教科版物理八年级上册第四章《在光的世界里》教学教案含复习和总结

第四章在光的世界里本章内容概述本章涉及的是光学基础知识.内容包括：光的直线传播、光的传播速度、光的反射规律、平面镜成像的规律、光的折射规律、凸透镜成像的规律、凸透镜的应用、光的色散等.本章共分8节：1.第一节“光源光的传播”，介绍了光源的概念及其分类,光在真空中的传播速度；知道光沿直线传播的条件，掌握光沿直线传播的现象及应用；知道光线表示光的传播径迹，知道光在不同介质中传播速度不同.2.第二节“光的反射定律”,通过实验探究出光反射时的规律；认识到物体表面能反射光，区别镜面反射与漫反射；会利用光的反射解释生活中的现象，明白反射现象中光路的可逆性.3.第三节“平面镜成像”，通过实验探究出平面镜成像的特点，认识到平面镜所成的像是虚像，理解平面镜成像原理，会画平面镜成像的光路图，掌握生活中的平面镜成像特点，简单了解凸面镜和凹面镜及其应用.4.第四节“光的折射”，通过实验探究出光的折射时的规律，理解光发生折射的条件，认识生活中的折射现象，利用光的折射规律解决简单的物理问题.5.第五节“科学探究凸透镜成像”讲述了凸透镜和凹透镜，透镜对光的作用，透镜的焦点、焦距；探究了凸透镜成倒立缩小实像、倒立放大实像、正立放大虚像的规律；介绍了生活中的透镜：照相机、投影仪、放大镜.6.第六节“神奇的眼睛”，介绍眼睛的结构，近视眼、远视眼的成因及其矫正.7.第七节“透过透镜看世界”，介绍显微镜和望远镜的结构和成像特点，简单讲述了人类探索太阳系及宇宙的的历程.8.第八节“走进彩色世界”，认识光的色散现象，知道色光的三原色，会利用光的色散解释生活中的常见现象；认识太阳光谱.本章教材的设计强调学生是学习的主人，突出学生的探究性学习.强调初中物理学习的基础性（如基本概念、基本规律和基础实验的教学），对学生提升科学素质大有帮助，也是初中物理教学要注意的重点.本章特别强调实验在教学中的地位，让学生在实验中体会、感悟实验方法对物理学习的重要性.光学知识渗透在社会生活各个方面，要求学生要密切联系社会生活的实际来参与学习光现象的知识.本章教学目标【教学目标】1.在知识与技能方面：了解光源、光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s、什么是镜面反射、什么是漫反射、色散现象、太阳光谱和看不见的光的存在.理解光沿直线传播及其应用，掌握平面镜成像的特点，认识光反射的规律，理解反射、折射现象中光路的可逆性.了解透镜的分类，透镜的焦点、焦距，知道凸透镜和凹透镜对光的作用.理解凸透镜的成像规律和应用，认识眼睛的结构，知道眼睛的成像原理，理解远视眼、近视眼的成因及其矫正.大致了解显微镜和望远镜的基本结构和工作原理.2.在过程与方法方面：实验是研究物理问题的重要方法.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体.经历探究“光反射、折射时的规律”，获得比较全面的探究活动体验.通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异.经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录.体验由折射引起的错觉.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及挂图，明确两种透镜的结构特征，培养学生通过观察抓住事物本质特征的能力.通过制作模型照相机培养学生的动手能力.通过对凸透镜成像实验的观察分析，总结出凸透镜的成像规律，并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件，养成从物理现象中归纳科学规律的方法，培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度.3.在情感、态度与价值观方面：通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参加物理学习活动.在探究“光反射、折射的规律”过程中培养学生的科学态度，密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识.客观地看到社会进步的同时，人类的生存环境也遭到了破坏，从而形成保护人类生存环境的意识.【教学重点】光的直线传播，光的反射、折射规律，平面镜成像的特点，凸透镜成像的规律.【教学难点】理解光路的可逆性，平面镜成像实验的探究，折射引起的错觉，近视眼远视眼的成因及矫正.【课时建议】本章共有8节，建议11课时.1.光源光的传播课标要求【教学目标】一、知识与技能1.