2019-2020年高三物理 第十九章 光的傳播 一、光的直線傳播(第一課時(shí)).doc
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2019-2020年高三物理 第十九章 光的傳播 一、光的直線傳播(第一課時(shí)) ●本節(jié)教材分析 光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播是幾何光學(xué)的基礎(chǔ),用光線來(lái)表示光的傳播方向是一種理想處理方法,物理學(xué)中的理想化模型還有很多,可引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)理想化模型的簡(jiǎn)練及完美. 人眼在觀察物體時(shí),是根據(jù)射入眼睛那部分光線的方向和光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn),來(lái)判斷物體位置的,知道這一點(diǎn),對(duì)于解釋像的位置和觀察范圍之類(lèi)的問(wèn)題都是必須的,因此可在課堂上讓學(xué)生親自嘗試用一只眼睛和用兩只眼睛確定物體的位置準(zhǔn)確度是不相同的,并讓他們討論是為什么.影及日、月食現(xiàn)象也是光的直線傳播形成的,可讓學(xué)生適當(dāng)了解. ●教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1.知道什么是光源,什么是點(diǎn)光源,知道光束射入人眼,才能引起人的視覺(jué). 2.知道在同一均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的,并能用來(lái)解釋一些光現(xiàn)象. 3.知道光線的概念并會(huì)畫(huà)出光線. 4.知道人眼根據(jù)什么判斷物體的位置. 5.知道光在真空中的傳播速度. 二、能力目標(biāo) 1.能根據(jù)光的直線傳播性質(zhì)解釋日、月食現(xiàn)象. 2.能根據(jù)光的直線傳播性質(zhì)確定物體的位置——測(cè)量遠(yuǎn)處的一棵樹(shù)到自己的距離,測(cè)量旗桿的高度等. 三、德育目標(biāo) 1.通過(guò)對(duì)“光線”概念的學(xué)習(xí),體會(huì)科學(xué)研究中去粗存精、變復(fù)雜為簡(jiǎn)練的思想方法. 2.通過(guò)動(dòng)手測(cè)量旗桿的高度體會(huì)科學(xué)理論對(duì)實(shí)際工作的指導(dǎo)作用,并培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?dòng)手能力及合作精神. ●教學(xué)重點(diǎn) 1.光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播. 2.人眼判斷物體位置的原理. 3.光速. ●教學(xué)難點(diǎn) 人眼是怎樣判斷物體位置的. ●教學(xué)方法 “光源”的教學(xué)采用議論法;光在同一介質(zhì)中沿直線傳播及光的直線傳播性質(zhì)涉及到的影、日食和月食現(xiàn)象分別用實(shí)驗(yàn)法和CAI課件進(jìn)行生動(dòng)、直觀的展示.人眼判斷物體的位置部分用討論法.光速的教學(xué)采用講授法. ●教學(xué)用具 激光發(fā)生器,小手電筒一支,CAI課件(影、本影、半影、“無(wú)影”燈、日食、月食現(xiàn)象形成). ●課時(shí)安排 1 課時(shí) ●教學(xué)過(guò)程 一、引入新課 金色的朝霞,蔚藍(lán)的天空,郁郁蔥蔥的青山,姹紫嫣紅的花朵…是誰(shuí)把大自然點(diǎn)綴得如此美麗多彩?它的化妝師就是光.據(jù)統(tǒng)計(jì),人類(lèi)由感覺(jué)器官接收到的信息中,有90%以上是通過(guò)眼睛得來(lái)的. 人類(lèi)很早就開(kāi)始了對(duì)光的觀察研究,逐漸積累了豐富的知識(shí).遠(yuǎn)在2400多年前,我國(guó)的墨翟及其弟子們所著的《墨經(jīng)》一書(shū)中,就記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象,可以說(shuō)是世界上最早的光學(xué)著作. 現(xiàn)在,光學(xué)已成為物理學(xué)的一個(gè)重要分支,它既是物理學(xué)中一門(mén)古老的基礎(chǔ)科學(xué),又是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中最活躍的前沿科學(xué)之一,具有強(qiáng)大的生命力和不可估量的發(fā)展前景. 著名的詩(shī)人顧城有句名詩(shī):黑夜給了我黑色的眼睛,我卻用它來(lái)尋找光明.同學(xué)們,就讓我們睜大眼睛,探尋光之秘密吧. 