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视频课题：初中科学华东师大七年级下册第三章第二节阳光的传播-浙江省 - 宁波
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3.2阳光的直线传播
【教学目标】
-
会鉴别那些物体是光源，知道对地球来说太阳是最强的天热光源。 2. 知道光在同种均匀介质中沿直线传播的事实，并提出相关证据。
【教学重点】
光在同种均匀介质中沿直线传播。
【教学难点】
光在同种均匀介质中沿直线传播。
【教学器材】
刻有不同小孔的卡纸、激光笔、果冻、液体、菱形大孔的卡纸、光屏、LED手电筒、海波溶液、漏斗、玻璃棒、烧杯
【导入新课】：
短片展示马年春晚《符号中国》创意舞蹈。 【师】；同学们！刚才精彩的节目大家有没有看过？这是春晚的创意舞蹈《符号中国》，这个舞蹈精准的表现了中国元素的影像。给观众留下了深刻的印象。这个舞蹈看似深奥，其实涉及的科学知识非常简单，通过今天“阳光的传播”的学习，相信大家就能明白其中的奥秘了。 【学习新课】 【师】：各种各样的光使世界变得五光十色，精彩纷呈，例如美丽的宁波夜景，精彩的G20演出。光对于我们的生活来讲太重要了。那么接下来请同学判断一下，下列这些物体是自行发光的呢？请学生回答 【生】：能自行发光的是篝火，点亮的酒精灯，发光的白炽灯。 【师】：那么同学们，我们把这自行发光的这些物体可以把它们称为什么呢？ 【生】：可以统称为光源 【师】：好，请坐。这位同学回答的很好。 【师】：归纳总结。能自行发光是物体叫做光源，对地球来讲太阳是最强的天然光源。（板书光源的定义）。根据发光时温度的高低可以分为热光源和冷光源。热光源太阳，发光的白炽灯等；冷光源如：发光的led灯，发光的日光灯等。 【师】刚才我们所列举的可以发光的篝火，点亮的蜡烛，通电的白炽灯，这些都属于非生物，那么请大家想一想，还有那些生物可以发光呢？ 【生】萤火虫，
【师】我们这位同学观察很仔细。萤火虫，乌贼等这些昆虫和海洋生物能利用体内的发光细胞通过酶和氧作用发生一系列化学反应而产生发光现象。 【师】：我们能看到不发光的物体是因为它能反射其他光源的光，月亮本身不发光，是因为它反射了太阳光。光源可以发出光，那么光的传播路径是怎么样的？有没有同学知道？请同学们想一下
【生】我认为是直的
【师】生活中的那些现象可以证明你的回答呢。 【生】晨曦，夜晚的射灯等等。
【师】这位同学观察的很仔细。接下来我们通过实验来来验证下同学们的猜想准确不准确。 【演示实验一】：老师手里有一样秘密武器，请同学观察一下，光在空气中的传播路径是怎么样的？ 【生】：光在空气中的的传播路径是一条直线。
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【师】：通过实验我们观察到，光在空气中的传播路径是一条直线。哎，那么光在液体中或者在其他物体中的传播路线是否也是一条直线呢？
【学生活动一】下面请同学们自己动手观察下吧，先把桌子下面的实验仪器拿上来，在做实验前请同学们先听老师讲清楚实验规则。我这次实验用到的东西是激光笔和盛有水的小烧杯和果冻，其他东西我们暂时不用，请同学们不要乱动。请同学们观察一下，光在果冻中和液体中的传播路径分别是什么样的。注意实验时，光线从烧杯侧壁射入，从烧杯上方观察光的传播路径，以避免在观察时圆形的烧杯壁使实验结果产生误差。观察果冻里面的传播路线时，应从果冻侧壁摄入，注意观察光线在果冻里面的传播路径。请同学在做实验的同时完成学案一中阳光的直线传播的的相应内容。 【师】：那位同学来给我们展示一下；请xx同学来给大家演示一下。请你给同学讲一下你观察到的光在果冻中的传播路径是怎么样的？ 【师】：下面，请同学汇报你的实验结果。 【生】：光在液体中是沿直线传播的。光在果冻中是沿直线传播的。 【师总结】：像空气，溶液，果冻这些物质我们把它称为介质。所以通过以上的实验我们可以得出结论：光在介质中沿直线传播。 【师】：那么光在介质中一定沿直线传播吗？同学们对这个结论有没有什么疑问？ 【生】：有，光在不均匀的介质中不是沿直线传播的。 【师】：这位同学知识很丰富，他的猜想是光在不均匀介质中是不沿直线传播的。 【师】：好！那么我们通过另一个实验来检验一下这个结论是否准确。 【演示实验二】：这个长方体容器中我事先加入了一些淡的糖水，同时我在容器侧面放一支激光笔，此时我们看到光在液体中的传播路径是一条直线。