了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类.2.理解光沿直线传播及其应用.3.了解光在真空和空气中的传播速度为c=3×108m/s.二、过程与方法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.三、情感态度与价值观1.通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.2.通过亲身的体验和感悟，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动.【教学重点】光的直线传播、光的传播速度.【教学难点】用光的直线传播来解释简单的光现象.【教具准备】激光演示器、盛有水的水槽、牛奶（或红墨水）、蚊香、火柴、玻璃杯、白炽灯、皮球、三球仪、空的易拉罐、半透明的塑料膜、蜡烛、多媒体课件.【教学课时】1课时教学设计【新课引入】课前利用课间休息，滚动播放一组与光现象紧密联系的优美图片和视频：影、倒影、水面下的物体、霞光万道、晨曦中穿透树林的道道阳光、白光通过三棱镜的色散、彩色的肥皂泡、北极光、日晕、日幻……最后将画面停在“节日夜空中的多彩激光”，直指本课的主题.让学生欣赏绚丽多彩的光现象的同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子，在轻松愉悦的环境中进入这节课的学习.【进行新课】一、光源生1：太阳、电灯、蜡烛.生2：手电筒、火把、油灯.生3：霓虹灯、钠灯、汞灯、氖灯、萤火虫..太阳和蜡烛都是光源，它们有何不同呢？生：太阳是自然光源，蜡烛是人造光源.归纳光源定义：能够自身发光的物体叫做光源.分类：光源可分为自然光源、人造光源.教师介绍人造光源的发展和应用，使学生意识到人造光源的前景十分广阔.例题1（多媒体展示）下列物体属于光源的是（）A.反射阳光的平面镜B.月亮C.放电影时所看到的银幕D.收看电视时看到的电视机屏幕解析：能够发光的物体叫光源.平面镜、月亮只是反射太阳光，不是自己发光；放电影时看到的也是银幕的反射光，不是银幕自己发光，所以它们都不是光源.只有电视机的屏幕，是电子枪发射的电子打到荧光屏上，使屏上的荧光物质发光，所以电视机屏幕是光源.答案：D二、光的直线传播1.光的直线传播生：我猜测，光在介质中是沿直线传播的..演示1：在暗室里，将一束光射到有少许牛奶的水中，观察光在水中的传播路径.生1：光在空气中传播.生2：光在水中沿直线传播.注意：1.光在水中沿直线传播，学生的感性认识较少，一定要演示给学生看看.2.演示实验可用激光器演示，也可用长手电筒演示（玻璃上用还有1~2毫米宽缝隙的厚牛皮纸或硬纸片挡住）.演示时，为了能看到光路，可以把几支蚊香同时点燃，在空气中形成烟雾，可在水中滴少许牛奶或红墨水.教师总结：光在同一介质中沿直线传播是有条件的，如果介质不均匀，光的传播方向也会发生偏折.例如地球周围大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲.早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它，就是因为不均匀的大气使光线变弯了.因此应该说，光在同种均匀介质中才是沿直线传播的.为了使学生亲身感受光的直线传播，激发学生学习物理的兴趣，可以让学生自己做一个实验.学生实验：讲桌上放置点亮的白炽台灯，每个学生两只手各拿一块还有小孔的硬纸板，让眼睛穿过小孔观察光源.启发学生分析：只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候，眼睛才能看见从光源发出的光.利用上面的演示实验和学生实验，使学生认识到光在同种均匀介质中沿直线传播.由于光是沿直线传播的，在这里可以向学生交待“光线”这个物理学名词.人们为了形象地表示光的直线传播，物理学中引入光线的概念.归纳：1.光线是表示光的传播方向的直线.2.光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向，如→.2.光的直线传播应用可见学习物理知识是有用的，大家一定要学好这门课程.下面我们用光的直线传播解释一些简单的光现象.(1)影子的形成.演示2：用白炽灯对着墙，把皮球放在灯和墙之间.现象：墙上出现球的影子.教师启发学生用光的直线传播的知识解释影子的形成.(学生积极发言)师生共同归纳得：影的形成：光在传播过程，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成的黑暗部分就是影.(如图甲所示)（2）日食、月食的成因.演示3：用三球仪演示日食、月食的形成.