光的直线传播教案
课 题 光的直线传播
教学过程
精讲1 光源 【情景设计】在黑暗的屋子里,你能看到东西吗?(现在你是怎么看到周围物体的?) 分析:在漆黑的屋子里,我们什么都看不见,这是由于没有光的缘故。 归纳总结得到结论:我们要看见物体,必须要有光进入我们的眼睛,必须有光源。 【想一想】什么是光源?列举一下你在生活中看到的光源 结论:自身能够发光的物体称为光源。 光源大致分为自然光源和人造光源两类。 【小资料】自然界中最大的光源:太阳是巨大的自然光源,使我们白天看到周围的一切(月亮不是光源),可是一到了夜晚,没有了太阳光,人们为了看到东西,就不得不自己制作人造光源。 【小资料】人造光源有一段漫长的发展史。自从会用火以来,原始人就靠篝火照明;以后学会了用火把;大约到了两千多年前的战国时期,已经用油灯照明了,后来又发明了蜡烛;1878年美国发明家爱迪生,发明了电灯,它是至今为止人类制造出来的最好的人造光源。 【例1】下列物体一定不属于光源有( ) A.太阳 B.课本 C.礼花 D.航标灯 答案:B 【变式1】在恒星、火把、烛光鱼、发光二极管等光源中,属于自然光源的有______________,属于人造光源的有_____________________。 答案:恒星,烛光鱼;火把,发光二极管 精讲2:光的直线传播 【想一想】光是如何传播的? 【情景创设】 实验一:光在空气中是如何传播的? 在空气中喷出大量水雾,用激光笔在水雾中射出一束光,观察光传播的路径; 实验二:光在水中是如何传播的? 在水中加入少量牛奶,用激光笔在水中射出一束光,观察光传播的路径; 实验三:光在透明固体中是如何传播的? 用激光笔在透明的玻璃里射出一束光,观察光在玻璃里传播的路径; 实验现象:光在空气、液体、玻璃中是沿直线传播的。 【想一想】光是否一定沿着直线传播? 实验:光由空气到水(或玻璃) 结论:光在同一介质(均匀)中沿直线传播。 【扩展】光在同一介质中沿直线传播也是有条件的,如果介质不均匀,光线也会发生弯曲的! 由于光是沿直线传播的,我们可以沿光的传播方向画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向,这种表示光的传播方向的直线叫做光线。(注意:光线是人们假想的物理模型,实际不存在,但光的传播是客观存在!) 归纳总结:空气、水和玻璃等透明物质叫做光的介质,光在同种均匀介质中沿直线传播。 ★光能在真空中传播,说明光的传播并不一定依靠介质! 【例1】如图是小茹家的木质百叶窗,它能够通过转动叶片方便地控制进入室内阳光的多少,这利用了光的( ) A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播 答案:D 【变式1】如图所示的漫画说的是一个成语,你知道这个成语吗?____________;这个成语说明的光学原理是______________________________。 答案:一叶障目,光沿直线传播 精讲3:光沿直线传播的应用 1、激光引导掘进 2、射击(靶心、准星、缺口在一条直线上) 3、站队看齐——前面一个同学刚好挡住后面所有的同学,队伍就直了。 4、影子的形成(由于光沿直线传播,在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影) 手影游戏 【情景创设】晚上,你从路灯下经过,你的影子的长度怎样变化?如果路灯的高度降低了呢? 5、日食、月食的形成 6、小孔成像(我国古代对光的这种传播规律早有记载,最早的是4世纪《墨经》记述了一种叫小孔成像的现象。) 小孔成像的特点:成的是倒立的实像(左右互换位置),像的形状由物体本身决定,与小孔的形状无关,小孔是圆的、方的、三角的都可以,但必须足够小。 【小资料】 光传播也需要时间。在真空中,光传播的速度是:真空中的光速是宇宙间最快的速度。 光年:它等于光在一年内传播的距离,“光年”是长度单位。 【例1】很久以来,由于无法解释日食成因,人们迷信地认为日食是一种凶兆。现在我们可以用光的______________________来解释日食的成因。如图所示是___________成因的示意图(选填“日食”或“月食”)。 答案:直线传播,日食 【例2】2009年夏季,中国出现了日食奇观.小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,纸盒上扎有圆形小孔,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
答案:C 【例3】 在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图所示.下面有关该装置制作和使用的说法正确的是( ) A.为了能更清晰地观察像,应在B端用完全透明的塑料薄膜制成光屏 B.小孔钻得越小,得到的像越亮 C.观察远处物体时,B端应处于较阴暗的环境中 D.观察远处物体时,增大光屏与小孔之间的距离,光屏上的像将变小 答案:C 【变式1】下列现象中,不能用光的直接传播知识解释的是( )
