教师备课记录表
光和颜色
*教学目标:
1、理解光源的特点,能从几个物体中找出那些是光源。
2、理解光传播和声音传播的区别:光在同一种透明物体中沿直线传播。
3、记住光在真空中传播的速度是3×〖10〗^5千米/秒。
4、通过观察了解太阳光的组成。
5、知道不透明物体和透明物体的颜色的原因。 *教学重点
1、光的传播 *教学难点
1、太阳光的组成;物体颜色的形成原因 教学模式设置:
*学科活动(复习回顾):
师:上节课我们一起学习了声音的产生、传播以及声音的一些特点,那么这节课呢,我们来一起探索光的世界,我们要知道光源、光的传播、色散以及物体颜色的形成原因。
*导入呈现(考点研究):
【知识点1】:光源
提问:在黑暗的屋子里,人为什么看不见东西?伸手不见五指?
(在漆黑屋子里,我们什么也看不见,这是由于没有光的缘故。)
提问:那怎样才能看见物体呢?
(要有光射入眼睛。我们能看见物体就必须有光线从这个物体上反射进入我们的眼睛。)
提问:光从哪来?(让学生举例,看学案上的图片)你能找出它们的共同点吗?(引入光源)
讲解:它们都会发光。板书:1、光源:自身会发光的物体叫光源。
太阳、电灯等物体会发光,一些生物( 如萤火虫、发光的水母等) 也会发光。这些自身会发光的物体叫做光源。
提问:发光的物体就是光源吗?我们经常说皎洁的月光,那月亮是不是光源?光彩夺目的钻石是不是?为什么?
分类:火柴、点亮的电灯、月亮、电视、太阳、镜子、闪电、萤火虫、宝石、点燃的蜡烛、火炬、电影屏幕、烧红的铁条、各种霓虹灯、恒星、发光的水母
小结:板书:光源必须具备两个条件:1、正在发光;2、光必须是自身发出的。如太阳是光源,而月亮不是光源;台灯只有在打开时才是光源。以上的月亮、宝石、电影屏幕、镜子类似光源却不能称为光源。我们却能看到它,是因为它能反射光,反射光再进入我们的眼睛,所以就看到了,并不是他们自身发光。而火柴、电视、火炬、各种霓虹灯,如果没有说明点燃过点亮也不能算作光源。
提问:你可以把它们按一定的共同特征分类吗?
答:光源还可分为天然光源(如:太阳、萤火虫、夜光石)和人造光源(如篝火、点燃的蜡烛、照明灯、激光手电筒、手电筒)
【例1】:生活中许多物体可以发光,下列物体不属于光源的是( C )
A.水母 B.萤火虫
C.月亮 D.发光的霓虹灯
练1、下列物体中一定属于光源的是( D )
A.电灯 B.蜡烛 C.钻石 D.太阳
【知识点2】:光的传播
一、光的传播
设问:1、你是怎么区分白天和黑夜的?太阳光从哪儿发出来的?太阳离我们近吗?那么太阳发出的光是怎么传播到地球表面的呢?
2、打开电灯时,整个房间都会亮吗?那么光是怎么从电灯传到各个角落的?
问:同学们看到过光传播的路径吗?那你能否作出一种假设,假设光在空气中是以什么路径传播的?
你能否举出生活中你曾经能明显地看到过光的传播路径的例子?
(放映机的光束;穿过森林的太阳光束;雾天车灯的光束)
提问:光能在什么物质中传播?(空气、水、玻璃......所有透明物质)
这些物质有什么共同特点?光总是沿着这样的路线传播吗?有没有条件限制呢?
演示:激光的图片(用激光手电,将光的红点射在墙上。)
活动:1. 将一束激光射到空气中,观察激光在空气中传播的路径。
2. 将一束激光射到水中,观察激光在水中传播的路径。
3. 将一束激光射到玻璃中,观察激光在玻璃中传播的路径。
小结:从这些实验可以得出:板书2、光在同一种均匀物质中是沿直线传播的。
提问:①那在不同的物质中呢?(在同一种物质中光线是直的,但射到两种物质的界面上时会弯折。)
②声音的传播需要介质,那光的传播需不需要介质呢?(光的传播不需要介质,光能够在真空中传播。)
二、光线
介绍:为了形象地表示光的传播情况,我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。这样的线叫做光线。
a.点光源发出的光线; b.平行光线
注意:光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线,是表示光的传播的一种方法,实际上是不存在的。
三、光的直线传播的应用
交流:光的直线传播在生活中有什么应用吗?你们平时整队时,你们需要将队伍排整齐,你们是用什么方法来判断队伍是否排整齐的?
1、步枪瞄准
思考:射击时瞄准,当眼睛看到瞄准点、准星尖、缺口三者重合时,就认为三者处于同一直线上,这是什么道理?
