探究】
有些面積較小的店鋪，在一面墻上鑲上大的平面鏡，就會在視覺上產生面積似乎增加一倍，顯得十分氣派，某些居家也采用同樣的方法增加視覺空間，顯得格外豪華寬敞。
測視力時，要求眼睛到視力表的距離是5 m。那么在3 m的房間里放置一個平面鏡，通過觀察鏡子里的視力表的像即可達到目的。
平面鏡成像的原理是光的反射，借用平面鏡的組合，可以改變光的方向，由此發明了潛望鏡，如圖所示：
【知識總結】
利用平面鏡成像的原理和特點，可以有效地改善人們的生活水平。
凸面鏡和凹面鏡
【歸納總結】
教師科普有關凹面鏡和凸面鏡的知識點：
1．球面鏡
反射面是球面的一部分的鏡子叫作球面鏡。
2．球面鏡的分類
a．用球面的內表面作反射面的叫作凹面鏡。
b．用球面的外表面作反射面的叫作凸面鏡。
【自主探究】
學生觀看有關凸面鏡和凹面鏡的成像視頻，討論凸面鏡和凹面鏡的性質與作用。
【知識總結】
1．凹面鏡能把射向它的平行光線會聚在某個點上； 反過來，可以使從該點發出的光線平行射出。
2．平行光線經凸面鏡后變得發散。
3．凹面鏡的應用：太陽灶、太陽爐、內窺鏡等；凸面鏡的應用：汽車上的觀后鏡，轉彎路段拓展視野的觀望鏡。
第四章　光現象
第3節　平面鏡成像
第2課時　平面鏡的應用
一、平面鏡的應用
利用平面鏡成像的原理和特點，制作幫助人們的工具。
二、凸面鏡和凹面鏡
1．凸面鏡使平行光發散。
2．凹面鏡使平行光聚集。
第4節　光的折射
第1課時　光的折射規律
【知識與技能】
1．了解光從空氣射入水中或其他介質中時的偏折規律。
2．了解光在發生折射時，光路的可逆性。
【過程與方法】
通過觀察，認識折射現象，與光的反射相比較分析異同點。
【情感、態度與價值觀】
初步領略折射現象的美妙，激發學生探索自然現象的興趣。
【教學重點】
知道光的折射規律。
【教學難點】
在折射現象中，光路具有可逆性。
光的折射規律
【提出問題】
展示視頻“海市蜃樓”，它們是怎樣形成的？根據課本中的實驗，在加入水后，為什么又能看到本來看不到的硬幣？
【自主探究】
學生觀看有關實驗視頻，閱讀教材有關內容，討論交流。
嘗試繪制光從空氣斜射入水中的光路圖。
【知識總結】
1．當光從一種介質斜射向另一種介質時，不再沿直線傳播，而是會發生折射現象。
2．光在發生折射時，折射光線跟入射光線和法線在__同一__平面內；折射光線和入射光線分別位于法線__兩側__；光從空氣中斜射入水或玻璃中時，折射角__小于__入射角，入射角增大(或減小)時，折射角__增大(或減小)__；當光線從水或玻璃中斜射入空氣中時，折射角__大于__入射角。這就是光的折射定律?？珊営嫗椤叭€兩角”。
3.如同光的反射中的光路可逆現象一樣，在折射現象中，光路也可逆。
第四章　光現象
第4節　光的折射
第1課時　光的折射規律
1．光從一種介質射向另一種介質時，會發生折射現象。
2．光的折射規律：
(1)折射光線跟入射光線和法線在同一平面，分別位于法線兩側。
(2)當光線從水或玻璃中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，折射角增大(減小)，入射角增大(減小)。
3．在折射現象中，光路可逆。
第2課時　光的折射現象
【知識與技能】
了解光的折射的現象，用折射現象解釋日常生活中的一些奇妙現象。
【過程與方法】
觀看相關科普視頻，體驗由折射引起的錯覺。
【情感、態度與價值觀】
培養學生對物理學現象的興趣，能將所學知識與生活實際聯系起來，鍛煉學生的科研精神。
【教學重點】
了解生活中的折射現象。
【教學難點】
了解視錯覺現象背后的折射原理。
生活中的折射現象
【歸納總結】
利用多媒體，作圖解釋“叉魚”的折射原理。
　　
1．解釋池水“變淺”，告誡學生千萬不要貿然下水。
2．利用所學知識解釋課前提出的“空盆現硬幣”問題。
3．簡單提出生活中另外一些折射現象，如彩虹、海市蜃樓等。
【自主探究】
請同學們嘗試通過作圖，解釋以上現象出現的原因。
【知識拓展】
海市蜃樓——在海面、沙漠上方不均勻的空氣中，由于光的折射所形成的虛幻景像呈現在高空(古人誤以為是蜃、大蛤蚧吐氣而成，故又叫蜃景)。其形成原理可參考從水中看岸上物體的光路圖。
【知識總結】
因為光在傳播途徑的過程中，會經過各種不同的介質，產生了折射，便表現成了現實生活中許多常見的視錯覺現象。
第四章　光現象
第4節　光的折射
第2課時　光的折射現象
生活中的折射現象：海市蜃樓、水池“變淺”。
第5節　光的色散
【知識與技能】
1．了解色散現象。
2．初步了解太陽光譜和看不見的光。
3．認識紅外線和紫外線。
【過程與方法】
