1、北师大版八年级物理上册第五章 光现象教案第五章 光现象单元要点分析教材内容本单元内容主要包括光的传播与物体的颜色、光的反射、探究平面镜成像的特点、光的折射。其中光的反射和光的折射是日常生活中应用广泛的现象，也是贯穿本章的核心内容。光的直线传播是几何光学的基础，学习光的反射定律、折射定律都要用到光直线传播的知识。同时利用光的直线传播又能解释影、日食、月食等生活和自然界的重要现象。反射定律是光学中的重要定律，是理解平面镜作用的基础。平面镜是生活中最普遍常用的光学用具，应使学生知道它对光的作用和成像情况、成像原理。有关颜色的现象也是日常生活中极为普遍的，应该向学生介绍一些这方面的简单知识。为了帮助学
2、生积累感性认识，教材安排了许多光在生活、生产中的广泛应用的事例，为了让学生有更多机会感受研究物理的过程和方法，探究和实验基本贯穿本章各节，每节的编写也都采用了从生活走向物理、从物理走向社会的思路。本章在科学探究方面要求学生初步认识并掌握“等效替代法”应用。主要内容安排：1、初步认识光的直线传播，并能应用光的直线传播解释影、日食和月食的形成。初步认识光的色散现象。2、认识光速比声速大，明确光在真空中的速度最大，在其他介质中的速度比真空中的小。3、通过实验总结光的反射定律，并指出反射使光路是可逆的。4、认识漫反射和镜面反射的区别。5、通过实验探究平面镜成像的特点，进而用光的反射定律说明平面镜成像的
3、道理，提出虚像的概念。6、通过实验探究认识光的折射现象和初步规律，能够应用光的折射定律解释生活中的一些折射现象。教学目标1、 知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影的形成、日食和月食等现象。2、 简单了解光的色散现象，弄清颜色之谜。3、知道光在真空的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。4、通过实验探究，理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题。5、知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单现象。6、知道平面镜成像的特点和虚像的概念，知道平面镜的应用。7、结合平面镜成像实验，体验科学探究过程，认识“等效替代法”应用。8、通过实验探究，理解光的折射定律，并能解
4、释生活中一些简单的折射现象。教学重点1、认识光在直线传播，并能解释一些简单的物理现象。2、光的反射定律，认识光的漫反射和镜面反射的区别。3、实验探究平面镜成像的特点。4、光的折射定律，并能应用光的折射解释生活中简单的物理现象。教学难点1、实验探究光的反射定律，认识镜面反射和漫反射的区别。2、实验探究平面镜成像特点，认识“等效替代法”的应用。3、应用光的反射定律从理论上解释平面镜成像的特点。4、实验探究光的折射定律，并能应用光的折射定律解释简单的现象。课时安排第一节 光的传播与物体的颜色 1课时第二节 光的反射 1课时第三节 探究平面镜成像的特点 1课时第四节 光的折射 1课时教学设计第一节 光
5、的传播与物体的颜色 教学目标1.知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释简单的现象。2.知道什么是光源。3.知道光在真空中的传播速度是31O8m/s，会根据公式s=vt和公式t=s/v计算光传播的路程和时间。4.简单了解光的色散现象。教学重点1.光在均匀介质中沿直线传播。2.光在真空中的传播速度。光在其他介质中的速度比真空中的小。教学难点1.利用光的直线传播原理解释一些光学现象。2.实验探究物体的颜色与什么有关。实验器材激光演示器，装有水的大小槽，三球仪，硬纸板，动物头型的硬纸板，白炽台灯，厚的玻璃砖，红、绿、蓝三种颜色的玻璃片，三棱镜，屏幕。教学过程一、新课引入：教师：今天，我们开始学习与