教师启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因.如图乙（日食）和图丙（月食）.（3）小孔成像.演示4：在一个空罐的底部中央打一个孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，将小孔对着烛焰.现象：可以看到烛焰在薄膜上呈现的像.教师启发学生用光的直线传播解释小孔成像的形成原因.师生共同归纳得：小孔成像的形成原因：烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；下部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，就形成了小孔成像.(如图丁所示)教师总结：小孔成像的原理是光的直线传播；条件是孔径必须很小.小孔所成的像的形状与物体的外部轮廓相似，像的大小取决于物、孔与屏三者之间的距离.例题2（多媒体展示）晴天，树荫下的地面上出现的圆形光斑是（）A.太阳的实像B.太阳的影子C.太阳的虚像D.树叶的影子解析：树叶间的窗缝形成“小孔”，树荫里的光斑也就是我们所学的“小孔成像”现象，作为太阳的像，这个光斑也像太阳一样是圆的.这个光斑是太阳光射到地面上会聚形成的，所以是实像，C不对；这个光斑处有太阳光射到，自然也就不能叫影子了，B、D 不对.答案：A三、光的传播速度但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？生：这表明光的传播速度比声音快.15℃）的传播速度是多大？生：340m/s.教师用多媒体播放课件“光的传播速度”，并讲解.归纳：1.光在真空中的传播速度是3×108m/s.2.光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.3.光在空气中的速度可近似认为是3×108m/s.课堂演练完成练习册中本课时对应课堂作业部分.【教师结束语】通过这节课的学习，我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的，知道了光沿直线传播的应用：影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等.我们进一步探究了光的传播速度，知道真空中光的传播速度最快，是3×108m/s,我们可以利用光速来求星球之间的距离.课后作业完成练习册中课后习题，并预习下一节完成练习册中课前预习部分.教学板书教学反思1.这节课的内容，在以往的教学中常常只是简单介绍了事，若能改变旧的教学方式，提供大量器材，给学生适当的时间，让他们自己动手动脑，经历实验过程，并在其中去想、去说、去做、去感悟、去探索物理实验反映的物理本质，从而“发现”光在同种均匀介质中的传播特点.通过探究光的直线传播规律，引导学生初步体会“提出问题——实验探究——得出结论——解释现象——应用结论”的科学探究方法.这种探究方法，将对今后的实验探究起着不可估量的作用.2.整节课，学生始终处于积极参与探究的状态之中，他们在思考之后，自己能去选取仪器、设计实验，想到一些非常有创意的方法.说明学生能独立地去探索、去实践.只要给他们充分发挥的时间和空间，就会激发起他们的创新潜能.2.光的反射定律课标要求【教学目标】一、知识与技能1.知道光在一些物体表面可以发生反射.2.认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义.3.理解反射现象中光路的可逆性.4.了解什么是镜面反射，什么是漫反射.二、过程与方法1.通过实验，观察光的反射现象.2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的.3.经历探究“光的反射规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系；通过测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动体验.4.通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异.三、情感态度与价值观1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度.2.密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识.3.鼓励学生积极参与探究活动.【教学重点】用探究法研究光的反射定律.【教学难点】用光的反射解释一些简单现象.