探究色光的混合，獲得有關的知識，體驗探究的過程和方法。
【情感、態度與價值觀】
通過觀察、實驗以及探究的學習活動，培養學生尊重客觀事實，實事求是的科學態度。通過探究性物理學習活動，使學生感受到實驗的樂趣。
【教學重點】
光的色散與色光的混合。
【教學難點】
紅外線和紫外線的作用與應用。
色散
【歸納總結】
17世紀以前，人們一直認為白光是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發生了色散(dispersion)，太陽光通過三棱鏡折射后形成一條由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色組成的光帶，這種現象叫作光的色散現象。
【實驗探究】
通過實驗來解釋，更加直觀，易于學生理解和識記。
讓一束太陽光照射到三棱鏡上，調節入射角度，另一邊用白屏承接，請同學們認真觀察。
結論：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，會被分解成各種顏色的光，如果用一個白色的光屏來承接，在白色光屏上就形成了一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
【知識總結】
白光通過三棱鏡可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光，這種現象叫作光的色散現象。
色光的混合
【課堂討論】
人們發現，紅、綠、藍三種色光，按不同比例混合，可以產生各種顏色的光。紅、綠、藍三種色光叫作色光的三原色。
將這三種色光混合，會出現什么顏色？請同學們閱讀教材相關內容并參與討論。
【自主探究】
演示實驗：用手搖裝有紅、綠、藍三色盤的轉臺進行演示。調節三色比例，旋轉時就看到三色盤呈灰白色。對于紅、綠色光的混合，可調整三個色盤，使其只露出紅色和綠色部分，改變各色比例，旋轉時就會觀察到隨著紅、綠色比例不同，會依次出現橙紅、橙黃和綠黃幾種顏色。
【知識總結】
1．紅、綠、藍是色光的三原色(注意：與顏料的三原色有區別)。
2．色光三原色混合可以形成各種豐富多彩的顏色。
紫外線和紅外線
【歸納總結】
觀察課本所示的太陽可見光譜圖形，三棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光，把它們按這個順序排列起來，就是光譜(spectrum)。
在光譜上看的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各色光，稱為可見光。
而在可見光譜外，還有不可見光。在光譜上，紅光以外是紅外線，紫光以外是紫外線，都是人眼看不見的，稱為不可見光。
【自主探究】
學生查閱資料，思考討論有關紅外線和紫外線的作用與應用。
【知識總結】
1．紅外線的應用：
一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高的物體，輻射的紅外線越強。物體在溫度升高時，它輻射的紅外線會大大增強。人體生病時，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機里裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對比，有助于對疾病作出診斷。
夜間人的體溫比野外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比它們強，人們根據這個原理制成了紅外線夜視儀。
吸收紅外線后物體溫度會上升，按照這個原理制成了紅外線烘烤爐等設備。
2．紫外線的應用：
紫外線能使熒光物質發光，鈔票或商標的某些位置用熒光物質印上標記，在紫外線的照射下則會發出可見光，這是一種有效的防偽措施。
在醫院有很多病菌，可是如果用消毒水來消毒，它成本高，又比較難聞。紫外線有化學作用，能殺死微生物，所以醫院和食品店常用紫外線消毒。太陽光是天然紫外線的重要來源，衣服、被子經常在陽光下晾曬可以滅菌消毒。
第四章　光現象
第5節　光的色散
一、色散：白光通過三棱鏡可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光，這種現象叫光的色散現象。
二、色光的混合：色光的三原色：紅、綠、藍。
三、紫外線和紅外線
1．紅外線的應用。
2．紫外線的應用。

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