二、新課教學(xué) (一)光源 [教師]光源者,顧名思義,光之“源頭”,請(qǐng)問(wèn),同學(xué)甲是不是光源? [學(xué)生]哄笑,答:不是. [教師]那么你們說(shuō)什么是光源? [生1]電燈. [生2]太陽(yáng). [生3]點(diǎn)燃的蠟燭. [教師]月亮是不是光源? [生齊]不是. [教師]為什么? [生齊]它是反射的太陽(yáng)光. [教師]我們來(lái)歸納一下.光源是指能自行發(fā)光的物體.反射別處光的不能算. 對(duì)不對(duì)? [生齊]對(duì). [教師]光有沒(méi)有能量? [生]有. [教師]請(qǐng)舉例. [生1]太陽(yáng)能熱水器.光能把水加熱. [生2]植物吸收光生長(zhǎng). [生3]光電池. [教師]對(duì).光源發(fā)光要消耗其他能.比如電燈發(fā)光消耗電能.蠟燭發(fā)光消耗化學(xué)能等.光源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為光能.光能又可以再轉(zhuǎn)化為其他形式的能.自然界的總能量是…… [生]守恒的. 板書(shū)歸納兩點(diǎn):光源——點(diǎn)光源—— (二)光的直線傳播光線 1.光的直線傳播 (1)實(shí)驗(yàn):拉上窗簾,關(guān)上所有的燈.在暗室里打開(kāi)激光發(fā)生器.學(xué)生看到一細(xì)束激光在屏上沿直線行進(jìn)的路徑. (2)打開(kāi)小手電筒,學(xué)生也可以看到光束沿直線行進(jìn). (3)在激光束行進(jìn)的路途中放上一塊玻璃磚,可看到傳播方向發(fā)生變化. [總結(jié)]光在同一均勻介質(zhì)中,是沿直線傳播的. 2.光線 [教師]如果沿著光的傳播方向作一條線,并標(biāo)上箭頭.表示光的傳播方向,這樣的線就叫做光線.要注意,光線這個(gè)概念是一種科學(xué)的抽象,用來(lái)表示光的傳播方向.光線并非實(shí)際存在.在剛才的實(shí)驗(yàn)中我們也已經(jīng)看到了,即便是很窄的一束激光,也是有一定粗細(xì)的.不存在像幾何線那樣的光線. 我們所說(shuō)的光線只是一種簡(jiǎn)練的符號(hào)語(yǔ)言,以便于我們用幾何學(xué)的方法研究光的傳播. [歸納] 光線 表示光的傳播方向 幾何抽象、非實(shí)際存在 (三)人眼是怎樣判斷物體位置的 [教師]人眼在什么情況下能看到物體? [生1]白天,有光源. [生2]眼睛沒(méi)有問(wèn)題. [哄笑] [教師]兩位同學(xué)說(shuō)的都對(duì).光射入人的眼睛里,可以使人眼產(chǎn)生視覺(jué)反應(yīng).我們能看到光源,是因?yàn)樗l(fā)出的光射入了眼睛.我們能夠看到花草、樹(shù)木及彼此,是因?yàn)樗鼈兿蛩拿姘朔椒瓷涞奶?yáng)光射入了我們的眼睛. [教師]請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn).請(qǐng)預(yù)備按我說(shuō)的來(lái)做. (學(xué)生活動(dòng)) [教師]每人拿兩支筆.(學(xué)生照做) [教師]閉上眼睛.(學(xué)生笑做) [教師]睜開(kāi)一只眼.(生大笑做) [教師]從左、右方向移動(dòng).不要前后移動(dòng),將兩只筆筆尖相碰. [學(xué)生有興趣地做] [很多學(xué)生沒(méi)有成功,再做] [教師]兩只眼睛都睜開(kāi),再做做看. [學(xué)生做,很容易完成] [教師]知道上帝為什么給我們兩只眼睛了吧. [學(xué)生大笑] [教師]設(shè)想如果我們都是獨(dú)眼龍. [生笑]那交通事故就會(huì)增多了. [生開(kāi)心地笑,興趣盎然] [教師]現(xiàn)在讓我們來(lái)解釋一下剛才的實(shí)驗(yàn).我們可以把筆尖看成是點(diǎn)光源.眼睛的瞳孔是很小的,我們可以粗略地認(rèn)為只有一條光線進(jìn)入一個(gè)瞳孔(如圖19—1),人眼按照直線傳播的經(jīng)驗(yàn),只能判斷出發(fā)光點(diǎn)在這條直線上,但無(wú)法確定它的遠(yuǎn)近.當(dāng)兩只眼睛都睜開(kāi)時(shí),情況就如圖19—2那樣,我們就能準(zhǔn)確確定物點(diǎn)的位置了. 圖19—1 圖19—2 [生甲]好像一只眼睛也能差不多的判斷.只是比兩只眼睛的準(zhǔn)確性稍差一些而已. [教師]你說(shuō)的有道理,這是由于兩個(gè)原因造成的.第一是你的經(jīng)驗(yàn).第二是進(jìn)入一個(gè)瞳孔的光用一條光線來(lái)代表也是一種粗略的處理.但我們可以這樣說(shuō),由于瞳孔很小,只根據(jù)一只眼睛進(jìn)入的光束來(lái)判斷往往是無(wú)法準(zhǔn)確的.