2、小孔成像
1. 取几张硬纸片,用小刀在纸片上刻出各种不同形状 ( 三角形、正方形、菱形、梯形等) 的小孔,小孔大小约为1 厘米,把刻有小孔的纸片放在阳光下,观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。(不管小孔是什么形状,地上的光斑都是圆的)
2. 再取一张硬纸片,用小刀在纸片上刻出正方形的大孔,大孔大小约为5 厘米,把刻有大孔的纸片放在阳光下,观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片把正方形的大孔遮去一部分,观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小,直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。(刚开始光斑的形状与小孔形状相同,然后随着小孔逐渐被挡住,光斑又变成圆的)
3. 通过活动,你得出了什么结论?
①当孔较小,或距离较远时,不管透光孔的形状如何,光斑总是呈现物体的形状。
②当孔较大或距离较近时,光斑形状与透光孔的形状相同。
小孔成像的性质:倒立的,实像,可以成放大、等大、缩小的像。
请你解释:在茂密的树林里,太阳的照射通过树叶间间隙,为什么地面上的光斑都是圆形的?
小故事:
世界上第一个小孔成倒像的实验
大约两千四五百年以前,我国的学者--墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。《墨经》中这样纪录了小孔成像:
"景到,在午有端,与景长。说在端。"
"景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。"
《墨经》在两千多年前关于小孔成像的描述,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。
3、影子的形成
思考:如果光的传播路线是曲线,还会有影子形成吗?
分别将一个玻璃片和一个铁盒子放在光元钱,哪个物体会形成影子?那这两个物体有什么不同?什么样的物体才能形成影子?
小结:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能达到,便产生影子。
影子的变化......
4、月食、日食的形成
①月食的形成:当月球进入地球的阴影区域时,太阳的光线无法照到月球。人无法看到月球,于是出现月食。
②日食的形成:当月球进入太阳与地球之间时,太阳的部分光线被月球遮住,在地球形成阴影,此处的人看不到太阳,形成日食。
【知识点3】:光速
请你解释:1、打雷时,为什么先见闪电后听雷声?(闪电和打雷同时发生,但光的传播速度比声音快。)
2、短距离赛跑时,计时员为什么见到发令枪冒烟时就计时,而不是听到枪声才计时?
(因为光的传播速度比声音快得多,计时员见到发令枪冒烟时计时要比听到枪声时计时准确一些。)
介绍:光的传播速度很大,测光的速度是极困难的。第一个测量光速的科学家是伽利略,但遗憾的是他失败了,后来许多几代科学家的不懈努力,测出的结果一次比一次准确,在二十世纪二十年代,较精确地测定了光速。现在公认的光在真空中的速度是299792458m/s近似等于3×〖10〗^8m/s 。光能从太阳传到地球,说明光能真空中传播。如果一个飞人以光速绕地球运行,1秒钟内绕地球七圈半。地球上任意最远的两点之间光走一走只需1/15秒,眼睛眨一眨要1/10秒。可见光速之大。光从月球传播到地球只需1.3秒。太阳发出的光要经过8min到达地球,如果一辆以1000km/h的速度行驶的赛车不停的跑,要经过十七年时间才能跑完从太阳到地球的距离。
提问:上节课中讲到,声音在不同的介质中传播速度是不一样的,固体传声最快,液体次之,气体最慢。那么光在不同物质中的传播速度是一样的吗?
讲解:光在不同物质中传播的快慢是不同的。在真空中光的传播最快,每秒达3×〖10〗^8千米。光在介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。光在空气中传播的速度比在真空中稍小一点,因此,我们可以近似认为空气中的光速也为3×〖10〗^8米/ 秒。光在水中的传播速度约为真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更小。光在一年时间里传播的距离约等于9.46×1012 千米,这个距离叫做1 光年。天文学上常用光年来计量天体之间的距离。注意光年是长度单位!
小结:1、自身能发光的物体叫做光源;
2、光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,影子的形成、日食、小孔成像等都是由于光沿直线传播产生的现象。
3、光在真空中的传播速度是3×〖10〗^8米/ 秒。
【例2】:早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象.如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像.下列说法正确的是( A )
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是虚像
【例3】:人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( D )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
练2、下列说法中,正确的是( C )
A.月亮是一个巨大的光源
B.光在真空中的速度是340m/s
C.影子的形成是由于光的直线传播
D.光在水和玻璃中的传播速度是相同的
练3、关于光的传播,下列说法中正确的是( C )
A.光在所有的介质中传播的速度都是3×〖10〗^8m/s
B.光总是沿直线传播的
C.光在水中是沿直线传播的
D.光只在真空中才沿直线传播
练4、美国航天局发现了茫茫宇宙中除地球之外,还有三颗跟地球类似宜居的星球.其中较近的两颗,距地球1200光年.那么光年是长度(选填"时间"、"长度"、"速度")的单位;在真空中,光的传播速度大于声音的传播速度(选填"大于"、"等于"、"小于").
