光的直線傳播【教學(xué)目標(biāo)】在蘇科版（2024）初中物理“光的直線傳播”課程中，對(duì)學(xué)生四維核心素養(yǎng)的培育貫穿始終。從物理觀念角度，助力學(xué)生構(gòu)建光沿直線傳播的基礎(chǔ)觀念，明晰光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播這一條件，并能據(jù)此闡釋小孔成像、影子形成等生活常見現(xiàn)象，將物理知識(shí)與生活緊密相連。科學(xué)思維培養(yǎng)上，借由對(duì)各類光直線傳播現(xiàn)象的觀察與深度剖析，鍛煉學(xué)生歸納、推理的思維能力。在探究光沿直線傳播條件的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、評(píng)估實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)展科學(xué)思維?？茖W(xué)探究層面，引導(dǎo)學(xué)生完整經(jīng)歷提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)并開展實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、得出結(jié)論等探究流程，全方位提升探究能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任方面，著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度，點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的好奇與探索熱情，使其認(rèn)識(shí)到光學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)生活中的重要價(jià)值，增強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用于社會(huì)的責(zé)任感。【教學(xué)重難點(diǎn)】本節(jié)課重點(diǎn)聚焦于理解光沿直線傳播的原理及其應(yīng)用，知曉光在真空中的傳播速度；難點(diǎn)在于深度探究光沿直線傳播的條件，以及運(yùn)用該知識(shí)解釋日食、月食等復(fù)雜現(xiàn)象?！窘虒W(xué)過程】一、導(dǎo)入新課教師：同學(xué)們，在正式開始今天的新課之前，老師先給大家展示一個(gè)有趣的現(xiàn)象。大家看，這是一個(gè)激光筆，當(dāng)我打開它，讓激光束射向教室前方的白墻，你們看到了什么？學(xué)生：一條明亮的光線。教師：非常好！那大家再想一想，在生活中，還有哪些現(xiàn)象和光有關(guān)，而且光似乎是沿著一條直線傳播的呢？學(xué)生：手電筒的光、太陽光穿過樹葉的縫隙形成的光斑……教師：同學(xué)們觀察得很仔細(xì)！這些現(xiàn)象都暗示著光可能是沿著直線傳播的。那么，光到底是不是沿直線傳播的呢？這就是我們今天要探究的問題——光的直線傳播。（板書：光的直線傳播）設(shè)計(jì)意圖：通過展示激光筆照射白墻的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中與光沿直線傳播有關(guān)的現(xiàn)象，自然地導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。二、新課教學(xué)（一）探究光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播教師：現(xiàn)在，我們來做一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)。老師這里有一個(gè)透明的玻璃水槽，里面裝有清水，還有一支激光筆。我先把激光筆固定在水槽一側(cè)，讓激光束射向水中，大家注意觀察光在水中的傳播路徑。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）學(xué)生：光在水中是沿直線傳播的。教師：很好！接著，我在水中滴入幾滴牛奶，攪拌均勻，使水變得稍微渾濁一些，再用激光筆照射，大家再看看有什么變化。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）學(xué)生：還是能看到光沿直線傳播，只是光線沒有剛才那么清晰了。教師：對(duì)。那如果我們把激光筆發(fā)出的光射向空氣中呢？（用激光筆在空氣中照射）學(xué)生：光在空氣中也是沿直線傳播的。教師：通過實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。這里要強(qiáng)調(diào)“同種”和“均勻”這兩個(gè)條件。如果介質(zhì)不均勻，光的傳播路徑就會(huì)發(fā)生改變。比如，在太陽落山時(shí)，我們看到太陽的位置比實(shí)際位置要高一些，這就是因?yàn)榇髿鈱硬痪鶆?，光線發(fā)生了彎曲。（展示太陽落山時(shí)位置示意圖）板書：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生直觀地觀察到光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。同時(shí)，通過解釋太陽落山時(shí)位置的現(xiàn)象，讓學(xué)生理解介質(zhì)不均勻?qū)鈧鞑サ挠绊懀由顚?duì)光沿直線傳播條件的理解。（二）光線教師：為了形象地表示光的傳播路徑和方向，我們引入了一個(gè)物理模型——光線。（板書：光線）光線是用一條帶箭頭的直線來表示光的傳播路徑和方向，箭頭表示光的傳播方向。比如，我們可以用光線來表示激光筆發(fā)出的光的傳播情況。（畫出激光筆光線的示意圖）學(xué)生：明白了，光線是一種理想化的模型。教師：對(duì)，光線并不真實(shí)存在，但它可以幫助我們更方便地描述光的傳播。現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們?cè)诩埳袭嫵鰪氖蛛娡舶l(fā)出的光的傳播光線。學(xué)生畫圖，教師巡視指導(dǎo)設(shè)計(jì)意圖：引入光線的概念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用光線來表示光的傳播路徑和方向，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和作圖能力。