下面我用漏斗慢慢将浓的蔗糖溶液注入到容器的底部，由于浓糖水会聚集在容器底部。请同学仔细观察容器内的光线发生了哪些变化？请同学们擦亮眼睛，奇迹马上发生。请同学千万不要错过。 【师】：请同学描述一下你观察到的现象？ 【生】：我观察到直的光线慢慢的变的弯曲了。 【师】：这位同学观察的很仔细。大家思考一下，是什么原因导致了光线变的弯曲了呢？请知道的同学踊跃举手。 【生】：是浓蔗糖水的原因。 【师】：那为什么加入浓糖水溶液后光线就变弯曲了呢？ 【生】：是溶液的不均匀 【师】：很好！请坐，因为浓糖水会聚集在容器的底部，使溶液造成了不均匀，光的传播路径发生了弯曲。那么我们现在来验证一下是不是溶液的不均匀造成了光传播路径的弯曲。用玻璃棒慢慢搅拌溶液，使溶液变的均匀一些。请同学注意观察光的传播路径发生的变化？ 【生】：弯曲的光线又变直了。 【师】：所以我们刚刚得到结论是不确切的。正确的结论是：光在 介质中沿直线传播。请同学将这个结论再完善一下，将其补充完整。 【生】：光在均匀介质中沿直线传播。 【师】：我们生活中有没有光在非均匀介质中传播的例子呢？ „„可能我们同学不能马上找到相关的例子。
我们同学有没有这样的亲身体验？夏天我们在公路上行驶时，会看到远处的地面上好像有水，但是当我们车子行驶过去后发现路面上并没有水。因为夏天地表温度很高接近地面的空气与上层空气温差很大，使得空气变的不均匀光，光不在沿直线传播。 【师】：那么请同学，想一想。哪些现象是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的？ 【生】：透过树叶缝隙的光线，门缝照射进来的光线等
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【师】：这位同学观察的很仔细，那还有没有呢？ 【师】：老师给予提示，在投影屏幕上做投影。
解释影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便产生影，影与物体的外轮廓相似。所以说影子是光在均匀介质中沿直线传播形成的。同学们想一想，如果光在均匀介质中不沿直线传播，会不会形成影子呢？ 【生】：不会光线会绕过物体，就不会形成影子了。 【师】：好，请坐。请同学注意看这幅图片：通过上面所学的知识，我们知道树影的形成是因为光在均匀介质中沿直线传播。除了树影以外，地面上还有一些圆形的光斑。那么这些光斑是怎么形成的呢？难道它们是树叶间缝隙的影吗？这些缝隙的形状恰好都是圆形吗？ 【师】：请同学们想一想地面上圆形光斑的形成与哪些因素有关呢?请的同学们考虑下。 【生】：可能树叶间的缝隙近似为圆形，可能太阳是圆形的，还肯能与光源到孔的距离有关，还可能是因为小孔到到光凭的距离有关，还可能与树叶间的缝隙大小有关。
【师】：因为课堂时间的限制，本节课我们先来研究一下树叶间缝隙的形状是否对光斑的形成有影响呢？我们在实验室时一般会用到控制变量法，那么请同学想一想我们需要改变的因素是什么？不变的因素是什么？
【生】控制光源到小孔距离、小孔到光屏距离的影响，小孔的大小，光源的形状不变。 【师】接下来我们来验证下我们同学的假设，我们先来认识下用到的实验器材。这是led灯，按下红色按钮开启，大家想一想我们可以用led灯模拟什么呢？这是带有三种形状小孔的卡纸，用带有不同形状小孔的黑色纸板可以模拟什么呢？这个白色的塑料板称为光屏，用光屏模拟什么呢？那么我们就保持光源到小孔和小孔到光凭的距离分别各在15cm左右，同时孔的大小也尽量一致，并用黑色卡纸遮住其他两个小孔。实验时光源，小孔，和光屏尽量在同一条水平直线上。、 【师】：介绍试验步骤：
1 请同学先观察手led光源的形状是 和卡纸上小孔的形状。
2 如图所示：手电筒和白板分别在刻有小孔的卡纸两侧约15厘米处。实验时led光源和
白板分别在刻有不同小孔的卡纸两侧约15cm处。观察不同的小孔在白板上所成光斑的形状，记录 在表格一中。 表一：
光源 形状 “F”形 “F”形 “F”形 小孔形状 三角形
长方形
圆形 画出 光斑
【师】完成该实验后，请举手。大家观察下所剩的实验器材中还有一张大的卡纸。那么我们还可以探究下孔的大小与地面圆形光斑的关系，移动另一遮挡卡纸继续使菱形孔变小，画出只留很小孔时光斑的形状。
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3.在距离相同的情况下，换另一张刻有大的菱形孔的卡纸，移动另一遮挡卡纸继续使菱形孔变小，画出只留很小孔时光斑的形状。 表二：