6、人类生活密切相关的光现象，没有光，人们难以进行正常的学习、生活和工作，所以人们必须研究和利用光。问：“我们的眼睛能看到不同的物体，是因为有光射入我们的眼睛才被我们看到的呢，还是因为我们的眼睛天生就有这种本领呢？”让学生简单发表见解。我们能看见物体，就必须有光从这个物体上射入我们的眼睛。在漆黑的屋子里我们什么也看不见，这就是证明。因此光对于我们来说是太至关重要的了。所以我们从今天开始，就要学习一些有关光的知识。二、光源1、定义: 能够自行发光的物体叫做光源。教师引导学生阅读课本第62页第一段的内容，让学生思考下列问题：人们看见东西的条件是什么？什么叫做光源？举例说明什么是自然光源？什么是人造光源
7、？人造光源经历了怎样的发展过程？学生看书后简要回答上述问题。教师进行概括，人们要看见东西的条件是必须有光射入人们的眼睛。结合人造光源的发展史对学生进行努力学习，努力探索，为人类造福的思想教育。2、分类:天然光源和人造光源：A、太阳等一切恒星都是天然光源（火星不是恒星）。B、白炽灯、水银灯、荧光灯和蜡烛等是人造光源。按光线特点分：点光源、线光源、面光源和体光源。（着重介绍点光源）A、定义：凡是光源本身的大小与它被照到的物体间的距离相比可以忽略不计时，这样的光源都可以看作是“点光源”。B、点光源是一种理想模型，点光源并非数学上的点,而是物理意义上的点,即光源本身有一定线度.这里可以简介人造光源的发
8、展。启发他们找出这些光源的共同特点：能够发光。然后让学生举例，还有哪些物体是光源。最后小结：大到太阳小到萤火虫，它们都能自己发光，它们都是光源。问：“月亮是光源吗？”尽管看起来月光要比萤火虫发的光要亮得多，但月亮不是光源。三、光的直线传播教师：下面我们研究光在什么情况下可以传播及怎样传播。大家在小学已学过光的直线传播，能否举些例子？学生举例，教师对学生所举的例子进行评析，接着补充一些例子。例如，在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的，在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的，穿过森林的太阳光束是直的。教师对上述的例子进行归纳概括，光能够在空气中传播，传播路线是直的。实验探究：完
9、成书第62页的实验。演示：1、光在空气中沿直线传播。在演示过程中，引导学生观察光怎样传播，启发学生分析光沿直线传播的条件：在同种、透明介质中。演示时，为了看清，可以点燃几根香烟，在空气中形成烟雾，以增强演示效果。2讲台上放置点亮电灯，每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板，让眼睛透过硬纸板观察光源。启发学生分析：只有当眼睛、两个硬纸板孔和光源恰好在同一条直线上时，眼睛才能看见从光源发出的光。由此为下面的内容打下伏笔。利用上述实验和演示，使学生认识到光在空气中沿直线传播。3用激光演示器发出光束垂直向水槽的侧面投射，为使观察效果明显，在水中加入适量牛奶并搅拌均匀。4让激光演示器发出的光束垂直向厚玻
10、璃砖表面投射，观察光束在玻璃砖中的传播情况。观察结果：光在水、玻璃中沿直线传播。教师小结：由实验我们看到光能够在空气、水、玻璃等透明物质中传播，传播路线是直的，但光在透明物质中沿直线传播是有条件的。演示：让激光演示器与厚玻璃砖拉开适当距离，斜向厚玻璃砖投射，让学生观察，在空气和玻璃砖中，光束都是沿直线传播，但在两种介质的表面传播方向改变了。实验表明：光在同一种均匀介质中沿直线传播。四、光沿直线传播原理的应用1激光准直演示：在三张硬纸板上同一位置穿一小孔，拉开一定距离垂直固定在讲台上，在小孔中穿过一根棉线并拉直，使学生看到小孔在同一直线上，让激光演示器发出的光束沿小孔穿过，随便移动一张硬纸板，光