因?yàn)楣馐怯写旨?xì)的,可以認(rèn)為一個(gè)物點(diǎn)發(fā)出的光只有一束可以進(jìn)入一個(gè)瞳孔. [生稱(chēng)]是. [教師]現(xiàn)在讓我們來(lái)歸納一下人眼判斷物體位置的依據(jù). (1)人眼的經(jīng)驗(yàn)是——光沿直線傳播. (2)兩條光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為物點(diǎn)的位置. (四)光的直線傳播現(xiàn)象舉例 [CAI課件展示] 1.影 a.點(diǎn)光源形成的影 b.面光源——本影、半影 c.面光源線度遠(yuǎn)大于物體線度——本影區(qū)小 d.多個(gè)面光源——無(wú)本影區(qū) 2.日食現(xiàn)象(日食和月食現(xiàn)象播放錄像) 3.月食現(xiàn)象 4.小孔成像(CAI課件) (五)光速 [教師]如果我們晚上在室內(nèi)打開(kāi)燈.我們會(huì)感覺(jué)房間內(nèi)的各處同時(shí)沐浴在光輝中,而不是由近及遠(yuǎn)地漸亮.所以在歷史上很長(zhǎng)一段時(shí)間里,人們一直認(rèn)為光的傳播是不需要時(shí)間的.直到17世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)光是以有限速度傳播的;只不過(guò)由于光傳播得很快,在日常接觸到的距離內(nèi),憑感覺(jué)無(wú)法覺(jué)察而已.現(xiàn)在已知的光速值為:光在真空中的傳播速度c=3108 m/s. 這么快的速度是怎樣測(cè)定的呢?同學(xué)們一定有興趣知道,就請(qǐng)看看課本的閱讀材料吧. [學(xué)生看閱讀材料:光速的測(cè)定.用時(shí)5分鐘] [教師]當(dāng)然,現(xiàn)在已知的光速是用更先進(jìn)的方法測(cè)定的.同學(xué)們?nèi)绻信d趣,可以到網(wǎng)上查查看. (六)課堂討論 1.現(xiàn)在需要知道學(xué)校里升國(guó)旗的旗桿的高度,你能否利用光的直線傳播想出一種測(cè)量的辦法來(lái)?(太陽(yáng)光可看作平行光) [教師提示]認(rèn)為太陽(yáng)光是平行. [學(xué)生思考討論] 有學(xué)生畫(huà)出如圖19—3所示的光路圖. 圖19—3 [教師再啟發(fā)]按照你們現(xiàn)在的設(shè)想. 如果能知道哪些量就可以了?BC是什么? [學(xué)生]∠ACB.BC是影長(zhǎng),可以用直尺測(cè)出來(lái). [教師]有什么方法可以知道∠ACB?再想想,太陽(yáng)光是平行光這個(gè)條件有什么用? [學(xué)生熱烈討論] [學(xué)生甲]再拿一個(gè)長(zhǎng)度已知的桿,用來(lái)測(cè)角度. 圖19—4 [教師在黑板上畫(huà)出圖19—4] [教師]課后請(qǐng)你們?nèi)?shí)地測(cè)量然后把報(bào)告交上來(lái). 2.舉出幾個(gè)利用光的直線傳播解決實(shí)際問(wèn)題的例子. [學(xué)生討論] [討論結(jié)果] (1)隊(duì)伍是否排整齊,是根據(jù)光沿直線傳播觀察的. (2)瞄準(zhǔn)射擊 (3)木工檢查木板是否平直 (4)眼睛確定物體的位置 (七)課堂鞏固訓(xùn)練 1.________叫光源.光源是把________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能._____________叫點(diǎn)光源,點(diǎn)光源是理想化模型.實(shí)際光源可看成由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)光源組成. 2.關(guān)于日食和月食的下列說(shuō)法中正確的是 A.在月球的本影區(qū)里可看到日全食 B.在月球的半影區(qū)里可看到日偏食 C.在月球進(jìn)入地球的半影區(qū)時(shí),可看到月偏食 D.在月球完全進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí),可看到月全食 3.盛夏時(shí), 我們?cè)跇?shù)陰下常看到一個(gè)個(gè)圓形的光斑,這現(xiàn)象表明 A.樹(shù)葉之間形成的小孔是圓的 B.樹(shù)葉的形狀是圓的 C.太陽(yáng)的形狀是圓的 D.光不是沿直線傳播的 4.光年是天文學(xué)上用的長(zhǎng)度單位,1光年為光在1年里走過(guò)的距離.天狼星距地球約8.7光年,合多少千米? 5.點(diǎn)光源S和不透明小球A同處于一個(gè)水平面上,并位于豎直墻MN的一側(cè),如圖19—5所示.讓小球A做自由落體運(yùn)動(dòng),那么下落的A球在墻上的影子的運(yùn)動(dòng)是 圖19—5 A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.自由落體運(yùn)動(dòng) C.加速度增大的直線運(yùn)動(dòng) D.加速度a>g的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 參考答案:1.