光源 形状 “F”形 “F”形 菱形大孔 没有遮时
只留很小的孔时
画出 光斑
注意：四位同学齐心合力，一位同学拿手电筒，一位同学拿带孔的卡纸，一位同学拿白板，另一位同学记录实验现象。
温馨提示：光源、孔、白板要在一条直线上。
【师】：指导学生实验。请同学在做实验的同时完成学案。
实验结束请同学汇报一下，你的实验成果。当是方形小孔，圆形小孔，三角形小孔时，白板上得到的光斑分别是什么形状的？ 【生】：光屏上看到呈倒F形。 【师】：那么根据表一，你可以得出什么结论呢？ 【生】：圆形光斑的形成与小孔的形状无关。 【师】：菱形大孔时，是什么样子的光斑？遮住菱形大孔只留很小孔时，又是什么样的光斑？ 【生】：大孔时，得到的是菱形的光斑。小孔时得到是 F形光斑。 【师】：那么根据表二你可以得出什么样的结论？ 【生】：光斑的形成与孔的大小有关。 【师】：请问同学，白板上得到的光斑与什么相似？ 【生】：与光源形状相似 【师】：好请坐，这位同学观察的很仔细。光源发出的光线透过小孔照射在白板上形成与光源相似的光斑，光斑是光源透过小孔成的像。这就是非常著名的小孔成像现象。 【师】：现在我们同学可以回答这个问题了吧？地面上的圆形光斑是？ 【生】：圆形光斑是太阳通过小孔在地面上所成的像。 【师】：当树叶间缝隙比较大的时候，阳光透过树叶间的缝隙照射在地面上，在地面上我们看到是树叶间缝隙的轮廓。当树叶间缝隙比较小的时候，在地面上我们看到是太阳的像。 【师】：下面我们来了解一下为什么小孔成像会成倒立的像？A光源发出的光绝大部分被小孔挡住，只有少部分透过小孔照射在光屏的A’点，就形成了光源A的像。同理，B 光源发出的光绝大部分被小孔挡住，只有少部分透过小孔照射在光屏的B’点，就形成了光源B的像。这样在光屏上就得到了上下颠倒，左右相反的光源的像。 【师】：我国北宋科学家沈括，在他所著的《梦溪笔谈》中也有关于影与小孔成像的记载。请同学阅读教材90页。 【师】：下面我们了解一下，光在均匀介质中沿直线传播有哪些应用。在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道不出偏差。打靶时标尺缺口，准星和目标物三点一线。排队时，看齐，等。上述这些现象都运用了光在同种介质中沿直线传播这一原理。 【师】：通过本堂课的学习，我们掌握了那些知识。下面我们通过几个简单的练习来巩固下。 1、下列物体属于光源的是 【生】：答
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【师】：列事例中与光的直线传播相关的有_____ 【生】：答 【师】：下面我们把本节课的知识梳理一下。
板书设计
一、光源：能自行发光的物体
冷光源：通电LED灯、通电的日光灯 热光源：太阳：通电的白炽灯 二、光的传播
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播 2. 应用：排队看齐、瞄准。
3.2阳光的传播（学案）
一、阳光的直线传播
实验一：光在液体中的传播路径是？
实验现象：
实验二：光在果冻中的传播路径是？
实验现象：
二、探究活动
探究活动：地面上的圆形光斑的形成与哪些因素有关
提出问题：地面上的圆形光斑的形成与哪些因素有关？
建立假设：
。
实验设计：
Led光源模拟太阳；刻有不同形状小孔的卡纸（模拟树叶间的缝隙）；白板（模拟地面）上观察光斑的形状。
实验步骤：
1 请同学先观察Led光源的形状是 和卡纸上小孔的形状。
2 Led光源和白板分别在刻有小孔的卡纸两侧约15cm，并且在同一水平直线上。观察白板上形成的光斑的形状。并记录在表一中。
表一：
光源
形状 |
“F”形 |
“F”形 |
“F”形 |
|
小孔形状 |
长方形 |
三角形 |
圆形 |
画出
光斑 |
|
|
|
表格一得出结论：
3.在距离相同的情况下，换另一张刻有大的菱形孔的卡纸，继续观察光斑的形状记录在下表中。然后用另一卡纸遮住大孔的一部分，移动卡纸继续使菱形孔变小，画出只留很小孔时光斑的形状。
表二：
光源
形状 |
“F”形 |
“F”形 |
|
菱形大孔 |
没有遮时 |
只留很小的孔时 |
画出
光斑 |
|
|
表格二得出结论：
注意：
四位同学齐心合力，一位同学led光源，一位同学拿带孔的卡纸不动，一位同学拿白板，另一位同学记录实验现象。
4、通过以上探究，推理出地面上的圆形光斑的形成与哪些因素有关
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