光的線性傳播教學設計
《光的直線傳輸》教學設計
一、 教學設計
●教學目標
一、知識與技能：
① 了解和掌握光沿直線傳播的條件。
②了解光的直線傳播定律在社會生活和生產中的一些應用。
③ 了解光在真空中的傳播速度c=3×108m/s。
2、過程與方法：
①通過開放式實驗探索，了解光在空氣、水、玻璃等均質介質中的傳播特性（沿直線傳播）。
②觀察并演示“光在不均勻糖水中的路徑”實驗，啟發中學生總結光沿直線傳播的條件。
3. 情緒、態度和價值觀：
①通過開放式實驗，讓中學生體驗學習光學的樂趣，在實驗過程中學會合作與交流。
② 引導中學生運用“光沿直線傳播定律”解釋一些簡單的自然現象，解決一些實際問題，使中學生認識到光的世界既神奇又美麗，并且有有規律可循，而這個規律可以幫助人們更好地了解自然，提高生活質量，提高工作效率（有價值）。
●重點難點分析
對光沿直線傳播規律的理解和把握是本節教學的重點，本書的難點在于設計和組織關于“光總是沿直線傳播嗎？”的探究活動。 “
●教學模式
科學探究式教學模式。 設置問題情境，使中學生科學探究觀察到的現象，找出現象背后隱藏的規律，教會中學生掌握科學家在研究中使用的技能和術語。
●實驗設備
1. 學生分組：激光筆一個，果凍一個，軟膠管一個，帶孔的硬紙板兩張，大頭針若干，平面鏡一面，白屏一塊光的直線傳播教學設計，裝滿水的玻璃杯（水底裝滿少量墨水））。
2、教師教具：小孔成像演示器（用面包盒制作）、氦氖激光器（或激光筆）、兩個水箱、四種不同濃度的糖水、40瓦電燈等。
●主要教學過程
1.新課程介紹
課前，借助課間休息，滾動播放一組與光現象密切相關的精美圖片和視頻：陰影、倒影、水下物體（景深變淺）、光線、陽光的光線晨光穿透樹林，白光透過棱鏡色散，彩色肥皂泡，北極光，太陽暈，天芥菜……最后畫面停在“節日夜空中的七彩激光”直指本課的主題。 讓中學生在欣賞璀璨星空的同時認識到自然界中有很多光沿直線傳播的例子，在輕松愉快的環境中進入本課。
2.新課教學
1.探究光直線傳播的條件
①引導中學生使用桌面上的設備，通過開放式實驗發現，光在空氣、水、膠狀物等介質中沿直線傳播，但在兩種介質的交界面處發生偏轉。
【問題1】朋友們剛剛看到很多光沿直線傳播的現象，光總是沿直線傳播嗎？
先開組實驗，然后組間交流實驗結果
方法一：用激光筆向滴有少量墨水的水底投射一束光，可以看到光在水底沿直線傳播。
方法二：用激光筆直接向果凍發射光線，發現光線在果凍中是沿直線傳播的。
方法三：通過縮短的膠管射出激光，但很難通過彎曲的膠管射出。
方法四：在一條直線上插入幾個針腳，耳朵順著線看只能看到第一個針腳。
方法五：將激光沿死面從空中斜射到水底，可以看到光在空中的路徑與水底是一條直線，偏轉發生在空氣和水之間的界面。
組織中學生總結：
光在空氣、水、果凍和玻璃中沿直線傳播； 但它在兩種介質的界面處偏轉。
②教師演示光在非均勻糖水中傳播的實驗。 得出光路在同種非均勻介質中發生彎曲的結論。
【問題2】這兩個現象表明光在同一介質中必然沿直線傳播，但光在同一介質中一定沿直線傳播嗎？
班主任示范：如圖1所示，在支架上固定了一個薄薄的水槽，在里面放了一塊綠色的屏幕來顯示光的路徑。 事先準備好四杯不同含量的糖水，按照含量從小到大的順序放入水槽中（四杯糖水的量是按照一定的比例列出的），因為每一層的糖水相互混合，所以在罐中產生了從上到下含量逐漸增加的不均勻糖水。 一束激光從透明槽的側面以約75°的入射角沿尸體表面射入，從堿液底層斜向上射入不均勻的糖水中，即可看到激光路徑在不均勻的糖水中向上彎曲。
同時做一個對照實驗，用激光束斜射入同一種均勻的蔗糖堿液中，然后和朋友一起觀察——光路還是一條直線。
③ 引導中學生概括光沿直線傳播的條件：光在同一均勻介質中沿直線傳播。
2.引入光的概念
因為我們平時看到最多的是光沿直線傳播的情況。 因此光的直線傳播教學設計，在化學中，用帶箭頭的直線來表示光的傳播方向。 例如，為了表示電燈發出的光在空氣中的傳播，我們沿著光的傳播路徑繪制一些直線（如圖 2 所示）。 這些線稱為射線。
3. 應用：解釋自然現象
①陰影的產生
聯覺1：朋友們，請想一想； 如果電燈的光在傳播過程中遇到無法穿透的障礙物，障礙物后面會產生什么？
示范：在一個圓柱形的面包盒口上貼一張白紙，在上面的圓孔上固定一個不透明的紙板人，打開旁邊的燈，小伙伴們可以在屏幕上看到一個人影，讓中學生學生分析人形的創造。
②日食
從影子的動因，順利過渡到月食。
聯覺2：當月亮、月??亮和太陽在一條直線上運動，月亮在月亮的陰影區時，在月亮陰影區的人能看到太陽嗎？ 這些現象叫什么？
③小孔成像
演示：繼續使用之前的設備，保持光線靜止，用一大塊硬紙板將輸入光纖完全覆蓋在圓柱形面包盒的頂部。 并在硬紙板上剪一個小圓孔。
通感3：如果開燈，部分光線會通過小孔射到屏幕上。 請猜猜你會在屏幕上看到什么？
打開燈，中學生觀察屏幕上的現象和鎢絲的形狀。 你看到了什么？ “V”字型的光斑和鎢絲的形狀也是“V”型的。 而且開口正對著現場。
引導中學生分析針孔成像的原理。
4.光的傳播速度
簡介：真空中的光速為/s，約等于3×108m/s。
3×108m/s 有多快？
你知道我們眨眼通常需要多長時間嗎？ 只需要0.1秒，就在你眨眼的時候，光速飛行的超人可以飛3萬公里。 這個距離可以讓一個普通人不停地走，大約需要250天的時間才能走完，可見光速。
三、總結
請回想一下，朋友們，你們在這節課上學到了什么？ 我們在研究光的直線傳播過程中經歷了怎樣的過程？
帶領中學生回憶：在觀察神奇而美麗的光現象的過程中，提出了光是否總是沿直線傳播的問題，進而通過實驗探索，推論出光沿直線傳播在同一同質介質中相互交流總結。 并用這個推論來解釋一些自然現象。 幫助我們更好地了解自然，除此之外，我們還可以利用它來改善我們的生活和工作效率，那么你能用它做什么呢？
4. 思維拓展
① 射擊時瞄準。
給定一把玩具槍和一把激光，你能想到什么？
②激光對中。
安裝高層自動扶梯時，如何讓幾十米高的自動扶梯豎直挺拔？
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