略2. ABD3.C4.2.71013 km 5.簡(jiǎn)答:依題意畫(huà)出圖19—6.B是A球下落前的影子.A′是A球下落時(shí)間t的位置,此時(shí)影子為B′. 圖19—6 AA′=gt2① BB′/AA′=② BB′=gt2 即影子運(yùn)動(dòng)的加速度a=g 做勻加速運(yùn)動(dòng).因?yàn)镾B>SA,所以a>g.選D. 三、小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的知識(shí)主要有: 1.光源.點(diǎn)光源. 2.光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播. 3.光的直線傳播性質(zhì)的應(yīng)用——如測(cè)旗桿的高度等. 4.光直線傳播所形成的一些現(xiàn)象——日食、月食、小孔成像. 5.眼睛是怎樣確定物體位置的——兩條光線的交點(diǎn)及光沿直線傳播. 6.光線概念 7.光速c=3108 m/s(真空中) 四、布置作業(yè) 1.測(cè)本校旗桿的高度——給出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟,測(cè)量數(shù)據(jù)等. 2.宇航員看到的太空是一片漆黑的,為什么?(可到圖書(shū)館或網(wǎng)上查找,將資料打印或手寫(xiě)均可) 光源——能自行發(fā)光的物體 點(diǎn)光源——沒(méi)有大小的發(fā)光點(diǎn) 光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播 光線——表示光的傳播方向的帶箭頭的直線 光直線傳播的典型現(xiàn)象 光直線傳播的應(yīng)用 人眼怎樣判斷物體的位置 光速c=3108 m/s(真空中 ) 光沿直線傳播 兩條光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為物點(diǎn) 五、板書(shū)設(shè)計(jì) 光的直線傳播 六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì) 1.對(duì)光線的概念,下列說(shuō)法中正確的是 A.光線是客觀存在的物質(zhì) B.光線就是光束 C.光線是用來(lái)表示光束傳播方向的直線 D.光線是塵埃微粒對(duì)光的反射所呈現(xiàn)的現(xiàn)象 2.當(dāng)太陽(yáng)位于頭頂正上方時(shí),設(shè)想在屋頂開(kāi)一個(gè)方形孔,則: (1)若孔為邊長(zhǎng)3 mm的方形孔,太陽(yáng)光通過(guò)孔照到屋內(nèi)地板上光斑的形狀是 A.方形 B.圓形 C.長(zhǎng)方形 D.無(wú)法判定 (2)若孔為邊長(zhǎng)30 cm的方形孔,則地板上光斑的形狀是 A.方形 B.圓形 C.長(zhǎng)方形 D.無(wú)法判定 3.在距豎直墻MN一段距離的A點(diǎn),有一小球,在球的左邊緊靠小球處有一固定的點(diǎn)光源S,如圖19—7所示.給小球一向右的水平速度讓小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng),則小球在碰墻以前,它在墻上的影子由上而下的運(yùn)動(dòng)是 圖19—7 A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.自由落體運(yùn)動(dòng) C.變加速直線運(yùn)動(dòng) D.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 4.身高1.7 m的人以v=1 m/s的速度沿平直路面遠(yuǎn)離路燈而去.在某個(gè)時(shí)刻人影長(zhǎng)l1= 1.3 m,2 s后影長(zhǎng)l2=1.8 m. (1)求路燈S懸吊的高度H. (2)人是勻速地遠(yuǎn)離路燈而去的,他影子的頂端是做勻速運(yùn)動(dòng)還是做加速運(yùn)動(dòng)? (3)在影長(zhǎng)l1=1.3 m和l2=1.8 m時(shí)影子頂端的速度各是多少? 5.一同學(xué)自制了一個(gè)針孔照相機(jī),照相機(jī)尺寸為10 cm10 cm16 cm(如圖19—8所示).照機(jī)底片尺寸為8 cm8 cm.這位同學(xué)用此照相機(jī)來(lái)照一棵15 m高的樹(shù),他照的樹(shù)的像高6 cm,問(wèn)照相機(jī)距離樹(shù)多遠(yuǎn)? 圖19—8 參考答案:1.C 2.(1)B (2)A 3.A 4.(1)8.5 m (2)勻速運(yùn)動(dòng)(3)1.25 m/s 5.30 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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