11、束就无法穿过三个小孔了。教师：实验中我们看到，利用光的直线传播原理可以确定或检验物体是否在同一直线上激光准直。2解释影子的形成演示：用白炽台灯照射教室墙壁，把动物头型的硬纸板放在灯和墙之间，墙壁上出现动物头型的影子。让学生看书第63页图5-4，发表看法后，教师说明，光只能在透明介质中传播，如果传播中遇到不透明的物体，在物体的后面光不能到达的区域便产生影。3解释日食、月食现象演示：用三球仪演示日食、月食的成因。学生根据课本第63页图5-5、图5-6分析成因，只要学生明确，太阳光在沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成日食；当太阳光被不透明的地球挡住，月球进入地球的黑影
12、区，就形成了月食。课堂练习：说明排队列看齐，打靶瞄准“三点成一线”的道理。五、光速教师：光在同一种均匀介质中沿直线传播，光的传播速度是多大？思考：打雷时,雷声和闪电是同时发生的,但是我们为什么总是先看到闪电,后听到雷声？启发学生得出：光的传播速度比声音的传播速度大得多。1到底光速有多大呢？教师：光的传播速度非常大，测量极困难，测光速需要很大的距离和极精确的计时，伽利略曾让两个人各带一盏灯相距16km测定光速，结果以失败告终，后来经过许多科学家的探索，不断改进实验装置，较精确地测定了光速。现在公认的光在真空中的速度是299792458m/s近似等于3108m/s，相当于1秒钟内绕地球七圈半。接着
13、介绍；光在其他介质中的速度，比在真空中的速度小，在空气中光速十分接近光在真空中的速度，也认为是3108m/s。光在水中的速度是上述值的3/4，在玻璃中的速度是上述值的2/3。2计算光传播距离和时间根据svt和t=s/v可以计算光传播距离和时间。例题：织女星离地球距离约为2.6 1014km，我们仰望天空看到织女星所发的光，实际上是多少年以前织女星发出的光射到眼里？已知：s=2.61014km，v=3108m/s=3105km/s求：t解：t=s/v=8.67108s 8.67108s=8.67108年27.5年答：人们所看到的是织女星275年前发出的光。六、物体的颜色1.光的色散演示：书第64
14、页图5-7实验。教师：让一束阳光射到三棱镜上，同学们可以看到经过三棱镜后，阳光变成了一个由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带，这种现象叫做光的色散。色散现象表明：白光不是单色光，而是由不同颜色的光组成的。2.物体的颜色实验探究：完成书第65页的实验与思考。学生讨论，教师引导，得出结论：（1）透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的。允许所有颜色的光都通过的物体，看上去就是无色透明的。（2）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。引导学生看书第65页的“科学窗”，简单了解光的三基色原理。七、课堂小结1.光在均匀介质中沿直线传播，影、日食和月食等现象都是由于光的直线传播形成。2.光在真空中
15、的速度是3108m/s。3.初步认识光的色散和物体的颜色。八、布置作业1.课文第67页作业第1题。2.完成书第67页作业第2题的小制作。课时作业设计1.能够 的物体叫光源;下列物体：太阳、月亮、电灯、电视荧屏、钻石,属于光源的有 、 、 , 属于自然光源。2.光在 沿直线传播,太阳光在大气层中的传播路线是 。表示光的传播方向的带箭头的直线叫 。3.光在真空中的传播速度是 m/s;以这样的速度1s内可绕地球 圈。光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度 。 （地球半径约为6400km）4.光在传播过程中遇到不透明的物体后,在物体 面光 到达的区域便产生阴影,当月球运行到太阳和地球之间并在一条直线
