第一節(jié)光的傳播

教學(xué)目標(biāo)

一、知識與技能:

了解光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。

1.理解光沿直線傳播及其應(yīng)用。

2.了解先在真空和空氣中的傳播速度。c=3×108m/s。

二、過程與方法

1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。

2.閱讀"科學(xué)世界──我們看到了古老的光"的內(nèi)容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。

三、情感、態(tài)度、價值觀

1.通過觀察、實驗以及探究的學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生等重客觀事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。

2.通過親身的體驗和感悟，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，為后繼學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

3.通過探究性物理學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學(xué)習(xí)活動。

教材分析

第二章光現(xiàn)象和第一章聲現(xiàn)象聯(lián)系十分緊密，研究對象都是生活中常見的一些現(xiàn)象，而第一小節(jié)主要解決三個問題：①什么叫做光源?②光是如何傳播的?③光的傳播速度是多少?這三個問題跟第一章聲現(xiàn)象中研究的三個問題很接近。①什么叫做聲源?③聲音是如何傳播的?③聲音的傳播速度是多少?所以在教學(xué)過程中可以把光和聲音作一個類比，使學(xué)生對光有更深刻的理解。

一、引入

引入部分選用一個謎語，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

謎語：一個西瓜在它被切開以前是什么顏色的?

分析：學(xué)生們根據(jù)自己的生活體驗，西瓜瓤可能是紅色的，也有可能是黃色的，如果是生西瓜，還可能是白色的，所以學(xué)生可能得到上述的三個答案，即紅色、黃色、白色。但是標(biāo)準(zhǔn)答案是黑色的。學(xué)生們覺得很驚奇，一定會問：為什么是黑色的呢?原因很簡單，因為西瓜沒有切開以前，里面是沒有光的，任何物體自身不發(fā)光也沒有反射其他物體發(fā)出的光，那是黑色的。這個道理和在漆黑的夜晚，我們看什么東西都是黑色的是一個道理。假設(shè)這個世界沒有光，我們看什么東西都是黑色的，或者說我們什么都看不見。由此說明光對人來說是很重要的，沒有光，這個世界就不會如此五彩斑瀾，如此美麗，甚至我們根本不能生存。

二、新課部分

(一)什么叫做光源，

學(xué)生剛剛學(xué)過聲源，可以讓學(xué)生仿照聲源的概念自己來歸納光源的概念。學(xué)生回答"能發(fā)光的物體叫做光源"，他們的理由是"能發(fā)出聲音的物體叫做聲源"。但這樣是不是完整呢?很多物體都"能"發(fā)光，但是不是所有發(fā)光的物體都是光源呢?舉幾個例子來說，比如電影熒幕，月亮，我們看起來都"能"發(fā)光，但他們是不是光源呢?先分析一下，電影熒幕的光來自放影機上的投影燈，月亮的光是反射太陽的光，它們自己是不會發(fā)光的，所以都不是光源?？梢蕴釂枌W(xué)生，"我們怎樣修改光源的概念才夠完整?"學(xué)生答：能自行發(fā)光的物體叫做光源。

為了加深學(xué)生的理解，可以讓他們列舉生活中的光源。具體方法可以讓學(xué)生分組討論，以小組為單位進行比賽，看哪一個小組列舉得最多，每個小組派一名代表回答。因為是比賽的形式，所以學(xué)生的參與熱情會比較高，最后列舉的數(shù)目也會很多。表揚列舉得最多的小組，激發(fā)他們的上進心，同時對其中可能出現(xiàn)的錯誤進行糾正。比如說，學(xué)生可能會說"蠟燭"、"電燈"、"星星"等等是光源，告訴他們"點燃的蠟燭"、"開著的電燈"才是光源，"星星"并不都是光源，只有"恒星"、"流星"是光源，而"行星"、"衛(wèi)星"、"彗星"等都不是光源。

在理解的基礎(chǔ)上說明，光源是可以分類的。

自然光源：太陽、螢火蟲、燈籠魚、斧頭魚。

人造光源：點燃的蠟燭、開著的電燈。

(二)光是如何傳播的?

學(xué)生都有這樣的生活體驗，晚上汽車、摩托車或者是手電筒的光都是直線傳播的，那么可以讓他們大膽地猜測一下"光是如何傳播的?"。學(xué)生答："光是沿直線傳播的"，猜測完了以后，需要用實驗來驗證自己的猜測。物理本來就是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，要培養(yǎng)學(xué)生樂于探索，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。

實驗過程：

1.在暗室里，將一束光射到空氣中，觀察光在空氣中的傳播徑跡。

2.在暗室里，將一束光射到水中，觀察光在水中的傳播徑跡。

經(jīng)過實驗，我們可以得出：光是沿直線傳播的。

但是這樣說是不是完整了呢?在實驗2里面，我們雖然觀察到光在水中是沿直線傳播的，但同時我們可以看到在空氣和水面的分界面上，光線發(fā)生了偏折，不再"沿直線傳播"。應(yīng)該怎么修改呢?

分析：光在空氣中是沿直線傳播的，光在水中也是沿直線傳播的，只有在兩種物質(zhì)的分界面上才不是沿直線傳播，所以，"光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播"。

列舉一些生活中的例子來加深學(xué)生的印象：

1.小孔成像2.影子的形成3.步槍的瞄準(zhǔn)器4.激光引導(dǎo)掘進方向。

(三)光的傳播速度是多少?

前面學(xué)習(xí)了聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，那么光的速度與此相比較是大還是小呢?打雷的時候，雷聲和閃電是同時發(fā)生的，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這是什么原因呢?因為光的速度比聲速快。

列舉生活中各種物體的速度，然后給出光的速度，作一個比較。摩托車速度20m/s，汽車速度30m/s，飛機速度200m/s，宇宙飛船速度8000km/s，而光在真空中的速度達到3×108m/s。

舉例說明光速到底有多快：

1.如果一個飛人以光速繞地球運行，在1s的時間內(nèi)，能夠繞地球運行7.5圈。

2.太陽發(fā)出的光，要經(jīng)過大約8min到達地球。如果一輛1000km/s的賽車不停地跑，要經(jīng)過17年的時間才能跑完從太陽到地球的距離。

學(xué)生有了一定的了解以后可以說明：真空中的光速是宇宙間最快的速度，一般用字母c來表示。光在真空中1s能傳播299792000m，也就是說。真空中的光速為c=2.99792×108m/s。在空氣中的光速是2.997000×108m/s，比真空中的光速略小，一般在真空和空氣中的光速都表示為c=3×108m/s。在其他介質(zhì)中光也可以傳播，比如在水中，v水=3/4C，在玻璃中v玻璃=2/3C。

排列一下：v真空>v空氣>v水>v玻璃

三、科學(xué)世界

主要解決一個問題：光年是什么單位?

學(xué)生有年的概念，所以很容易把光年理解成時間單位。通過學(xué)生自己學(xué)習(xí)探索，可以了解光年是一個天文學(xué)上面的距離(或長度)單位，它表示光在一年內(nèi)傳播的距離。同時要會計算天文學(xué)上面的一些簡單問題，比如說。

牛郎星和織女星相距16光年，它們之間相距多少千米?

解：1光年=3×108m/s(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km

S=16光年=16×9.4608×1012km=1.51×1014km

答：牛郎星和織女星相距1.51×1014km。