通過讓學(xué)生自己動(dòng)手畫圖，加深對(duì)光線概念的理解。（三）光的直線傳播的應(yīng)用1.小孔成像教師：光的直線傳播在生活中有很多應(yīng)用，其中小孔成像就是一個(gè)非常典型的例子。大家看，老師這里有一個(gè)帶有小孔的紙板，在紙板后面放一個(gè)光屏。當(dāng)我在紙板前面點(diǎn)燃一支蠟燭，大家觀察光屏上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）學(xué)生：光屏上出現(xiàn)了一個(gè)倒立的蠟燭的像。教師：非常好！這就是小孔成像現(xiàn)象。那么，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？我們來分析一下。蠟燭發(fā)出的光沿直線傳播，通過小孔后在光屏上形成倒立的實(shí)像。小孔成像的原理就是光沿直線傳播。（展示小孔成像原理示意圖）板書：小孔成像——光沿直線傳播的應(yīng)用教師：小孔成像的特點(diǎn)是成倒立的實(shí)像，像的大小與物體到小孔的距離以及光屏到小孔的距離有關(guān)。同學(xué)們可以課后自己去探究一下它們之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)演示小孔成像現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生分析小孔成像的原理，讓學(xué)生理解光沿直線傳播在實(shí)際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和科學(xué)探究精神。2.影子的形成教師：在生活中，我們還經(jīng)常能看到影子。比如，在陽光下，我們的身體會(huì)擋住光線，在地面上形成影子。那么，影子是如何形成的呢？學(xué)生：是由于光沿直線傳播，被不透明的物體擋住后，在物體后面形成的黑暗區(qū)域。教師：非常正確！影子的形成也是光沿直線傳播的結(jié)果。不同的時(shí)刻，物體在太陽光下形成的影子方向和長短會(huì)發(fā)生變化，比如早上和傍晚影子比較長，中午影子比較短。我們可以利用這個(gè)特點(diǎn)來制作日晷，日晷是古代人們用來計(jì)時(shí)的工具。（展示日晷的圖片）板書：影子的形成——光沿直線傳播的應(yīng)用設(shè)計(jì)意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生分析影子形成的原因，讓學(xué)生進(jìn)一步理解光沿直線傳播的原理，同時(shí)介紹日晷的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生感受物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系。3.射擊瞄準(zhǔn)教師：在軍事和體育射擊項(xiàng)目中，射擊瞄準(zhǔn)也是利用了光沿直線傳播的原理。射手通過準(zhǔn)星和目標(biāo)三點(diǎn)一線來進(jìn)行瞄準(zhǔn)，這樣才能保證子彈沿著直線射向目標(biāo)。（展示射擊瞄準(zhǔn)的圖片）學(xué)生：明白了，原來射擊瞄準(zhǔn)也和光的直線傳播有關(guān)。設(shè)計(jì)意圖：通過介紹射擊瞄準(zhǔn)的原理，讓學(xué)生體會(huì)光沿直線傳播在軍事和體育領(lǐng)域的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)。（四）光的傳播速度教師：光在真空中的傳播速度是一個(gè)非常重要的物理常量。光在真空中的傳播速度約為c=3×108m/s，在空氣中的傳播速度近似等于在真空中的傳播速度。光在其他介質(zhì)中的傳播速度都比在真空中的傳播速度小。比如，光在水中的傳播速度約為在真空中傳播速度的43?，在玻璃中的傳播速度約為在真空中傳播速度的32?。板書：光在真空中的傳播速度c=3×108m/s教師：同學(xué)們可以想象一下，光在1s內(nèi)傳播的距離有多遠(yuǎn)。如果以這個(gè)速度繞地球赤道一圈，大約需要0.13s。光的傳播速度非?？?，這也使得我們能夠快速地接收到來自宇宙的信息。設(shè)計(jì)意圖：介紹光在真空和其他介質(zhì)中的傳播速度，讓學(xué)生了解光傳播速度的特點(diǎn)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)讓學(xué)生感受光傳播速度之快，激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙探索的興趣。三、鞏固練習(xí)教師：現(xiàn)在，我們來做一些練習(xí)，鞏固一下今天所學(xué)的知識(shí)。練習(xí)1：下列現(xiàn)象中，不能用光的直線傳播原理解釋的是（）

A.小孔成像B.影子的形成C.彩虹的形成D.射擊瞄準(zhǔn)學(xué)生回答：C教師：很好，彩虹的形成是由于光的折射和色散現(xiàn)象，不能用光的直線傳播原理解釋。練習(xí)2：排縱隊(duì)時(shí)，如果看到自己前面的一位同學(xué)擋住了前面所有的人，隊(duì)就排直了，這可以用______來解釋。學(xué)生回答：光的直線傳播教師：對(duì)，這就是利用了光沿直線傳播的原理。練習(xí)3：光在真空中的傳播速度是______m/s，光年是______的單位。學(xué)生回答：3×108；長度教師：非常正確！光年是一個(gè)很大的長度單位，它表示光在1年內(nèi)傳播的距離。設(shè)計(jì)意圖：通過練習(xí)，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力，同時(shí)加深對(duì)重點(diǎn)概念和知識(shí)的理解。四、課堂小結(jié)教師：今天，我們一起學(xué)習(xí)了光的直線傳播。我們知道了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，學(xué)會(huì)了用光線來表示光的傳播路徑和方向，還了解了光的直線傳播在生活中的應(yīng)用，如小孔成像、影子的形成、射擊瞄準(zhǔn)等，同時(shí)也知道了光在真空中的傳播速度。希望同學(xué)們能夠掌握這些知識(shí)，并在生活中多觀察、多思考，發(fā)現(xiàn)更多與光有關(guān)的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)