16、上时,便产生了 ;当地球运行到太阳和地球之间并在一条直线上时,便产生 。5.小孔成像实验说明了光 的性质。 6.太阳的光传播到地球需要的时间为8min20s,可见太阳到地球的距离是 。7.木匠师傅为了检查一块木板是否直,常采用的方法是：闭着一只眼睛,用另一只眼睛沿着棱的长度方向看去。这样做是利用了 。8.人类为了测出从地球到月球之间的距离,向放在月球上的装置发射激光,经过2.56s在地面上接收到返回的激光信号,那么可以测出,地球和月球间的距离为 m。9.当光线从水下射出水面后,其光速将变 （填大或小）。10.关于光的传播过程,下列说法中错误的是：（） A.光的传播方向不变 B.光的传播速度是3
17、105千米/秒C.光在均匀介质中沿直线传播 D.光在水中的速度小于在空气中的速度11.百米赛跑中,记时员总是先看到发令枪的烟雾,然后听到枪声,这是因为（ ）A.先产生烟雾,后听到枪声 B.烟雾和枪声同时发生,但光速比声速快得多C.烟雾和枪声同时发生,但人耳反应没有眼睛快 D.先产生枪声,后产生烟雾,但烟雾传播很快12.下列现象中,不能说明光是沿直线传播的实例是（）A.在有雾的天气里,看到从汽车灯射出的光 .电影院里放映机射向银幕的光束C.从门缝射入室内的太阳光束 D.早晨,太阳在地平线以下,我们却已经看到了红彤彤的太阳13.一个人上午站在太阳光下,发觉自己的影子在身体左侧,那么,他面对的方向是
18、（）A.东方 B.南方 C.西方 D.北方补充资料美丽的彩虹夏日的午后，天气闷热，乌云密布，雷电交加，接着就下起了瓢泼大雨。雨过天晴，天空中常常会出现一条孤形的彩带，这就是通常所说的彩虹。在古代，曾流传过许多有关彩虹的传说。有的说它是欢乐女神的笑容，有的说它是光明之神的宝弓总之，彩虹被蒙上了一层神秘的色彩。多少年来，彩虹的形成一直是个谜。直到17世纪，这个谜才被捷克科学家玛尔其揭开。一天，玛尔其拿了一块磨成三角柱状的玻璃（即三棱镜）做试验，让阳光从关闭着的百叶窗缝隙间透过，并把三棱镜放在阳光透过的地方，结果在对面的墙上出现了一条彩色的光带：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种光色依次排列，就像彩虹的
19、光带一样。后来，英国科学家牛顿也做过多次试验，进一步证实了三棱镜能把白光分解成各色光线，同时他还解释了彩虹形成的科学道理。原来，彩虹是阳光以一定的角度照射在水滴上发生折射和反射而形成的。雨后，天空中布满了小水滴，这是一种天然的三棱镜。阳光透过水滴时，由于折射和反向作用，被分解成七色光，只要太阳角度适当，就能看到美丽的弧形彩带。如果空气干燥，或者天空中只有微小的水滴，那就不会形成彩虹。一般来说，水滴越大，虹带越窄，色彩越鲜明；反之，水滴越小，虹带越宽，色彩就暗淡。有时，我们可以看到天空有两条彩虹：一条叫主虹，色彩鲜艳，里面是紫色，外面是红色；另一条叫副虹（又叫霓），里面是红色，外面是紫色，虹色较
20、淡。这种现象是由于阳光透过水滴时，发生两次折射和反射的缘故。那么，我们所看到的彩虹，为什么总是按照从红到紫的顺序排列呢？这是因为，所有的小水滴都排列在一个圆周上。圆周上的水滴与太阳、人眼的相对位置都相同时，从这些水滴里折射出的彩色光线，才能投射到人眼里。当这些水滴所产生的彩色光线合在一起时，人们才可以看到一条五彩缤纷的色彩光带。不同颜色的光，在水滴上折射的程度是各不相同的，折射程度最小的是红光，依次是橙、黄、绿、靛，折射程度最大的是紫光。因此，我们所见到的七彩光带，总是按照一定的顺序排列的。第二节 光的反射教学目标1知道光的反射现象。2理解光的反射定律，知道入射光线、反射光线、法线、入射角、反
21、射角。3了解物理的研究方法，从实验现象中概括物理规律。4知道反射中光路是可逆的。5知道镜面反射、漫反射的特点。6会应用光的反射定律画简单的光路图。教学重点1 光的反射定律，研究光的反射定律的实验。2 认识漫反射与镜面反射的区别。教学难点1 根据光的反射定律画光路图。2 探究光的反射定律实验。实验器材激光演示器、小平面镜、硬纸板、量角器、强光手电筒、平滑的金属板、装有水的水槽、平板、大头针。教学过程一、复习提问光在同一种均匀介质中是怎样传播的？ 光在真空中的传播速度是多少？什么是光的色散？二、新课引人教师：传说两千多年前希腊学者阿基米德曾经率领妇女和儿童利用平面镜将阳光反射向敌人的船只，使敌船着