【教具准备】激光灯、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、多媒体课件.学生用：手电筒（玻璃上有1~2mm缝隙的黑纸）、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条.【教学课时】1课时教学设计【新课引入】但是，有的同学却看不见黑板上某处写的粉笔字（我们常常说“反光”），你知道这是什么原因吗？这节课我们就一起来学习光的反射.生：打开灯就能看见屋子里的东西.生：（不知道其中的原因）……我们能看到不发光的物体，就是因为它们反射的光射入了我们的眼睛.下面我们一起来做个有趣的实验.演示实验1：在桌面上放一盆水，用强光的手电筒照射到水面上.实验现象：可以看到墙壁上有明亮的光斑.归纳：光射到任何物体表面都能发生反射.【进行新课】一、光反射中的物理名词.演示实验2：让激光灯发出的一束光线射在平面镜上，引导学生观察一点、两角、三线.教师在黑板上画出反射图.入射点（O）：入射光线与镜面的接触点.入射光线（AO）反射光线（OB）法线（ON）：通过入射点且垂直于镜面的直线.入射角（i）:入射光线与法线的夹角.反射角（r）：反射光线与法线的夹角.二、实验探究光反射时的规律和光路的可逆性1.提出问题：光的反射遵循什么规律？也就是说，反射光线沿什么方向射出？2.设计实验和进行实验：我们用演示实验和学生实验研究光的反射，其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面，用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径.实验步骤：(1)按图甲所示，先使E、F成为同一平面，使入射光线沿纸板射向镜面上的O点时，引导学生观察从镜面反射出的光线的方向.（2）改变入射光线的方向，让学生观察反射光线的方向是怎样改变的.(3)按图乙所示，把纸片F向前折或向后折，让学生观察是否能看到反射光线.(4)让学生两人一组做实验，研究反射角和入射角的关系，可采取如丙图所示的实验装置.步骤如下：①将一张16K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，在白纸中间画出直线ON作为法线；在ON的一侧画几条角度不同的直线AO、A1O、A2O.②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿AO、A1O、A2O射向镜面，观察反射光线.③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2，用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来.④再用量角器量出入射角（i）和反射角（r）的大小，并记录大小进行比较.⑤使光线分别沿BO、B1O、B2O射向镜面，观察每条反射光线的方向.3.分析和认证：（1）上述步骤（1）和（2）可看到E和F在一个平面内时有反射光线，且反射光线随着入射光线的改变而改变.（2）按步骤（3）把纸片F向前折或向后折，学生将观察不到反射光线.（3）从步骤（4）的①~④可看出反射角等于入射角.（4）从步骤（4）的⑤可看出反射的光路是可逆的.师生共同分析总结出光的反射定律.归纳:光的反射定律：1.三线共面：反射光线、入射光线、法线在同一平面上；2.两线分居：反射光线和入射光线分居法线的两侧；3.两角相等：反射角等于入射角.4.在反射时光路是可逆的.教师总结：理解光的反射定律应注意以下四点：1.入射光线与反射光线间是因果关系，故光的反射定律中的“反射角等于入射角”不能颠倒位置.2.当入射光线垂直于反射面入射时，入射角为0°，反射角也为0°.3.反射角等于入射角，但由于反射角由入射角来决定，即反射角随入射角的变化而变化.4.在反射现象中，光路是可逆的.入射光线沿原来反射光线的相反方向射到反射面上时，反射光线将沿原来入射光线的相反方向射出.例题（多媒体展示）已知反射光线与入射光线成100°夹角，请画出镜面的位置.解析：法线既是反射面的垂线，又是反射光线和入射光线的角平分线，掌握法线的这种双重作用，作图就容易了.答案：（1）根据已知条件作图甲.（2）画出反射光线与入射光线的角平分线，即法线ON，如图乙所示.（3）根据法线与反射面成垂直，画出镜面，如图丙所示.三、镜面反射和漫反射.下面我们一起来做两个实验.演示实验3：让平行光射向平面镜.实验现象：看到经平面镜反射后的光线仍是平行的，而且在反射光线的方向上的光是很强的，其他方向无反射光..教师用多媒体展示课件“镜面反射和漫反射”，并讲解.镜面反射和漫反射（多媒体课件）课堂演练完成练习册中本课时对应课堂作业部分.