A.验钞机用来辨别真伪 B.日食与月食的成因 C.通过小孔看到蜡烛的像 D.地面上的影子 答案:A 【变式2】如下短句或词语涉及的知识与光的直线传播无关的是( ) A.立竿见影 B.一叶障目 C.鱼翔浅底 D.三点对一线 答案:C 一、光的直线传播 1、光源:能够发光的物体叫光源。 大致分为自然光源和人造光源,自然光源:太阳、萤火虫;人造光源:篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。 2、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 4、应用及现象: 1、 激光准直;2、影子的形成;3、日食、月食;4、小孔成像。 5、光速:光在真空中速度C=3×m/s=3×km/s;光在空气中速度约为3×m/s。 【A组】 1.下列现象不是由于光的直线传播而形成的是( ) A.手影的形成 B.日食的形成 C.月食的形成 D.早晨,我们看到了还在地平线以下的太阳 答案:D 2.图所示是我国古代用来测量时间的仪器--日晷.日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻,是因为太阳光在同种均匀介质中沿 传播. 答案:直线 3.请将下面左侧列出的各种现象在右侧找出对应的物理知识,并用直线连起来。
例如:射击瞄准时要做到“三点一线”————————光的直线传播
太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带 光的直线传播
我们能够看见不发光的物体 光的反射
直直的筷子插入水中看起来向上弯折 光的其他现象
开凿隧道时,工人们用激光引导掘进机,保证隧道方向不会出现偏差 答案:略 4.图中小红站在路灯底下,请画出小红在地面上形成影子的光路,并标出影子的位置。 5.探究“小孔成像”。 制作方法:将两纸盒套在一起,如图所示,将外面纸盒A的底部粘牢,中心用针扎一小孔(直径约1mm),纸盒B底部剪去,用半透明的薄白纸贴牢,作为成像光屏。
使用:将小孔对着光源,眼睛在B盒右端观察薄纸屏,不断调节B盒在A盒中的位置,可在光屏上观察到景物清晰的像。实验后回答问题: (1)小孔成像的原理是 ,小孔成的是________的像。(填“正立”或“倒立”)
(2)拉动B盒,使光屏与小孔的距离增大,屏上所成的像将________。
(3)若用针扎两个小孔,你可以观察到________个像。 答案:光沿直线传播,倒立;变大;2 6.人通过一个小窗口能看到的范围是有限的,请在图中用作图的方法表示人眼所看到的范围大小(用带有箭头方向的直线表示光线,箭头方向为光的传播方向). 答案:略 7.日食
日食是光在天体中沿直线传播的典型例证.月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食,发生日食需要满足两个条件.其一,当天为朔日(农历初一).也不是所有朔日必定发生日食,因为月球运行的轨道(白道)和太阳运行的轨道(黄道)并不在一个平面上.白道平面和黄道平面有5°9′的夹角.其二,太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近,太阳离交点处有一定的角度(日食限).
由于月球、地球运行的轨道都不是正圆,日、月同地球之间的距离时近时远,所以太阳光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、伪本影(月球距地球较远时形成的)和半影.观测者处于本影范围内可看到日全食;在伪本影范围内可看到日环食;而在半影范围内只能看到日偏食.
月球表面有许多高山,月球边缘是不整齐的.在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时,未遮住部分形成一个发光区,像一颗晶莹的“钻石”;周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”,整体看来,很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒,叫“钻石环”.有时形成许多特别明亮的光线或光点,好像在太阳周围镶嵌一串珍珠,称作“贝利珠”(贝利是法国天文学家).
无论是日偏食、日全食或日环食,时间都是很短的.在地球上能够看到日食的地区也很有限,这是因为月球比较小,它的本影也比较小而短,因而本影在地球上扫过的范围不广,时间不长.由于月球本影的平均长度373 293公里小于月球与地球之间的平均距离384 400公里,就整个地球而言,日环食发生的次数多于日全食.
(1)日食的形成是____________________的典型例证.
(2)发生日食需要满足两个条件,它们是___________________________________.
(3)观测者处于________范围内可看到日环食.
(4)为什么日偏食、日全食或日环食,时间都很短___________ ? 答案:光沿直线传播;(材料);伪本影;因为月球体积比较小,由太阳发出的光线被月球遮挡后形成的影子也比较小而短,影子在地球上扫过的范围不广,时间不长. 1.下列现象:(1)小孔成像、(2)影子、(3)日食,其中能说明光的直线传播的是( ) A.(1)、(2)、(3) B.(1)、(3) C.(1)、(2) D.(2)、(3) 答案:A 2.“日食”现象表明光在真空中是沿_____传播的.光在真空中的传播速度为____________m/s 答案:直线,