22、火。看书第67页图5-12，这是北京玉渊潭湖畔高耸入云的电视塔在水中的倒影。这些都是光的反射现象。 演示：观察光的反射现象，在讲台上放一装水的水槽，用强光手电斜照到水面上，用一硬纸板在另一侧可以看到一明亮的光斑。教师：像上面演示我们所看到的光被反射回到原来介质的现象就叫做光的反射。教师：所有的物体表面都反射光，但在同一光源照射下不同表面的物体反射光的情况不同。如磨光的金属表面，油漆得很好的家具看上去光亮耀眼，砖瓦、石块看上去比较暗淡。下面我们用实验来研究光是怎样反射的。三、光的反射定律演示：照课本第68页图5-13和5-14所示组装实验装置，小平面镜平放在平板上，画有角度的白色硬纸板竖立在镜面
23、上。用激光束沿硬纸板射向小平面镜，让反射光束沿硬纸板射出。观察入射光、反射光、入射点在硬纸片上画下入射光、反射光、入射点、法线。如图所示：向学生介绍有关反射定律中的名词。入射光线：射向物体表面的光线。(AO)反射光线：入射光线经物体表面反射后射离物体表面的光线。（OB）入射点：入射光线投射在物体表面的位置。（O）法线：在物体表面过入射点所做的垂线。（ON）入射角：入射光线与法线的夹角。（AON）反射角：反射光线与法线的夹角。（BON）着重要求学生熟悉法线、入射角、反射角。接着进行前面的实验，不改变入射点，改变入射光线的方向，重复上面的实验两次。每次都在硬纸板上记下入射光线和对应的反射光线。保持
24、入射光线的方向不变，把硬纸板的半面绕法线向前折或向后折，让学生观察硬纸板上是否还能看到反射光线。实验现象分析：1让学生比较每一次实验时所观察到的反射光线，入射光线，法线所在的位置及位置关系。2让学生用量角器量一量每一次实验所记下来的图中的入射角和反射角，比较反射角怎样随人射角变化而变化及反射角和入射角的关系。3学生用自己的语言总结分析结果，不妥之处教师纠正。结论：光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入时角。教师指出：反射定律反应了光在反射时所遵循的规律。反应了“三线”以及“两角”间的关系。理解这些关系是我们应用反射定律解决问题的关键。
25、教师接着指出：这里我们以实验为基础，通过观察、分析物理现象，研究其变化过程，从而概括出物理规律，这是物理研究常用的方法。练习：书第69页作业第2题的第二幅图引导学生根据入射角、反射角的规律及反射定律判断本题入射角和反射角是多少度。接着分析应先画什么再画什么，怎么画。要求学生用三角板、量角器规范作图。箭号要画正确，要用字母表示反射光线、入射光线、法线，人射角、反射角的度数若已知，也要注明具体的度数。解答如图所示。四、反射光路的可逆性演示：仍用研究反射定律时的实验装置演示反射现象，然后让光线道着反射光线的方向射向镜面，让学生观察反射光线将逆着原来的人射光线的方向射出。实验结论，在反射时光路是可逆的
26、。五、镜面反射和漫反射演示：分别用强光手电斜向照射，平滑的金属板和硬纸板。学生可以观察到：照射平滑金属板时，反射光束沿某一方向射出，在这一方面的同学看到耀眼强光射来，而其他方向的同学观察不到；照射硬纸板时，班上的全体同学都看到硬纸板被照亮。但不耀眼，让学生摸一摸金属板和硬纸板的表面。教师指出：光射到硬纸板上所发生的反射我们把它叫漫反射；光射到平滑金属板上所发生的反射我们把它叫镜面反射。问题：为什么会发生漫反射和镜面反射？教师取两张硬纸条，把一些大头针垂直插在硬纸条上，可以看到这些大头针互相平行，教师把其中一张硬纸条任意折几折后，插在这张纸条上的大头针不再互相平行。教师启发学生想象，平的纸条把它
