第一节光的传播

教学目标

一、知识与技能:

了解光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。

1.理解光沿直线传播及其应用。

2.了解先在真空和空气中的传播速度。c=3×108m/s。

二、过程与方法

1.观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。

2.阅读"科学世界──我们看到了古老的光"的内容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。

三、情感、态度、价值观

1.通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生等重客观事实、实事求是的科学态度。

2.通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后继学习打基础。

3.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。

教材分析

第二章光现象和第一章声现象联系十分紧密，研究对象都是生活中常见的一些现象，而第一小节主要解决三个问题：①什么叫做光源?②光是如何传播的?③光的传播速度是多少?这三个问题跟第一章声现象中研究的三个问题很接近。①什么叫做声源?③声音是如何传播的?③声音的传播速度是多少?所以在教学过程中可以把光和声音作一个类比，使学生对光有更深刻的理解。

一、引入

引入部分选用一个谜语，以此来激发学生的学习兴趣。

谜语：一个西瓜在它被切开以前是什么颜色的?

分析：学生们根据自己的生活体验，西瓜瓤可能是红色的，也有可能是黄色的，如果是生西瓜，还可能是白色的，所以学生可能得到上述的三个答案，即红色、黄色、白色。但是标准答案是黑色的。学生们觉得很惊奇，一定会问：为什么是黑色的呢?原因很简单，因为西瓜没有切开以前，里面是没有光的，任何物体自身不发光也没有反射其他物体发出的光，那是黑色的。这个道理和在漆黑的夜晚，我们看什么东西都是黑色的是一个道理。假设这个世界没有光，我们看什么东西都是黑色的，或者说我们什么都看不见。由此说明光对人来说是很重要的，没有光，这个世界就不会如此五彩斑澜，如此美丽，甚至我们根本不能生存。

二、新课部分

(一)什么叫做光源，

学生刚刚学过声源，可以让学生仿照声源的概念自己来归纳光源的概念。学生回答"能发光的物体叫做光源"，他们的理由是"能发出声音的物体叫做声源"。但这样是不是完整呢?很多物体都"能"发光，但是不是所有发光的物体都是光源呢?举几个例子来说，比如电影荧幕，月亮，我们看起来都"能"发光，但他们是不是光源呢?先分析一下，电影荧幕的光来自放影机上的投影灯，月亮的光是反射太阳的光，它们自己是不会发光的，所以都不是光源。可以提问学生，"我们怎样修改光源的概念才够完整?"学生答：能自行发光的物体叫做光源。

为了加深学生的理解，可以让他们列举生活中的光源。具体方法可以让学生分组讨论，以小组为单位进行比赛，看哪一个小组列举得最多，每个小组派一名代表回答。因为是比赛的形式，所以学生的参与热情会比较高，最后列举的数目也会很多。表扬列举得最多的小组，激发他们的上进心，同时对其中可能出现的错误进行纠正。比如说，学生可能会说"蜡烛"、"电灯"、"星星"等等是光源，告诉他们"点燃的蜡烛"、"开着的电灯"才是光源，"星星"并不都是光源，只有"恒星"、"流星"是光源，而"行星"、"卫星"、"彗星"等都不是光源。

在理解的基础上说明，光源是可以分类的。

自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼。

人造光源：点燃的蜡烛、开着的电灯。

(二)光是如何传播的?

学生都有这样的生活体验，晚上汽车、摩托车或者是手电筒的光都是直线传播的，那么可以让他们大胆地猜测一下"光是如何传播的?"。学生答："光是沿直线传播的"，猜测完了以后，需要用实验来验证自己的猜测。物理本来就是一门以实验为基础的科学，要培养学生乐于探索，实事求是的学习态度。

实验过程：

1.在暗室里，将一束光射到空气中，观察光在空气中的传播径迹。

2.在暗室里，将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。

经过实验，我们可以得出：光是沿直线传播的。

但是这样说是不是完整了呢?在实验2里面，我们虽然观察到光在水中是沿直线传播的，但同时我们可以看到在空气和水面的分界面上，光线发生了偏折，不再"沿直线传播"。应该怎么修改呢?

分析：光在空气中是沿直线传播的，光在水中也是沿直线传播的，只有在两种物质的分界面上才不是沿直线传播，所以，"光在同一种均匀介质中沿直线传播"。

列举一些生活中的例子来加深学生的印象：

1.小孔成像2.影子的形成3.步枪的瞄准器4.激光引导掘进方向。

(三)光的传播速度是多少?

前面学习了声音在空气中的传播速度是340m/s，那么光的速度与此相比较是大还是小呢?打雷的时候，雷声和闪电是同时发生的，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这是什么原因呢?因为光的速度比声速快。

列举生活中各种物体的速度，然后给出光的速度，作一个比较。摩托车速度20m/s，汽车速度30m/s，飞机速度200m/s，宇宙飞船速度8000km/s，而光在真空中的速度达到3×108m/s。

举例说明光速到底有多快：

1.如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。

2.太阳发出的光，要经过大约8min到达地球。如果一辆1000km/s的赛车不停地跑，要经过17年的时间才能跑完从太阳到地球的距离。

学生有了一定的了解以后可以说明：真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。光在真空中1s能传播299792000m，也就是说。真空中的光速为c=2.99792×108m/s。在空气中的光速是2.997000×108m/s，比真空中的光速略小，一般在真空和空气中的光速都表示为c=3×108m/s。在其他介质中光也可以传播，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空气>v水>v玻璃

三、科学世界

主要解决一个问题：光年是什么单位?

学生有年的概念，所以很容易把光年理解成时间单位。通过学生自己学习探索，可以了解光年是一个天文学上面的距离(或长度)单位，它表示光在一年内传播的距离。同时要会计算天文学上面的一些简单问题，比如说。

牛郎星和织女星相距16光年，它们之间相距多少千米?

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：牛郎星和织女星相距1.51×1014km。