1、31光的传播与色散1物理观念:(1)了解光的用途,知道光在人类生活中的应用。(2)知道光源及光在同种均匀介质中沿直线传播。(3)知道光速及光速与介质种类有关。(4)知道色散现象及光的三基色。2科学思维:(1)知道“光线”是物理模型,是研究光学的基本工具。体会模型法在物理学中的应用。(2)能利用作图的方法分析和解释简单的光现象。3科学探究:(1)通过生活经验和观察,认识光沿直线传播是有条件的。(2)观察光通过三棱镜发生色散现象,知道白光是由多种色光混合而成的。4科学态度与责任:(1)通过学习光的用途,认识到物理知识与生活和社会的密切联系,激发学习光的兴趣。(2)通过研究光的直线传播和色散,体会自
2、然现象的美妙。教学重点:光的直线传播条件。教学难点:建立“光线”模型,并运用“光线”分析影子的成因等现象。激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽灯、白屏、两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、水彩、毛笔、水、玻璃、白纸、三棱镜、白屏、多媒体等。一、情景引入利用多媒体课件播放一幅幅美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光、雨后美丽的彩虹,正是有了这色彩斑斓的光,世界才被打扮得如此美丽,如此迷人。我们生活在光的世界里,光每时每刻都在为我们服务。这节课我们就来学习“光的传播与色散”!二、新课教学探究点一:光是怎样传播的1光源提问:同学们,刚才我们看到了美丽的城市夜景,那么,这些把城市点缀得如此美丽的光是哪儿来的呢?
3、结合课本中的图,阅读课本,然后讨论交流。点评:光是光源发出来的。提问:除了课本上列举的例子,你还知道哪些物体能够自行发光呢?太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子都能自行发光吗?点评:月亮、反光的镜子是不能够自行发光的,星星当中也只有恒星能够自行发光,行星和卫星是不能够自行发光的。我们把能够自行发光的物体,称之为光源。2探究光的直线传播的条件引导学生应用桌面上的器材,通过开放性实验探究得出:光在空气、水以及玻璃这些均匀介质中沿直线传播。提问:同学们刚才看到了许多光沿直线传播的现象,但是光总是沿直线传播吗?(先开放性分组实验,然后小组间交流实验结果)学生实验:方法1:
4、用激光笔将一束光贴着墙壁(或黑板)射向远处,观察光在空气中的传播径迹。方法2:如图甲所示,向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,搅拌均匀后,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。方法3:如图乙所示,用激光笔将一束光射到玻璃砖中,观察光在玻璃中的传播径迹。组织学生归纳得出:光在空气、水、玻璃等同种介质中才可能沿直线传播。提问:在同种介质中光就一定沿直线传播吗?演示实验:教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。在支架上固定一个水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,先配四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水槽内形成了从上到下浓
5、度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面射入,由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水,可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。同时做一个对照实验,用激光光束斜射入同种均匀的糖水中,再让同学们观察光的路径仍是直线。引导学生归纳出光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。指出物理学中用带箭头的直线来表示光的传播方向。比如要表示电灯的光在空气中的传播时,我们就沿光的传播路径画一些直线。这种直线叫作光线。光线:用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这样的直线叫光线(如图)。3光的直线传播应用教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。如手影游戏、激光器的准直等,最后教师简单介
6、绍日食、月食。由学生举出生活中有关直线传播的事例并运用原理来分析。小孔成像演示:保持电灯不动,用一个大纸板完全遮住圆筒形蛋糕盒底部的进光口,并在纸板上开一个小圆孔。提问:如果打开电灯,一部分光将穿过小孔射到屏上,请同学们猜想一下,在屏上将看到什么?灯丝的形状如何?点评:“V”字形的光斑,灯丝的形状也是“V”字形的。但是开口和光斑相反。引导学生分析出小孔成像的原理及成像特点。小孔成像的原理:光的直线传播。成像特点:倒立的实像。探究点二:光的传播速度提问:为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声?说明:光的传播速度比声速快。光在真空中传播得最快,在空气中的传播比在真空中传播稍慢一点,光在水中每秒传播
7、的距离约是真空中的;光在玻璃中每秒传播的距离约是真空中的。教师小结:这里涉及了一个新的物理量光速,物理学上用符号c表示。在空气中,光速也可以近似地看为3108 m/s。光年:光在一年内通过的距离。强调:光年是一个长度单位而不是时间单位。探究点三:光的色散情景介绍:17世纪以前,人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion),这才解开了光的颜色之谜。演示:让一束太阳光照射到三棱镜上,调节另一边用白屏承接,引导学生认真观察,太阳光通过三棱镜后发生了什么?在黑板上画示意图(如下图),播放色散图片:结论:让一束太阳光照射到三棱镜上
8、,会被分解成各种颜色的光,如果用一个白色的光屏来承接,在白色光屏上就形成了一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的现象叫作光的色散。问题:被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜,将会出现什么现象呢?视频展示点评:七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜,会复合成白光。拓展:雨后的彩虹就是由色散现象引起的。问题:阳光可以分解为七种单色光,但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色更加丰富多彩,这又是怎么回事呢?点评:一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。问题:白光色散后的各种色光混合后又复合成
9、了白光,那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢?播放色光的混合视频,学生观看。点评:人们发现,把红、绿、蓝三种色光混合能产生各种色彩。因此把红、绿、蓝三种色光叫作色光的三基色。不能再分解的色光叫作单色光,由单色光混合成的光叫作复色光。拓展:彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面,丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三种色光组成的。如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。板书设计31光的传播与色散1光是怎样传播的(1)光源:能够自行发光的物体,称之为光源。(2)条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。(3)光线:用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这样的直线叫光
10、线。(4)光的直线传播现象:影子、激光准直、日食、月食、小孔成像等。(5)小孔成像的原理及特点。2光的传播速度光速:c3108 m/s;v空气v水v玻璃。3光的色散(1)我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的现象叫作色散。(2)红、绿、蓝三种色光叫作光的三基色。本节课首先通过科学探究得出光的直线传播的规律,让学生掌握科学探究的基本步骤:“提出问题猜想与假设设计实验进行实验得出结论交流与评估”,培养学生的创新能力,给学生提供大量器材,让他们自己设计实验,选择器材,经历实验过程,并在其中思考、交流、动手、探索、感悟,从中发现一些有创意的方法,充分挖掘学生的创新潜能。其次介绍光的色散时,从生活中挖掘贴近生活的现象,让学生感到亲切,更符合学生的认知规律。