27、看成平滑的反射面，大头针看成法线，平行光射向平滑平面时，人射角相等，反射角也相等，光沿同一方向反射出去。发生镜面反射，弯折的纸条凹凸不平，各个人射点的法线方向各异，平行光射向凹凸不平的表面时，人射角不相等，反射角也不相等，反射光线向各个方向射出，发生漫反射，让学生结合课本第69页图5-15进行想象、理解。实例分析：我们能从各个方向看到桌子、墙壁、书本，是由于这些物体表面凹凸不平，射向它们表面的光发生漫反射，我们无论站在哪个方向，它们总能把一部分光反射到我们眼睛里。六、课堂小结（附板书设计）一、光的反射1、定义:光射到两种介质的分界面上时，有一部分光改变传播方向，回到原介质中内继续传播,这种现象
28、叫做光的反射.注意：反射发生在两种介质的分界面上；一般说来，只有一部分光反回到原介质中，即反射光，另一部分光也改变了方向，但进入了第二种介质，即折射光；特殊情况，在发生全反射时，入射光全部返回到原介质。2、光的反射现象的普遍性光射到任何物体表面，都要发生反射现象。3、反射定律:内容: 反射光线跟入射光线和法线在同一平面上，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。图示: 如图1所示，AO叫入射光线；O点叫入射点； OB叫反射光线;ON叫法线;AONi叫做入射角;BONr叫做反射角;ri.特点: A、在反射现象中,光路是可逆的;B、无论反射面是平面还是曲面,光的反射都遵从反射定律.4
29、、分类:镜面反射: 光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。 漫反射: 发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵从反射定律。七、布置作业1.课文第69页作业第1、2、3题课时作业设计1. 如图,AO叫 ,OB叫 ,ON叫 ,角 i叫 ,角r叫 ,角r与i的大小 。2.光的反射定律的内容是：反射光线和入射光线、法线 ;反射光线和入射光线 两侧;反射角 入射角。 3.所有物体的表面都能 光,能够从不同的方向看到一些本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生 缘故,这时每一条反射光线都 反射定律。4.光的反射分为 反射和 反射两种类型;反射面很光滑时的反射叫镜面反射;反射面粗糙时的反射
30、叫 反射,它能使人射的平行光线向 方向反射。5.当光线沿着法线方向射向镜面时,入射角等于 ,此时反射光线沿着 ,反射角等于 。6.油漆得很好的黑板反光是 反射,光亮的金属笔筒反光是 反射,平静的水面反光是 反射,毛玻璃黑板反光是 反射,电影银幕反光是 反射,书面反光是 反射。7.如果反射光线垂直于入射光线,那么入射角应为 。要作反射光线与入射光线的夹角为1200,入射角应是 。要作反射光线与界面间的夹角是300,入射角应为 。8.日常生活中所说的“影”,其光学成因并不同,阳光下的人影是由 引起的,水中映着大桥的倒影是由 引起的。9.影子的形成可以说明：（ ） A. 光的反射现象 B. 光的漫反
31、射现象 C. 光的直线传播 D.光的镜面反射现象10.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是：（） A.迎着月光走时,地面上发亮处是水潭 B. 迎着月光走时,地面上暗处是水潭C.背着月光走时,地面上发亮处是水潭 D.背着月光走时,地面上暗处是水潭11.当入射角与镜面间的夹角逐渐减小时将会（）A.入射角逐渐增大,反射角也逐渐增大 B.入射角逐渐减小,反射角也逐渐减小C.入射角逐渐减小,反射角逐渐增大 D.入射角逐渐增大,反射角逐渐减小12.反射光线与镜面成300角,如图所示,请画出入射光线,标出入射角和反射角,指出入射角和反射角的大小。 13.作图题如图A,从点光源S发出的一束光射到平面镜上,通过作图说明反射后的光线是会聚的还是发散的。 在图B中作出法线和反射光线,标出入射角i和反射角r