【知识点4】光的色散
雨过天晴,有时天空会出现美丽的彩虹,你知道它是怎样形成的吗?
提问:在日常生活中可以看到很多颜色的光,太阳光、日光灯灯光是白色的,马路上的红绿灯、霓虹灯发出的光的颜色是不一样的......那么这些不同颜色的光是单一的??还是复合的?那种颜色的光是最单纯的?
活动:让一束太阳光照射到三棱镜上,这束光通过三棱镜后会产生什么现象?
早在1666 年,英国物理学家牛顿就做过这样的实验:他让太阳光穿过一条狭缝,射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带,彩色光带中的颜色从上到下是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的,从而发现了光的色散现象。
上述实验表明:太阳光是白光,白光是由多种单色光混合而成的复色光。我们把不能再分解的光叫做单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光),由单色光混合而成的光叫做复色光(白光)。
【知识点5】:物体的颜色
提问:我们生活的自然环境,五光十色,美丽动人,有红色的花,绿色的草,蓝色的天空,白色的云朵......各种物体都具有各自的色彩。可是,这些艳丽的颜色,在漆黑的夜里就统统消失了。这说明只有在阳光(白色光)的照射下,物体才呈现出颜色。那么,为什么在同样光源的照耀下,各种物体会有不同的颜色呢?
1、透明物体的颜色
活动:让太阳光透过纸板的圆孔,照到白纸上,先后将红、蓝、绿三种透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上,你在白纸上会看到: 红色的塑料薄膜通过的光呈红色(说明只通过了红光);蓝色的塑料薄膜通过的光呈蓝色(说明只通过了蓝光);绿色的塑料薄膜通过的光呈绿色(说明只通过了绿光)。
结论:因为光可以在透明物质中传播,光在传播过程中遇到透明物质时,一部分光透过,一部分光被吸收。实验中太阳光照射在有色塑料薄膜上,但在光屏上只呈现出与塑料薄膜颜色相同的光斑,也就是说只有与塑料薄膜颜色相同的色光传播了过来,而组成白光的其他色光都被薄膜吸收了。透明物体的颜色就是由它透过的色光决定。有色的透明物体只透过与它本身相同颜色的光,而其它颜色的光都被它吸收。说明有色的透明物体透过什么色光,它就是什么颜色。
提问:我们平时的白色玻璃是由?
2、不透明物体的颜色
讲解:光在传播过程中遇到不透明的物质时,有一部分光会被反射,一部分光被吸收。所以有色的不透明物体反射什么色光,它就是什么颜色。不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。有色的不透明物体只反射与它本身相同颜色的光,而其它颜色的光都被它吸收。
提问:白色的物体(白纸)和黑色的物体(黑字)是由于?
(白色的物体能反射所有照射在它表面的光,眼睛接收到的是含有各种色光的混合光,因此感觉是"白色"的。相反,黑色物体是因为它吸收了所有照射在它表面的光,没有色光反射出来,眼睛接收不到来自它的反射光,因此,感觉是"黑色"的。)
(做PPT上的练习)
【例4】:如图甲所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,在光屏上就形成一条彩色光带,其颜色自上而下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(或七种)颜色的光.这个现象叫光的色散.如果将白色光屏换成红色光屏,我们将不能(选填"能"或"不能")看到七彩光带.则光屏上就出现红色、黑色.
【例5】:如图所示是济宁市2013年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光吸收(选填"反射"或"吸收"),白条纹将光反射(选填"反射"或"吸收"),再通过电脑解码就可以获取考生相关信息.
【例6】:舞台上有一身着黄色上衣和绿色裙子的姑娘在跳舞,当用黄光照射时,她的上衣和裙子的颜色分别是( C )
A.黄色、绿色 B.黄色、黄色
C.黄色、黑色 D.白色、黑色
练5、在"五岳"之一泰山上,历史上曾多次出现"佛光"奇景.据目击者说:"佛光"是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样."佛光"形成的主要原因是( B )
A.直线传播 B.光的色散 C.光的反射 D.小孔成像
练6、如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上.以下说法正确的是( A )
A.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色
B.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃,则白屏上蓝色光消失,留下其他颜色的光
C.如果把一张红纸贴在白屏上,则在红纸上看到彩色光带
D.如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
练7、广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉.站在旁边的摄影师将看到( D )
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
B.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
练8、生物学研究表明,绿色植物的生长需要光;而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( C )
A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光