§3.3光的直线传播 学案 2023-2024学年苏科版物理八年级上册（含答案）

《光的直线传播》研学案 【课题】 第三章 三、光的直线传播
【教学目标】
1. 知识与技能
（1）积极参与小孔成像的游戏，在游戏中思考小孔成像的成因。
（2）知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
（3）了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速。
2. 过程和方法
（1）通过实验探究，总结归纳出光的传播规律。
（2）能用光的直线传播来理解小孔成像、日食月食等现象。
（3）培养初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力。
3. 情感态度与价值观
（1）感受科学探究带来的乐趣
（2）了解我国古代在光现象研究的成就，知道中华文明对科学发展做出的贡献。
【教学重难点】
1. 帮助学生建立“光线”的物理模型。
2. 影响小孔成像具体性质的探究。
【教法学法】
演示法、启发法、实验法、科学探究法等
【教学器材】
单反相机、激光电筒、蜡烛、锡箔纸、细针、小纸盒、半透明硫酸纸、挡光板（中间打一个小孔）、双面胶、剪刀、细线等
【教学过程】
光是沿直线传播的
（一）导入课题：
教师出示一个单反相机，让镜头对准一支正在燃烧的蜡烛火焰，学生就能在相机观察屏上看到一个烛焰的像。教师要告诉学生，屏上的看到的烛焰是蜡烛火焰通过镜头在屏上成的像。
卸下镜头，移动相机，发现在屏上没有烛焰的像。
把相机通光口用锡箔纸包裹起开，然后用细针在锡箔纸上戳一个小孔，屏上又出现一个烛焰的像。
在锡箔纸再戳一个小孔，屏上出现第二像。
教师引入小孔成像的实验现象。
（二）给学生小纸盒、半透明硫酸纸、双面胶、剪刀、细针，动手做一做，体验小孔成像的“魅力”。
（三）提出问题：为什么光通过小孔能在屏上成一个倒立的像呢？由于学生已经学过了《自然》常识，大多数孩子知道这是“光的直线传播”现象导致的结果。
教师要充分肯定孩子的答案，在黑板上画出小孔成像的光路图，结合光路图讲解小孔成像的原理。
（四）教师演示：激发一书激光，在光的传播路径上喷水雾或烟雾，让学生看到一束笔直的光线。
（五）教师引导：我们看到光在空气中是沿直线传播的，那么光在液体、固体上是如何传播的呢？
学生动手：利用桌上的激光电筒，观察激光在水中、果冻等液体、固体中的传播路径。
（六）得出（初步）结论：光是沿直线传播的。
二、光真的是沿直线传播的吗？
（一）提出问题：我们看到现象难道就是事实吗？光真的是沿直线传播的吗？
（二）引导学生：想一想能不能证明我们看到的光的传播路线是一条直线？学生分组讨论，设计探究方案。教师适度引导。
（三）交流分享：各小组展示探究方案，看看哪一组更合理？
实验探究：铁架台4~5个，挡光板（中间打一个小孔）3~5片，细线
激发一束激光，在光的传播路线上随意放置挡光板，让光从每片挡光板中间的小孔中穿过。再用细线依次穿过挡光片的小孔，拉直。发现：这些小孔都在一条直线上，由此证明光确实是沿直线传播的。
三、光是否始终沿直线传播的？
（一）提出问题：在学生对“光沿直线传播”这一事实确信无疑时，抛出问题：光是否始终沿直线传播的吗？
（二）演示实验：打出一束激光，在光的传播路线上放一块玻璃砖，不断改变玻璃砖与入射光传播路线的角度，发现打在墙上的光斑位置随之而变。引导学生推理：光从空气射入玻璃，或者从玻璃射入空气，光的传播路线就会发生改变。所以：光沿直线传播是有条件的，那就是：在同一种物质中传播。
演示光从空气斜射入水中，或从水中斜射入空气，让学生观察到光路发生偏折的现象。
（三）修正结论：在同一种物质中，光是沿直线传播的。
（四）演示实验：打出一束激光，在激光传播路线上找一点（尽量靠近激光电筒），用点燃的酒精灯“烧烤”光线，让学生观察现象。学生会看到光线被“烧烤”时，落在远处墙壁上的光斑会不停地抖动。
（五）提出问题：我们看到这个现象又能说明什么问题？说明：空气受热膨胀，造成空气分布不均匀。光在不均匀的空气中传播，方向也会改变的。
（六）演示实验：让激光在不均匀的浓盐水中传播，看到光线弯曲现象。
（七）修正结论：在同一种均匀物质中，光是沿直线传播的。
四、几个小问题
（一）为了方便描述光的传播路径，我们引入“光线”这个物理模型。用一条带箭头的直线，表示光的传播路径和方向。
（二）光的传播需要时间：比如光从太阳传到地球，大约需要500秒。也就是我们睁眼看到的太阳是500秒前的太阳模样。
光在真空中的速度：3 ×108米/秒[3×108米·秒-1]
根据爱因斯坦的研究，光在真空中的传播速度是最快的。
【新知应用】
1.对于光现象，说法正确的是（　　）
A．光线是真实存在的带箭头的直线