【教师结束语】本节学习的重点是用探究法研究光的反射定律，学习时应通过实验总结出规律.在运用规律解决问题时，应注意抓住规律的关键所在.光的反射是一种普遍现象，需要同学们在今后学习中多联系实际运用好本节知识.课后作业完成练习册中课后习题，并预习下一节完成练习册中课前预习部分.教学板书教学反思1.如果只按照课本的要求去进行教学，是无法完成教学任务的，因为我们的学生缺乏动手实践的意识，更缺乏动手实践的能力.所以，在物理学科学习的初始阶段，应以养成良好的学习习惯为主，使学生在逐步体验成功的喜悦中培养兴趣、学会观察、学会提问、学会设计简单的实验去验证自己的猜想，学会汲取别人的成功改善自己，学会合作交流等等，这些能力的养成，比学会一些知识、技能更重要，所以引导学生分析问题、分析实验.开始可能缓慢些，但必须夯实这一过程，为以后的教学打好基础.尤其是思维基础较差的班级，更需要教师的耐心，因为这里是他们学习的转折点，低的起点，小的台阶，极易获得成功的体验，在乐学中培养学好物理的信心.2.在本节的教学过程中，“光线”一词常出现，会有学生提出：光线是一条线吗？对于这点，可以向学生介绍，在物理探究过程中，有许多研究方法，在我们今后的学习中会不断遇到.“光线”并不真正存在，是人们为了研究光的传播路径而假想的带箭头的直线.这样讲有助于学生物理思维的培养，可以引导学生在生活中学习物理，同样学生也会有意识地把物理知识运用于生活实际.3.法线是人们为研究反射现象而引入的一条位置参照线，它经过入射点与反射表面垂直.引入法线后，对反射光和入射光的位置、方向的描述，就有了可供参照的标准，如入射角、反射角分别以与法线的夹角来计，易懂易记.由于法线是一条辅助线，在画光路图时用虚线表示.4.实验中为什么要测量多组数据？这是为了增加结论的可靠性，使归纳得出的规律更有普遍意义.物理的定量探究往往要测量多组数据，通过这几组数据进行分析归纳总结出规律.这种“数据归纳”的方法，在以后的探究学习中经常用到.3.科学探究：平面镜成像课标要求【教学目标】一、知识与技能1.了解平面镜成像的特点.2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的.3.理解日常生活中平面镜成像的现象.4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.二、过程与方法1.经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录.2.观察实验现象，感知虚像的含义.3.通过观察感知球面镜对光线的作用.三、情感、态度与价值观1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐，获得“发现”成功的喜悦.2.培养实事求是的科学态度.3.通过对平面镜、球面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响.【教学重点】平面镜成像的特点，球面镜的光学性质.【教学难点】虚像的概念，球面镜的应用.【教具准备】演示用：平面镜（大小形状各不同）、凹面镜、凸面镜、激光演示器、口径相同的平面镜和凸面镜、多媒体课件.学生用：玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8开白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.【教学课时】1课时教学设计【新课引入】实验1：教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，引导学生说出镜子的特点.生：这些镜子的表面都是平的.实验2：用这些镜子可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，镜子里的“面孔”、“物体”叫做像.镜中的像与原物体的形状一样..下面请同学们观察自己在平面镜中的像，并思考以下问题.（多媒体展示）思考题：1.当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？2.像的大小与物体的大小有怎样的关系？3.像的大小与平面镜的大小有关系吗？学习思考，但有的无法回答.（这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生的兴趣）.师要想知道上面这些思考题的答案，我们就一起来学习“平面镜成像”的知识.【进行新课】一、平面镜成像的特点1.向学生示范并说明实验探究活动的目的和过程.实验目的：（1）研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系.（2）研究像到镜。