B．光在真空中传播速度为3×105km/s
C．正在放映的电影幕布是光源
D．小孔成像成的是正立的实像
2.下列现象不能说明光沿直线传播的是（　　）
A．玩“手影”游戏
B．太阳光穿过茂密的树叶，在地面形成圆形的光斑
C．日食和月食的形成
D．打雷时先看到闪电后听到雷声
3.如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像。下列说法正确的是（　　）
A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B．打的孔越大像就越清晰
C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像
D．小孔的形状必须是圆形的
4.夜晚，小刚在马路旁的人行道上向前走，经过一个路灯时，他在地面上的影子长度变化是（　　）
A．越来越长 B．越来越短
C．先变短，后变长 D．先变长，后变短
5.（2019春 江阴市月考）如图所示，在“制作小孔成像观察仪”活动中，需将一端用半透明薄纸蒙好的圆筒插入易拉罐中，为了便于更清楚观察像，应在圆筒的　　（填“A”或“B”）端是蒙上半透明薄纸。用制成的小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将　　　　　　　（选填“变大且变亮”、“变小且变亮”、“变大且变暗”、“变小且变暗”或“不变”）。
6.（2018秋 广陵区校级月考）从门缝看外面的景物，眼睛离门缝越　　　，看到的景物的范围越大，这是因为进入眼睛的光是　　　　传播的缘故。
【课后作业】
1．如图1所示，图 表示月食的成因，图 表示日食的成因，它们都是由于
(
图
1
) 形成的。
2．在开凿大山隧道时，工程师们常常用激光来引导掘进，使掘进机沿直线前进，保证隧道的方向不出现偏差，这是利用了 的原理。
3．光在真空中的传播速度是 km/s。太阳距地球1.5×1011m，太阳发出的光要经过 s才能到达地球。
4．如图2所示，能通过三个小孔看到烛焰的条件是 。
(
图
3
) 5．2004年6月6日出现“金星凌日”的天象，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点。如图3甲所示，小黑点即为金星，该天象是由于 形成的。太阳、地球和金星三个天体分别在图乙中a、b、c三个位置的某个位置上，其中金星应处在 位置。
(
图
2
)
6．晴天的正午时分，走在茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是 现象，光斑大小不同的原因是 。
7．下列现象中，不是由于光的直线传播而形成的是（ ）
A．射击时常提到的“三点一线” B．日食和月食的形成
C．雨后彩虹 D．坐井观天，所见甚小
8．假如光在同一均匀物质中不沿直线传播，下列现象中，可能出现的是（ ）
A．地球上没有昼夜之分 B．做操时更容易将队伍排直
C．阳光下的人影更清晰 D．更容易形成日食和月食
9．为了提高计时的准确性，大型国际比赛的赛道上都使用光电计时设备。但由于条件限制，一般的运动会都是由起点处的裁判员发令后开始比赛，终点处的裁判员通过秒表计时。为了计时准确，应该（ ）
A．看到冒烟开始计时，因为烟雾容易看清 B．听到声音开始计时，因为声音容易听清
(
图
4
)C．看到冒烟开始计时，因为光速比声速快 D．看到冒烟开始计时，因为光传播不需要时间
10．小明同学在课外用易拉罐做成如图4所示的装置，做小孔成像实验。如果易拉罐的底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（ ）
A．蜡烛正立的像 B．蜡烛倒立的像
C．三角形光斑 D．圆形光斑
11．如图5所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边。若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需最小的窗的位置应为（ ）
A．ae B．ad C．bc D．bd
(
图
6
) 12. 如图6所示，小孔前有一物体AB。请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像A′B′。
(
图
5
)
新知应用参考答案：
1.B
2. D
3. C
4.C
5.A；变大且变暗
6.近；直线传播。
课后作业参考答案 1．乙 甲 光的直线传播 2．光的直线传播 3．3×105 500 4．三个小孔在同一条直线上 5．光的直线传播 b 6．直线传播（或小孔成像） 树叶的缝隙到地面的距离不同 7．C 8．A 9．C 10．B 11．D 12．图略